Deep Dive
Shownotes Transcript
欢迎和我们一起穿越时间长河探索计算机软件改变世界的璀璨时刻冯诺依曼与第一台计算机 1945 年 IBM 的主机时代
1970 年代 We in the IBM company face the same challenge as you doThe development of real-time information systemson a corporate wide basis for the 1970s 桌面软件时代的微软 1990 年代 Windows 95 is so easyEven a talk show host can figure it out
互联网时代的谷歌 2000 年 iPhone 时刻 2007 年
阿里巴巴引领电子商务 2014 年 Chad GPT 2023 年
欢迎收听原创史诗故事广播节目超越代码软件史上的璀璨时刻第十八集图形界面与个人电脑失乐研究中心的艾伦凯们
你可能想象不到 1960 年代的计算机会和一座房子一样大那时候能接触到计算机的人也会受到严格限制不过有一位来自麻省理工学院的教授却充满信心地看到了计算机未来无限的发展潜力计算机领域将以前所未有的方式发展在未来 20 年内必将实现千倍的增长
这位充满远见的教授就是 JCR 利克莱德他曾经在 APA 的信息处理技术办公室 IPGO 担任负责人在 1960 年他写了一篇名为《人机共生》的文章文章中提出了一个令人兴奋的想法人类和计算机之间的交流应该变得更简单更自然这篇文章成为了后来计算机革命的重要启发
立刻来得这些富有远见的想法不仅为互联网的发展带来了灵感更让我们看到了一个充满希望的未来那就是让人机交互变得更加友好的图形用户界面以及人人都能使用的个人电脑本期故事我们要从一家著名的复印机公司说起这就是我们熟悉的美国施乐公司自 1906 年创立以来这家充满创新精神的公司一直专注于为人们带来优质的复印机产品
在 20 世纪 60 年代当年轻的乔布斯和比尔盖茨还在读高中时施乐公司已经成为了复印机界的佼佼者他们在 1959 年就推出了世界上第一台商用复印机在接下来的十年里施乐一直处于市场的领先地位每年
每年的销售额都超过了 5 亿美元不过随着失乐的专利保护期结束他们也遇到了新挑战需要面对价格更便宜的日本产品的竞争为了继续保持领先优势失乐管理层做出了一个明智的决定邀请才华横溢的首席科学家杰克·戈德曼建立一个特别的实验室专门用于探索各种创新技术
此时的戈德曼既有雄心壮志又显得脚踏实地他要求管理层为新实验室的科学家们提供最大限度的工作自由并曾对施乐公司的高管们说过这样的话如果你们聘用了我五年之内你们可能得不到任何商业回报但如果在十年之内你们还不能获得商业价值的话那么你就应该知道是请错人了
施勒公司的 CEO 彼特·麦克库鲁以其慧眼和远见批准并支持了哥德曼的方案 1970 年哥德曼在距离纽约州罗切斯特施勒总部 3000 英里外的地方创立了第一个施勒研究中心随后他又为这个新研究中心招募了几位明星级的管理人才第一位就职的明星是圣路易斯华盛顿大学的教务长和辞共振物理学家乔治·帕克
由于当时美国西海岸硅谷地带科技发展迅速人才辈出为了招募更优秀的计算机科学家帕克建议哥德曼将施勒的第二个研究中心设立在斯坦福大学附近的帕洛阿图帕克随后成为了施勒硅谷研究中心的负责人这让他们能更紧密地接触硅谷的高新技术
1970 年 7 月 1 日施勒硅谷研究中心及帕洛阿尔托研究中心正式开始运营第二位就职的明星是前 APA IPTO 的办公室主任鲍伯泰勒我们在第 15 期节目中曾提到过他在 IPTO 期间泰勒不仅接触到了美国最先进的计算机科学项目还结识了众多计算机领域的年轻研究人员并赢得了他们的信任
