【互联网传奇】

第二章 网络教父

02-1 青年立克里德.jpg (18445 字节)约瑟夫·立克里德那年40岁刚出头,18的高个子,红褐色的头发梳理得整整齐齐,宽阔的额头,蓝眼睛闪烁着睿智的光芒。也难怪卫斯理·克拉克不认识他,立克(立克里德的昵称)本来就不是MIT电脑圈内人。但是,别看立克对电脑一窍不通,在美国心理声学界,他可是大名鼎鼎的学术权威。

出生在圣路易斯市的立克里德从小就是个“怪才”。1937年他在华盛顿大学毕业时,竟一口气拿到了数学、物理和心理学三个学位。读硕士和博士时,把自己的主攻方向定位在心理声学——物理与心理学的交叉学科,二战期间一直在著名学府哈佛大学做这方面的研究,突出的成果是研制出消除噪音的耳机,供驾驶那种响声极大的螺旋桨战机的飞行员佩带,他也成为听觉神经系统研究领域的知名学者。他父亲曾担任过教会的牧师,或许是家族遗传, 立克最擅长的是讲演,他做学术报告从来不带讲稿,总是即兴发挥,枯燥的理论经他娓娓道出,谁都会被他敏锐的思想所打动,感受到巨大的冲击。当然,在洋洋洒洒的讲演背后,是他观察问题和解决问题的创新能力。他的同事这样评论道:“我们大家还没有开始细想,立克早已经看到了答案。他就像一个大孩子,带着惊异的目光和无穷的好奇,从一个问题走向另一个问题,每一天都给我们的工作以新的启示。”

1950年起,立克里德从哈佛大学转到MIT声学实验室,负责所谓“人际关系”管理组的研究项目,从而成为有权进入林肯实验室第一批心理学家之一。不过那时,计算机科学仍然是少数几个他尚未涉足的领域。

就在那一天,在林肯实验室的地下室里,MIT计算机界中坚人物卫斯理·克拉克主动伸出了手,把立克里德拽到了TX-2前,他惊讶和激动的心情可想而知。

让一个完全不懂的门外汉,迅速掌握那些几乎堆满整间房的各种设备,理解由杂乱的仪表、开关和指示灯表达的信息可是不大容易的事情。TX-2既没有操作手册,也没有现成的培训方法,甚至缺乏规范的软件系统。然而,当克拉克指给他看了机器的键盘和显示器,并演示了人机交互的操作过程后,立克眼睛一亮,顿时明白了电脑的奥妙所在——这就是他多年来苦苦寻觅而始终未果的“宝物”。

02-2 立克里德.jpg (9299 字节)立克里德从此迷上了电脑,转而掉头把他研究项目的主题“人际关系”,改换成了“人机关系”。他疯狂地痴迷上了电脑,通宵达旦地呆在显示屏幕前学习和研究,用他夫人的话讲:“那段时期,即使没有人支持他干计算机项目,他说他自己出钱也要搞下去。” 随着立克里德对计算机科学的兴趣日愈浓厚,他愈来愈固执地确信计算机将改变整个社会。他认为,大部分的人都会像他这样对待电脑:了解,继而产生兴趣,最后亲自参与。他甚至天才地预测说:未来无数的“家用计算机控制盘”将与电视连接起来,组成一张巨大的网,人们能与计算机进行真正有效的信息交流。

以心理学家的学术背景研究计算机,立克里德的视角自然与别人不同。他从一开始就抓住了电脑即在人类交流中的重要作用。在他看来,电脑绝不仅仅是人们通常理解意义上的“计算机”,它将成为一种最有效地进行人际沟通的通讯工具。1960年,立克里德发表了一篇重要的计算机研究论文《人—机共生关系》。立克里德写道:人与其“合作伙伴电子计算机”将携手共创合作型决策方式,人机联手远比各自单干优越,工作会出色得多。这些观点确实振聋发聩,代表着电脑科学界最前卫的思想,促使人们认识到一个崭新的电脑通讯时代即将来临。人们很难相信,这位几年前连电脑是什么都不知道的人,竟然在短短几年内成了计算机专家和这个领域的代言人。

