柏拉圖：60 年代的教育計算機系統如何塑造未來

明亮的圖形、觸摸屏、語音合成器、消息應用程序、遊戲和教育程序 – 不，這不是您孩子的 iPad。現在是 20 世紀 70 年代中期，您正在使用柏拉圖。

柏拉圖與同時代的相對原始的電傳打字機和打孔卡截然不同。如果您在半個世紀前足夠幸運，就在伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校 (UIUC) 附近，那麼您可能有機會建設未來。我們認為司空見慣的許多計算創新都是從這個系統開始的，即使在今天，PLATO 的一些功能也從未被完全複製。今天，我們回顧一下這個頗具影響力的技術測試平台，看看您現在可以如何體驗它。

從太空競賽到太空戰爭

1959 年，Don Bitzer 是 UIUC 電氣工程專業的研究生，但他的注意力轉向了比電路更重要的事情。“我讀到的預測顯示，我們高中畢業的學生中有 50% 是功能性文盲，”他後來告訴《連線》雜誌。“我們實驗室裡有一位物理學家 Chalmers Sherwin，他不害怕提出重大問題。他曾經問：“為什麼我們不能用電腦來教學呢？”

用宣威的話來說，該系統應該是“一本有反饋的書”。

這個問題問得很及時。高等教育面臨大量學生湧入，隨著 1957 年人造衛星的發射，蘇聯明顯贏得了太空競賽，科學技術立即成為國家優先事項。“自動學習”的設想引起了學術界和軍方的興趣。宣威聯繫了工程學院院長威廉·埃弗雷特，後者推薦物理學家同事、控制系統實驗室負責人丹尼爾·阿爾珀特組建一組工程師、教育家、數學家和心理學家來研究這一概念。但該小組遇到了一個主要障礙：可以教學的成員無法理解潛在所需的技術，反之亦然。

經過數周無果而終的討論後，阿爾珀特精疲力盡，正準備關閉委員會，直到他與比澤爾進行了一次即興討論，比澤爾表示，他已經“在考慮如何使用舊雷達設備作為計算機訓練接口的一部分。”利用美國陸軍信號兵團的撥款，阿爾珀特給了他兩週的時間，比澤爾開始工作。

對於實際處理，Bitzer 使用了大學現有的 ILLIAC I計算機（當時簡稱為“ILLIAC”）。它是第一台由教育機構製造並完全擁有的計算機，是稍早的 ORDVAC 的複製品。兩者均建於 1952 年，具有完全的軟件兼容性。2,718 個 IIIIAC 真空管的處理能力甚至比 1956 年的貝爾實驗室還要強大，加法時間為 75 微秒，平均乘法時間為 700 微秒，存儲器有 1,024 個 40 位字，還有一個 10,240 字的磁鼓。Bitzer 與程序員 Peter Braunfeld 合作開發該軟件。

前面是一台消費者電視，連接到一個自支撐存儲管顯示器和一個最初用於海軍戰術防禦系統的小鍵盤。屏幕上的幻燈片來自 ILLIAC 驅動的投影儀，由控制鍵控制，ILLIAC 可以使用 Bitzer 和 Braunfeld 所謂的“電子白板”以每秒 45 個字符的速度在幻燈片上疊加矢量圖形和文本。在大多數與計算機交互都是批量進行的情況下，該系統提供了交互式反饋。該計算機於1960年被命名為PLATO，後來更名為“用於自動學習操作的可編程邏輯”。一次只有一名用戶可以教學，但原型有效。

這個概念迅速擴展。1961 年，PLATO II出現，提供了完整的字母數字鍵盤以及基於 PLATO I 的特殊鍵。這些鍵包括 CONTINUE（下一張幻燈片）、REVERSE（上一張）、JUDGMENT（正確答案檢查）、ERASE、HELP（獲取更多材料或揭示答案）以及有趣的 AHA 鍵，學生可以在其中“突然意識到順序上的基本問題的答案”並決定立即回答。

然而，最大的創新是分時，首次允許多個學生同時使用該系統。需要對用戶時隙進行仔細編程，以確保每個會話都不會錯過擊鍵。不幸的是，ILLIAC 的內存佔用阻礙了這一進展，將系統的容量限制為一次只能容納兩個用戶，並通過限制“輔助幫助序列”來限制交互性。