这让他在计算机领域建立起了深厚的人脉关系泰勒主要从两个地方为研究中心招揽人才第一个是即将垮台的伯克利计算机公司他从那里招募了几位关键工程师包括后来成为个人电脑奠基人的巴特勒·兰普森以泰网的发明者恰克·沙克尔以及 PDF 前身 PostScript 的发明者彼得·多伊奇
第二个是斯坦福研究所意志研究中心这是道格拉斯恩格尔巴特的实验室恩格尔巴特就是我们在第 11 期节目中谈到的所有演示之母的缔造者由于他的实验室专注于理论研究不愿投入产品或原型机的开发一些优秀的工程师便主动加入了施勒硅谷研究中心施勒硅谷研究中心的工作人员都是技术精湛的工匠和计算机高手
他们热衷于思考、研究和创新那里的工作环境就像大学院校一样自由同事之间相处融洽工作人员可以进行各种非正式合作采用灵活的组队方式比如当有人提出新想法或项目时就能说服其他人加入一起公关如果项目进展顺利这个临时团队可以继续投入三到六个月完成任务
如果发现方向有误也可以随时解散转向其他工作研究中心设立了一个独特的坐庄制度每周科研人员都会在一间摆放着沙发和豆袋椅子的休息室里举行例会会上一位担任庄家的成员会主持讨论提出话题并设定辩论规则讨论主题天马行空从如何拆装自行车到编程算法与烹饪菜谱的共通之处
甚至包括尼泊尔语言文化的社会语言学探讨这种自由开放的讨论形式不仅激发了创意更是一场集体智慧的碰撞施勒为科学家们建立了这个中心让他们可以自由地进行任何想做的研究虽然这听起来不可思议但正是这种自由孕育了研究中心独特的工作文化随意非正式平等主义没有着装和上班时间的要求
基本上是一个没有任何规章制度的工作环境这里体现了一种高科技嬉皮式倡导的另类生活方式也为后来硅谷科技公司独特的工作文化开创了先河在研究中心的众多天才科学家中最负盛名的当属艾伦凯了艾伦凯 1940 年出生于纽约
父亲是一位生理学家母亲是一位音乐家受母亲影响他自幼就对音乐产生浓厚兴趣 20 岁时成为一名职业爵士吉他手还能熟练演奏古典管风琴在获得西弗吉尼亚州贝瑟尼学院的生物学学位后还曾经当过吉他教师后来他在空军服役期间主要参与美国空军的 IBM1401 计算机项目
在担任项目程序员期间,他发现自己在计算机编程方面颇具天赋,于是果断放弃了音乐事业。退伍后,他进入科罗拉多大学博尔的分校就读,并在 1966 年获得了数学和分子生物学的双学位。1966 年秋天,26 岁的他开始在犹他大学工程学院攻读研究生。
他的导师是我们在第 11 期谈到的两位大师开创计算机图形界面学科的大卫·埃文斯和图形界面鼻祖 Skye Chad 的发明者伊万·萨瑟兰艾伦凯也成为了犹他大学计算机科学专业的第一批研究生在两位导师的指导下艾伦凯对计算机图形研究产生了浓厚兴趣在获得电子工程学硕士学位后他继续攻读博士学位
老师就是麻省理工学院人工智能实验室的负责人希摩尔·派普特派普特是我们在第八期节目中提到的建构主义学习理论专家也是儿童教育编程语言 logo 的发明者他对艾伦凯日后的职业发展方向产生了深远影响艾伦凯是一位狂热的天才一台永不停歇的思想引擎从不墨守成规他的创意中一半是美好但难以实现的构想
另一半则是可行且具有革命性的设想在攻读博士期间他对计算机的本质及用途形成了独特的见解这种见解源于他对儿童教育的热忱他坚信儿童才是计算机最理想的最终用户基于这一理念他认为计算机的关键不在于运算速度而在于是否简单易懂直观便捷
爱伦凯对当时的分时计算机系统感到十分的不满因为用户只能轮流使用无论是主机还是小型机所有人都必须共享使用时间
这些机器只能显示闪烁的绿色文字而且仅有少数技术专家才会使用艾伦凯期望创造一种连儿童都能轻松操作的用户界面就像用手指作画或看电视一样自然他认为不应该让人去适应计算机的语言而是要让计算机来适应人类的语言