有趣的是,立克“人机共生”的思想并非受到哪位电脑专家的启示,而是出自于“无花果”与“毛毛虫”。他这样写道:“无花果树必须通过毛毛虫来授份,而毛毛虫则必须生活在无花果树丛中,从那里获得自己的食物。树与昆虫就是这样相互依赖,密不可分。没有昆虫,树就不能繁殖;没有树,昆虫就不能生存。它们共同形成了一种既能独自生长,又能繁衍兴旺的伙伴关系。”在他的眼里,人与计算机就是“树”与“毛毛虫”,这是克拉克、奥尔森等电脑专家们想都不敢想的怪诞念头。

MIT计算机科学实验室主任迈克尔·德图佐斯(M.Dertouzos),当年还是一名学生,他清楚地记得60年代初听立克里德报告时的情景。当立克说起计算机将与人和谐地相互作用时,那些“尊敬的科学家们骨碌碌地转动着眼珠,悄悄地用力做着否定的手势。这是一种一贯的反应,也是我们面临新发展时期人人都有的一种经验:任何重大革新在刚开始出现时几乎都不受欢迎。”立克没有受到别人的干扰,他继续预言说,将来的计算机,可以承担思考、解决难题、科学实验、文学鉴赏、资料查询等等任务。在人类计算史的史册中,将有一页记载着计算机“作为人类交流媒体”的光辉篇章。

立克里德的思想越来越坚定。为了更自由地从事电脑研究,1958年脱离MIT前往当地一家小小的咨询公司——BBN公司工作,因为这家公司愿意为他专门配置电脑,而不像在MIT需要不厌其烦地申请上机时间。事实上,在BBN立克办公室里,公司专门为他配置的电脑只是一个终端,连接在一台奥尔森发明的早期DEC小型电脑上,就好像拥有自己的“个人电脑”,这是当时其他科学家连想都不敢想的事。

 

转眼就到了1962年,距“阿帕”创立已经过去四年光阴,历经商人和第二任军人领导的相继辞职,没有搞出多少令白宫满意的成果。于是,电子工程教授杰克·瑞纳(J.Ruina)接替了署长职务,也接过了空军转来的一台昂贵的Q-32大型电脑,很想给这台机器派上实际的用途,因为他自己并不懂计算机这玩意儿。

9月初底的一天,他分别给立克里德以及哈佛大学的科学家弗内德·弗里克(F. Frick)打了电话,同时约见两位朋友,动员他们来ARPA帮助建立一个部门来指导“指令与控制”研究计划(CCR)。其实,瑞纳是想依托Q-32电脑开发一种批处理方式的指挥控制系统。也就是说,研制一套“成批处理”的程序,以一个接着一个执行不同命令的方式,用电脑来指挥军队打仗。

立克里德一听说计算机便来了劲:“嗨,杰克,你的题目出错了。想想看,打起仗来,你怎么能够一边编写程序一边指挥作战呢?指挥控制只能是一种人机交流的过程,不可能用批处理方式进行……”说起电脑,立克一张口便无法停下了。

瑞纳微笑着看着他,说:“怎么样,立克,你来吧?”

立克里德顿时打住话头:“哦,那不行,我手头上有好多事没做完,还是请弗内德来吧。”

弗内德连忙摇摇头:“我正在搞的项目也脱不开身啊。”

瑞纳可不是那么容易对付的,马上打发这对不情愿的教授去见国防部部长助理吉恩·弗比尼—— 一个比瑞纳更能言善辩的家伙。弗比尼极有耐心,循循善诱,居然让立克感到全世界都需要他们其中的一个。

“这样吧,”弗比尼掏出一枚硬币,“你们两人睹一把运气,谁输了,明天必须来‘阿帕’找瑞纳署长报到。”

最终,正是命运驱使立克里德为“阿帕”工作。立克开出了“苛刻”的条件,要求自己拥有完全的自主权,瑞纳毫不犹豫地同意了他的一切要求。对于立克本人来说,来阿帕工作可能是一种不幸,可对于未来的阿帕网来说,却是一个极大的幸运。

