PLATO: Как образовательная компьютерная система 60-х сформировала будущее

Яркая графика, сенсорный экран, синтезатор речи, приложения для обмена сообщениями, игры и образовательные программы — нет, это не iPad вашего ребенка. Это середина 1970-х, и вы используете PLATO.

Далекий от своих сравнительно примитивных современников телетайпов и перфокарт, PLATO был совершенно другим. Если бы вам посчастливилось оказаться рядом с Университетом Иллинойса в Урбане-Шампейне (UIUC) около полувека назад, вы могли бы получить шанс построить будущее. Многие из вычислительных инноваций, которые мы считаем обычными, начались с этой системы, и даже сегодня некоторые из возможностей PLATO никогда не были точно воспроизведены. Сегодня мы оглянемся назад на этот влиятельный технологический испытательный стенд и посмотрим, как вы можете испытать его сейчас.

От космической гонки до космической войны

Дон Битцер был аспирантом в области электротехники в UIUC в 1959 году, но его внимание было обращено на более важные вещи, чем схемы. «Я читал прогнозы, в которых говорилось, что 50 процентов учащихся, выходящих из наших средних школ, были функционально неграмотными», — сказал он позже в интервью Wired. «В нашей лаборатории был физик Чалмерс Шервин, который не боялся задавать большие вопросы. Однажды он спросил: «Почему мы не можем использовать компьютеры для обучения?»

Система должна быть, по словам Шервина, «книгой с обратной связью».

Вопрос был своевременным. Высшее образование столкнулось с массовым притоком студентов, и, поскольку Советы, очевидно, выиграли космическую гонку с запуском спутника в 1957 году, наука и техника сразу же стали национальным приоритетом. «Автоматическое обучение», как оно было задумано, вызвало интерес как у академических кругов, так и у военных. Шервин обратился к Уильяму Эверетту, декану Инженерной школы, который порекомендовал коллеге-физику Дэниелу Альперту, главе Лаборатории систем управления, собрать группу инженеров, педагогов, математиков и психологов для изучения этой концепции. Но группа столкнулась с серьезным препятствием: члены, которые могли преподавать, не могли понять потенциальные требуемые технологии, и наоборот.

Альперт вымотался после нескольких недель бесплодных дискуссий и собирался закрыть комитет, пока не вступил в бесцеремонную дискуссию с Битцером, который заявил, что уже «думает о способах использования старого радиолокационного оборудования как части интерфейса для обучения с компьютером. ” Используя грантовое финансирование Корпуса связи армии США, Альперт дал ему две недели, и Битцер приступил к работе.

Для фактической обработки Битцер использовал ранее существовавший университетский компьютер ILLIAC I (тогда просто «ILLIAC»). Это был первый компьютер, созданный и полностью принадлежащий образовательному учреждению, и он был копией немного более раннего ORDVAC. Оба были построены в 1952 году и имели полную программную совместимость. 2718 электронных ламп IIIIAC давали ему большую вычислительную мощность, чем даже у Bell Labs в 1956 году, с временем сложения 75 микросекунд и средним временем умножения 700 микросекунд, 1024 40-битными словами памяти и магнитным барабаном на 10 240 слов. Битцер работал с программистом Питером Браунфельдом над разработкой программного обеспечения.

Передняя часть представляла собой потребительский телевизор, подключенный к самоподдерживающемуся дисплею в виде трубки хранения и небольшой клавиатуре, первоначально использовавшейся для военно-морской тактической системы защиты. Слайды на экране появлялись с проектора под управлением ILLIAC и управлялись клавишами управления, и ILLIAC мог накладывать на слайды векторную графику и текст со скоростью 45 символов в секунду с помощью того, что Битцер и Браунфельд назвали «электронной доской». Система предлагала интерактивную обратную связь в то время, когда большая часть взаимодействия с компьютером была пакетной. Компьютер был назван PLATO в 1960 году, а позже получил обратное название «Программируемая логика для автоматических обучающих операций». Одновременно проводить уроки мог только один пользователь, но прототип работал.

Концепция быстро расширилась. В 1961 году  появился PLATO II, предлагающий полную буквенно-цифровую клавиатуру, а также специальные клавиши, основанные на PLATO I. Эти клавиши включали ПРОДОЛЖЕНИЕ (следующий слайд), ОБРАТНЫЙ (предыдущий), ОСУЖДЕНИЕ (проверка правильности ответа), СТИРАНИЕ, ПОМОЩЬ (для получения дополнительных материалов или раскрытия ответа) и интересная клавиша AHA, когда учащийся может «внезапно осознайте ответ на вопрос основной последовательности» и решите немедленно ответить на него.

Однако самым большим нововведением было разделение времени, позволяющее нескольким студентам впервые использовать систему одновременно. Требовалось тщательное программирование пользовательских временных интервалов, чтобы каждый сеанс не пропускал нажатия клавиш. К сожалению, объем памяти ILLIAC сдерживал это продвижение, ограничивая емкость системы только двумя пользователями одновременно и ограничивая интерактивность, ограничивая «вторичные последовательности помощи».