基于这种理念他在攻读博士期间构思了一种名为 Dynabook 个人便携式信息操控器这是一种数字学习设备虽然 Dynabook 最初是为儿童教育而设计的数字工具但它实际上开创了现代便携式计算机的雏形被广泛认为是笔记本电脑平板电脑和智能手机的先驱艾伦凯的职业生涯由此展开
从研发人机交互的硬件设备到开发软件系统和编程语言最终创造了图形用户界面和最早的个人电脑当他 1969 年获得计算机博士学位后也来到了硅谷他在斯坦福人工智能实验室短暂工作过一段时间后 1970 年 7 月 1 日作为第一批员工加入了新成立的施乐硅谷研究中心
在施勒硅谷研究中心艾伦凯致力于为 Dynabook 开发一种编程工具一门适合于儿童使用无需计算机专业知识的简单语言 1972 年夏天他带领精心挑选的团队成员成功地研发出了一款面向对象的编程语言 Smalltalk 与传统编程方式不同 Smalltalk 彻底改变了计算机编程方法从面向过程转变为面向对象
据说这个创意是艾伦凯在洗澡时想到的他希望开发一种全新的编程语法不再局限于数据和过程而是基于对象的概念这种面向对象的方法让程序可以由多个独立的功能模块组成以银行存钱为例来解释这两种方法的区别面向过程着重描述给钱存钱记账的具体处理步骤
而面向对象则关注金钱账户顾客等对象以及他们之间的关系面向对象的语言更易于使用因为即使程序变得复杂这种复杂性也主要局限在各个对象内部任何事物都可以成为对象无论是清单单词还是照片这使得程序员能够专注于整体逻辑避免在零散的代码中迷失方向面向对象的编程方法并不是艾伦凯首创的
1962 年奥斯陆挪威计算中心开发出了世界上第一个面向对象的编程语言 C-MILA 艾伦凯很可能从 C-MILA 语言中获得了启发如今大多数程序员都习惯使用面向对象的思维来理解现实世界在当时面向对象编程是一次革命性的突破为 C++和扎勒等现代编程语言奠定了基础并产生了深远的影响
除了简单易学之外,人们还发现了 Smalltalk 的另一个重要优点,它能帮助开发更好的图形用户界面。这一特性恰好契合了研究中心的另一项重大研究成果,世界上第一台配备图形操作系统的计算机——施勒·阿尔托个人电脑。由于 1960 年代施勒管理层迟迟未见到硅谷研究中心的技术成果,
施乐公司着急在 1969 年收购了一家著名的计算机硬件公司科学数据系统公司 SDS 这家公司生产的 SDS Sigma 7 主机曾在我们的第 15 期节目中提到过正是从这台主机发出了 APA 网上的第一条消息然而研究中心的这群天才却对公司的收购毫无兴趣
他们专注于构建一个名为 Max 的 PDP 实访针终端这台终端后来成为了研究中心连接阿帕网的网关计算机在 Max 项目完成后受到所有演示之母恩格尔·巴特的创意启发有位研究员在一份备忘录中勾勒出了他心目中那台理想的个人电脑这个研究员就是巴特·勒兰普森巴特·勒兰普森是 1943 年底出生的比艾伦凯小了三岁
他曾经为加州大学伯克利分校为科学数据系统公司的 SDS940 计算机开发了伯克利分时系统而后在 1971 年又加入了施勒硅谷研究中心成为了阿尔托个人电脑项目的负责人凭借艾伦凯在图形用户界面领域的卓越贡献兰普森邀请他加入阿尔托项目他们都坚信随着 CPU 处理器成本的降低在未来 5 到 10 年内
每个普通人都能拥有一台个人电脑不必再像过去那样分时使用计算机他们共同设计的施乐阿尔托计算机配备了键盘屏幕手提箱大小的处理器机箱以及鼠标和图形用户界面阿尔托的图形界面由多种元素构成包括窗口菜单单选按钮和复选框以及各种图标
图标的概念最初由大卫·史密斯在他论文中所提出的而艾伦凯正是这篇论文的指导者图标不仅能表示数据还能代表相关的操作和行为在艾伦凯团队的努力下现代图形用户界面的雏形逐渐成型这种界面也被称为 WIMP 的 GUI 即窗口、window、图标、icon、菜单、menu 和指针、pointer 的图形界面
