PLATO: 60 年代の教育用コンピューター システムがどのように未来を形作ったか

明るいグラフィックス、タッチ スクリーン、音声合成装置、メッセージング アプリ、ゲーム、教育プログラム – いいえ、これはお子様の iPad ではありません。1970 年代半ばで、PLATO を使用していました。

PLATO は、比較的原始的なテレタイプやパンチカードの同時代とはまったく異なりました。約半世紀前、幸運にもイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校（UIUC）の近くにいたなら、未来を築くチャンスがあったかもしれません。私たちが当たり前だと考えているコンピューティングの革新の多くはこのシステムから始まり、現在でも PLATO の機能の一部は正確に複製されていません。今日は、この影響力のあるテクノロジーのテストベッドを振り返り、それを今どのように体験できるかを見ていきます。

宇宙開発競争から宇宙戦争へ

ドン ビッツァーは 1959 年に UIUC の電気工学の大学院生でしたが、彼の注意は回路よりも重要なものに向けられました。「私たちの高校を卒業する生徒の50パーセントが機能的文盲であるという予測を読みました」と彼は後にWiredに語った。「私たちの研究室には、大きな質問をすることを恐れなかった物理学者のチャルマーズ・シャーウィンがいました。彼はかつて、「なぜ教育にコンピュータを使えないのか?」と尋ねました。

シャーウィン氏の言葉を借りれば、このシステムは「フィードバックのある本」でなければなりません。

質問はタイムリーでした。高等教育は大量の学生の流入に直面し、1957 年のスプートニク打ち上げでソ連が宇宙開発競争に勝利したように見えたため、科学技術はすぐに国家の優先事項になりました。「自動学習」は、当初考えられたように、学術界と軍事界の両方で関心を呼び起こしました。シャーウィン氏は工学部学部長のウィリアム・エヴェレット氏に相談し、同氏は物理学者で制御システム研究所所長のダニエル・アルパート氏に、この概念を研究するために技術者、教育者、数学者、心理学者のグループを結成するよう勧めた。しかし、グループは大きなハードルに遭遇しました。教えることができるメンバーは潜在的に必要なテクノロジーを理解できず、またその逆も同様でした。

アルパート氏は数週間にわたる不毛な議論に疲れ果て、委員会を閉じようとしていたが、ビッツァー氏と率直な議論を始めた。ビッツァー氏は、すでに「コンピュータとの訓練のためのインターフェースの一部として古いレーダー装置を使用する方法を考えている」と述べた。米陸軍通信隊の助成金を利用して、アルパート氏は彼に2週間の猶予を与え、ビッツァー氏は仕事に取り掛かった。

実際の処理には、ビッツァー氏は大学に既存の ILLIAC Iコンピューター (当時は単に「ILLIAC」) を使用しました。これは教育機関が完全に所有して構築した最初のコンピューターであり、少し前の ORDVAC のコピーでした。どちらも 1952 年に構築され、ソフトウェアの完全な互換性がありました。2,718 本の IIIIAC 真空管により、1956 年のベル研究所よりも多くの処理能力が得られ、75 マイクロ秒の加算時間と 700 マイクロ秒の平均乗算時間、1,024 の 40 ビット ワードのメモリ、および 10,240 ワードの磁気ドラムが実現しました。ビッツァーはプログラマーのピーター・ブラウンフェルドと協力してソフトウェアを開発しました。

正面には、自立型のストレージチューブディスプレイと、元々は海軍の戦術防御システムに使用されていた小型のキーボードに接続された民生用テレビがありました。スクリーン上のスライドは、ILLIAC 搭載のプロジェクターから出力され、コントロール キーで制御され、ILLIAC は、Bitzer と Braunfeld が「電子ホワイトボード」と呼んだものを使用して、ベクター グラフィックスとテキストを 1 秒あたり 45 文字でスライド上に重ね合わせることができました。このシステムは、コンピューターとのほとんどの対話がバッチで行われていたときに、対話型のフィードバックを提供しました。このコンピューターは 1960 年に PLATO と名付けられ、後に「自動学習操作のためのプログラマブル ロジック」と改名されました。一度に教えることができるユーザーは 1 人だけでしたが、プロトタイプは機能しました。

コンセプトはすぐに広がりました。1961 年に、PLATO IIが登場し、完全な英数字キーボードと PLATO I に基づく特殊キーが提供されました。これらのキーには、CONTINUE (次のスライド)、REVERSE (前のスライド)、JUDGMENT (正解チェック)、ERASE、HELP (さらなる資料または答えの表示)、そして興味深い AHA キーが含まれており、生徒は「順序に関する基本的な質問に対する答えに突然気づき」、すぐにそれに答えることを決めることができます。

しかし、最大の革新はタイムシェアリングであり、初めて複数の学生が同時にシステムを使用できるようになりました。各セッションでキーストロークを見逃さないようにするには、ユーザーのタイムスロットを慎重にプログラミングする必要がありました。残念ながら、ILLIAC のメモリ使用量がこの進歩を妨げ、システムの容量が一度に 2 ユーザーのみに制限され、「二次ヘルプ シーケンス」が制限されることで対話性が制限されました。