1962年10月1日,立克里德走马上任,他首先把自己领导的机构名称更名为“信息处理技术办公室”(简称IPTO)。紧接着在华盛顿举行的会议上,立克宣布信息技术项目将成为阿帕的“重中之重”,他们已经获得了2000万美元年度预算,几乎是阿帕其他项目总和的10倍。他给与会者们展示了一幅未来的前景:计算机不是什么神秘的怪兽,它是一种人人都能掌握的力量,既像电力供应一样普遍,又像电源插座那样容易进入,而他本人从心理学家转为电脑专家的历经就是最好的证明。重视“人机共生关系”的立克,在不到半年的时间里,就以IPTO为核心,把全美最好的电脑专家团结到阿帕周围,包括麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校和洛杉矶分校一批优秀的电脑科学家和工程师,瑞纳署长经常开玩笑称他们是立克里德的“祭师”,而他们则自称为“星际网络”。实际上,这些人就是后来研制网络的中坚力量。正是这位立克里德,以他前瞻性的预见和他个人的魅力,把阿帕一步一步带进了电脑网络领域。

第二年,立克里德给他的“星际网络祭师”们发去了一封长长的备忘录,表达了他对当时计算机领域一种混乱现象的忧虑。他认为,假如我们想要实现各种不同主机之间相互通讯,一个相当大的障碍是标准不统一,包括互不相容的编程语言和文件记录格式等等。他写道:“每台主机都有其自身特殊的语言及信息处理方式,要是能为所有计算机设计一种共同的语言,或者某种共同的规范,至少能让对方知道你在说些什么。在极端的情况下,我的问题和科幻小说里常遇到的问题差不多:你什么让来自不同星球的智能生物互换沟通呢?”

立克的忧虑不无道理。20世纪60年代初,美国电脑业界正处在“春秋战国”时期,每家电脑制造商都“划地为牢”分别开发各自的大型主机,自行制定电脑语言和标准。即使在同一家公司内部,“脑语”也不能统一。例如,世界最大的电脑公司IBM制造的电脑设备,就使用了9种不同的字符集。

 

就在立克里德思考这类问题的时候,IBM公司程序设计师鲍勃·比默尔(B. Bemer)也在苦苦寻找相同的答案。

1920年出生的比默尔,自1949年起开始进入电脑行业,直到今天仍然没有中止他的程序员生涯。他曾在兰德公司、通用电气公司等多家著名的企业从事程序设计工作。他曾设计出第一个电脑化的三维动态图像,是现代电脑动画的先驱人物;他曾参与制订COBOL商用编程语言标准,因而也是世界上最早(1971年)提出Y2K(千年虫问题)警告的人。从1956年到1962年,比默尔都为IBM公司服务,亲眼目睹了该公司九种不同的字符集所带来的诸多麻烦。

“他们都再谈论电脑应该相互沟通,但都不肯放弃自己的标准。”比默尔回忆道,“于是我对他们讲,你们不要互相责备而不顾别人。要知道,当时电脑界正在使用的符号系统绝非9种,用来表示字符的方式竟有60种之多,这是真正的‘巴别塔’!”——据《圣经》记载,亚当和他的子孙本来说的是一种语言,当他们打算造一座塔直通天穹时,上帝便下来把他们的语言搞乱,使他们彼此都无法交流。这座塔于是被命名为“巴别塔”(Babel Tower),“巴别”就是“变乱”的意思。比默尔认为,电脑是人造的,它没能挣脱“巴别塔”阴影的笼罩;然而,正因为电脑是人造的,人一定可以帮助它走出“巴别塔”。

02-4 ASCII码字母集.jpg (14703 字节)于是,1960年5月,比默尔做了一个初步的设计,并向美国国家标准研究所(ANSI)提交了一份关于制定通用计算机代码的建议。根据这个建议,ANSI组织了一个委员会来研制统一的标准。由于各委员都争着要把自己的专用字符作为标准,利益之争整整进行了两年。比默尔艰难地做着说服工作: “这项工作非常琐碎,但最终,我和委员会主席在会议室外握着手说,就是它了。”比默尔欣慰地发现,这个最终的结果与他最初的计划极为相似。他们为这种代码取名ASCII,即“信息交换用美国标准码”的英文缩写。

ASCII码给英文字母、数字、标点符号及控制码等其他字符赋予了标准数字。例如,大写“A”由十进制数字65表02-5 比默尔的汽车牌照.jpg (8407 字节)示,而大写“B”的ASCII码是十进制数“66”等等。这种最简单的文本格式成了电脑之间可能进行交流的共同语言。直到今天,我们在电子邮件中使用的所有字符都是ASCII码,Web网页上的HTML文件字符也同样是ASCII字符。它是至今仍保持活力的几种基本计算机技术之一,比默尔因此获得“ASCII之父”的称号,甚至他的汽车牌照也被冠以“德克萨斯ASCII”的标志。