1973 年施勒阿尔托计算机正式发布最初他们计划为研究中心的计算机科学实验室生产 30 台屏幕尺寸参照标准纸张大小设计为 8 5×11 英寸每台预计成本为 10500 美元但最终他们生产了 2000 台每台成本升至 18000 美元直到后来获得了一笔大订单后他们的成本才降至 12000 美元
随着阿尔托电脑的诞生他们发现 smalltalk 语言不仅能支持图形用户界面还能为阿尔托开发各类应用程序包括鼠标驱动的程序编辑器结构化图形编辑器动画系统和音乐系统团队进一步改进了位图显示和虚拟内存管理开发出了信息检索系统和基于窗口的用户界面
这种面向对象编程的思想最终不仅用于模拟操作动作实现图形化的人机交互还可以用来抽象现实世界中的万事万物 1974 年秋天另一名研究员丹·英格尔斯发明了 BitsBL 机基于为圆块传输的显示算法这种算法能够将图像从显示器的一个区域复制到另一个区域
这一突破使得现代图形界面的多个关键特性得以实现如屏幕窗口的重叠显示、图标托放以及鼠标点击后的弹出菜单等等同一时期逃出匈牙利的计算机科学专业学生查尔斯·西蒙尼来到美国后采用片段治表法将文件存储开发出了世界上第一个所见即所得的电脑文字处理软件 Boralo 如今
所见即所得的应用软件已成为我们的日常但在这项技术出现之前计算机系统中的文本都只能以标准字体和样式显示没有任何编剧和间距的布局用户必须输入特殊的非打印控制代码才能将文字改为粗体写体或调整字号大小有了所见即所得技术后
施勒研究中心的工作人员终于可以使用这款文字处理软件来处理报告信件简历和论文等个人文件了后来蒂姆·莫特和拉里·特斯勒又对 Brallo 的用户界面进行改进开发出了名为 Gypsy 的文档处理系统这款基于鼠标和图形界面的文字编辑器首次支持了位图剪切和粘贴功能其界面设计与微软后来开发的 OfficeMirror 的软件颇为相似
阿尔托电脑的革命性主要体现在它是专为个人用户设计的计算机这与之前那种房屋大小供多人分时共用的传统计算机截然不同因此它被认为是世界上第一台的个人电脑基于施勒硅谷实验室的图形用户界面 BitBiR 计算法和布拉罗文字处理软件所创造出了一种全新的桌面工作环境
让普通人能在家中或在办公室中便捷地处理专业质量的文章文件 杂志和书籍下面是施勒硅谷实验室在 80 年代的一段电视广告录音当你端着咖啡来到办公室施勒阿尔托电脑已经贴心地为你准备好了今天的电子邮件
如果你想打印这封邮件分享给别人只需要轻轻一按屏幕上的文字和图片就神奇的跃然直上了再清点一下这些精彩内容就会通过电子邮件飞向了其他办公室甚至是世界各个角落的同事们
这个充满未来感的办公软件系统正在加州帕洛阿尔托的施乐研究中心欢快地运转着别着急 很快你也能用上这套神奇的系统它将成为你管理办公资源和信息的得力助手最早的施乐阿尔托电脑并未对外商业销售直到 1975 年初
在施勒设立系统开发部之后才开始将研究中心的技术成果商业化当时施勒研究中心的创新成果包括以阿尔托为代表的现代个人计算机艾伦凯团队研发的面向对象编程语言图形用户界面所见及所得的文字编辑软件以及激光打印机 PostScript 字体以太网和客户机服务器架构等等
这本应成就一系列伟大的商业产品但到了 1977 年 8 月施乐公司却暂缓了阿尔托电脑的商业化进程这背后有三个原因首先时任施乐公司总裁的阿奇麦克卡德尔是会计出身对技术一无所知也没有能预见未来个人电脑的发展潜力其次施乐公司的组织结构落后
阿尔托电脑只能在生产打字机的达拉斯工厂完成制造而工厂的经理们为了能够获取短期奖金一心只想生产打字机而忽视了阿尔托电脑的生产第三施乐公司习惯于设备租赁的商业模式他们总是希望用户租赁复印机并按打印数量来缴付年费他们担心如果一次性地售出个人电脑就无法持续从用户手中获得收入