当然,对于立克里德来说,“脑语”的统一,仅仅解决了电脑通讯的第一个难题。

 

20世纪50年代末到60年代初,依然是大型计算机的一统天下。虽然像IBM这样的公司已经生产了各种型号的大型电脑,但美国大学校园里还是出现了计算机供不应求的危机。数以千计的工科学生带着成箱的穿孔卡片涌进电脑机房,申请处理数据的机时,却常常需要等待一个星期以上的时间才可能轮到一次。像IBM7090那样的大型机,其计算速度早已足够应付学生们的所有要求,但它们只都具有同时执行一件任务的本领。程序员们早就知道,大型机即使在处理一叠卡片时,大部分时间也是闲着的,为什么不能让许多用户同时分享计算机的处理能力呢?

立克里德看到了这种危机,他代表IPTO四处寻找解决的方案,一旦发现有前途的项目立即慷慨地给予资助。在各种项目中,他最衷情的是基于“时间共享”概念的分时系统。BBN公司为他配置的那个DEC电脑终端,其实就是一套早期的分时系统,即一群终端(主要由输入信息的键盘或电传打字机,以及输出结果的显示器等设备组成),“共享”一台计算机强大的处理能力。分享而不是组合,这种看似与电脑网络风马牛不相及的概念,却实实在在地通向了联网的第一步。

分时系统的理论可以追溯到1957年。那一年,“人工智能之父”约翰·麦卡锡(J.McCarthy)从达特默斯大学前往MIT搞一个研究项目。在独自使用昂贵的电脑主机时,他突然想到了一个主意:人们排着长队等待上机,为什么不能让每个使用者循环着使用电脑呢?例如,A用户输入一个命令,可能需要10秒,但电脑执行这个命令只要1毫秒;在A用户输入第二个命令期间,电脑只能等待,等待时间比实际运行时间要多几百倍。如果这时把机器使用权交给B用户,计算机马上就可以执行新的命令,丝毫也不会影响到A用户的工作。这样一来,电脑的“时间”就可以“分”成许多片段,在许多用户之间循环工作。

1961年,麦卡锡出席了麻省理工学院百年诞辰纪念会。人们都等待着听他关于人工智能研究进展的学术报告,他却出人意外地大谈特谈“分时”技术,即把时间分割成片段实现多人共用一台电脑, 但几乎感觉不到别人也在操作。他还对大家说,这种技术对计算机的未来将如何如何重要。

02-7 科巴托.jpg (5278 字节)受到麦卡锡讲演的鼓舞,当年11月,MIT有位名叫费尔南多·科巴托(F. Corbato)的副教授,研制成功了一种连接4 个终端设备的大型电脑分时系统。在此之前,大型电脑工作方式都是“分批处理”,也就是说,每次只能处理一件工作。举个例子说,你是MIT计算机中心的操作员,正在替某位教授计算需要很长时间才能算完的微分方程。你花了九牛二虎之力打好了穿孔卡,让电脑替你算了整整两天,你知道,可能只需1个小时就可以出结果。正在这时,国防部要员打来电话,命令你立即处理一份紧急事物。你不得不停止当前的计算,先为军方赶活,然后从零开始,重新计算那个就要完成的方程式。这就是所谓的“批处理方式”——你可能恼怒得要发疯,也可能向上级要求为那些教授们每人配一台电脑。对此,科巴托副教授将会告诉你:“这可能不是件容易的事。那时候大家不会想到自己个人拥有一台计算机。可以有专门用途的计算机,但绝不会有个人专用计算机。对这种状况我们也不满意,希望能有所改变。”

科巴托坐思立行,在MIT计算中心主任的支持下,他领导一个小组首次在IBM7090大型机上开发了第一套实验性的分时系统CTSS。这种机器没有键盘,他们从AT&A公司搞到了一些电传打字机充当终端设备。据科巴托回忆,1961年的演示是“粗糙的和不完整的”。不过,它证明了“分时”是一种可行的概念,而且许多分时电脑后来遵循了CTSS系统的演示方式。

作为一种新生事物,分时系统刚诞生便遭到以IBM为代表的电脑制造商激烈的反对和阻挠。IBM甚至派人到MIT强迫他们拆掉已经安装的设备。因为这种东西将极大地影响到公司大型机的销售利润,毁掉他们的生命线。在他们眼中,科巴托等人无异于“叛乱份子”。来自“蓝色巨人”的威胁可不是闹着玩的,MIT感到了巨大的压力。

独具慧眼的立克,却看清了分时系统可以促进“人机共生”。前面说过,在BBN工作时他使用的那套小型电脑分时系统,开发时间甚至比科巴托更早,只不过BBN没能在大型机系统上进行过实验。立克坚定地支持了科巴特的创举,他利用“阿帕”给他的权力,拨来款项资助项目,以便购置一批带有键盘的监视器作为终端使用。最重要的是,CTSS演示导致了“MAC”(多重访问计算)计划的实施。1962年,立克里德资助此项目达到300万美元,其首要目标就是开发一个更完善的分时系统。不久,MIT的学生便能在与连接在GE公司大型电脑的终端上学习和工作,这些终端分布于MIT校园各处,构成了一种中央控制式的终端网络。

02-8 空间大战游戏.JPG (9636 字节)麻省理工学院的学生们欢腾雀跃,依托这种“联网”的终端组成了一个个电脑小组,研究操作系统软件,通宵达旦地编写各种各样的程序。当DEC公司推出PDP-1小型机并配置了圆形屏幕显示器后,为感谢林肯实验室的支持,奥尔森把首批PDP-1中的一台送给了母校。MIT的学生认为科幻游戏或许更能发挥电脑的优势,格拉兹 (S. Graetz) 、拉塞尔 (S.Russell)和考托克(A.Kotok)等三位大学生编制出世界上第一款游戏程序“空间大战”(Space War)。该游戏由四个键控制两艘太空船(两人各一艘),玩家可以相互发射火箭,它模拟的是太空失重环境。游戏玩法很简单:用火箭击中对方的飞船者获胜。由于按键操作不太方便,考托克便利用学校俱乐部废弃的零件制作了第一个游戏操纵杆,实际上只是一只装有四个开关的木盒子而已。“空间大战”也是联网用户分时运行同一程序一个最著名的实例。

更重要的是,分时系统蹒跚学步,使林肯实验室的工程师们逐渐熟悉了人机交互和联网技术,一批电脑通讯技术人才在这里成长,为即将进行的电脑网络实验创造了有利的基础。到60年代末, 世界上约有3万台大型机,分时系统和联网终端,越来越成为发挥这种价值数百万电脑能力的最明智的选择。

尽管立克里德在“阿帕”只工作了两年,但他对该机构未来的发展带来的影响却是无可估量的。1964年,在弗吉尼亚召开的第二届信息系统科学大会上,立克里德与科巴托等科学家进行了交谈,他们想得已经比分时系统更远:“我们目前在电脑领域面临的最重要的问题是网络,这也就是指能够方便地、经济地从一台电脑连接到另一台电脑上,实现资源共享。”在写给“星际网络”“祭师”的备忘录里,立克对这种网络还进行了具体化的描述:

“如果我设想的这种网络能够实现,那我们将可能同时拥有4台大型电脑,或许6到8台小型电脑,拥有可分类存储数据的磁盘和磁带机,通过控制台和电传打字机远程遥控操作。 ”他甚至讨论了软件的获取问题:“软件应该在人们需要的时候才通过网络下载。”这一天才的预见,直到30年后才被“佳娃”(Java)实现。

就在这一年,“网络教父”立克里德博士离开了阿帕,把IPTO的大权交给了自己选中的接班人伊凡·苏泽兰。两年后,苏泽兰又把接力棒传给了一位34岁的青年鲍勃·泰勒(B. Taylor)。

立克里德以他天才的思想和实践,在混沌之中为网络点燃了第一束火炬,他的智慧直接影响了一代网络先驱。即使在他脱离阿帕后,仍然继续为网络理想而奋斗。1965年,他曾出版过一部名叫《图书馆的未来》的著作,从理论上阐述了电子化的信息如何储存和恢复等问题。他构想了一种理论上的信息网络——“预知系统”(procognitive system),相当类似于今天的万维网(WWW)。他写道:这种网络“将通过插座连接,支持每个商店、工厂和政府部门的工作,或许,也可以提供新闻、娱乐和教育。” 1990年,因哮喘并发症,立克里德不幸病逝,但他渊博学识、个人魅力和“人机共生”的天才预见,给网络科学界留下了一笔永久的财富。

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