事后看来如果施乐公司能够坚持原定的商业计划他们在 1978 年就能在市场上推出第一款个人电脑产品不仅比 IBM 的 PC 产品会早三年上市而且性能更为出色施乐硅谷研究中心的工作人员因商业计划的暂缓而备受打击许多人也萌生了离职的想法施乐公司的这个错误决策反而促成了另外两家伟大公司的诞生
刚才我们提到的第一款文字处理软件的发明者查尔斯·西蒙尼也正在考虑未来的发展方向发明以太网的鲍博·梅特卡夫建议他与一位 22 岁刚刚创立微软公司的年轻人比尔·盖茨去聊一聊西蒙尼和盖茨就计算机信息处理技术进行了深入交流一起讨论了计算技术的本质应用前景和未来产品构想
两人在许多观点上不谋而合西蒙尼不仅认同盖茨的想法也被他作为企业家的远见和着实所打动于是西蒙尼毅然离开了施乐研发中心加入了微软公司他随即在微软制定了新的研发战略着手开发了施乐公司曾经错失的多个产品例如文字处理电子表格电子邮件和语音识别软件等等
西蒙尼在后来的 Windows 操作系统开发项目中也发挥了重要作用正如他所预见的那样在短短 6 年时间后微软的股票市值就超过了施乐公司第二家公司是苹果苹果公司成立于 1976 年当时已经生产了 Apple 一型和 Apple 二型计算机但这些产品还没有采用图形用户界面的操作系统
苹果公司的关键设计师杰弗·拉斯金与施乐公司关系密切并对施乐的研究成果印象十分深刻他非常希望能够促成一笔交易在苹果上市前由施乐公司对苹果进行前期投资于是在 1979 年 12 月史蒂夫·乔布斯团队曾两次拜访过施乐的硅谷研究中心亲眼见到了当时还没有对外公开发布的图形用户界面产品
看过施勒的软硬件演示之后乔布斯回来后立即行动将阿尔托电脑的设计原理和图形用户界面应用到了苹果的新产品中也就是 Lisa 和 Macintosh 乔布斯更是从施勒挖来了一批人才包括 JPCC 的研发负责人拉里特斯勒到了苹果之后
特斯勒主要致力于 Apple Lisa 和 Apple News 的研发并参与 Object Pascal 以及包括 Mac App 在内的应用程序编程工具包的开发最终晋升成为了苹果的首席科学家另一个因为灰心丧气在 1981 年离开施勒研究中心的工程师是恰克·格斯切克他对施勒未能把他们的研究成果商品化而感到沮丧
于是他和约翰·沃诺克一起共同创立了图形和出版软件公司 Adobe 他们使用排版语言 PostScript 帮助计算机用户在电脑上生成整洁的可打印的可演示的图文并茂的专业文件 1983 年艾伦凯也终于离开了石乐加入了当时如日中天的雅达利游戏公司担任首席科学家
之后 他又在华特迪士尼公司担任研发副总裁和迪士尼院士长达五年之久 2000 年以后 他将研究重心转向了基于开源代码的硬件设备和支持分布式应用的软件平台同时还在加州大学洛杉矶分校担任计算机科学的兼职教授史蒂夫·乔布斯曾在 1996 年的一次演讲中感叹道
诗乐本来可以拥有整个计算机产业也有机会成为 20 世纪 80 年代的 IBM 甚至是成为 20 世纪 90 年代的微软尽管诗乐公司的产品没有能成功地实现商业化但艾伦凯团队所开创的图形用户界面以及他们所创新的人机交互方式却对计算机发展产生了深远影响苹果、IBM 和微软公司后来都采用了这些理念
并将其融入到自己的产品中 MacOSIBMOS2 和 Mindo 操作系统都包含了失乐团队最初所研发的各种核心元素如今图形用户界面已经成为了后来几代计算机用户最为熟知的操作方式 1992 年在接受计算机世界杂志专栏记者采访时艾伦凯将人类的计算时代分为三个阶段第一阶段是建制时代
大公司拥有主机并控制计算机编程第二阶段是个人计算时代个人开始拥有计算机并学习使用它第三阶段则是亲密计算时代人们将像使用电话一样自然地运用计算能力计算将变得平凡且无处不在今天我们要感谢施乐研究中心的这些研发人员
包括艾伦凯、拉里特斯勒、丹英格尔斯、大卫史密斯、蒂姆·莫特以及其他众多研究人员 2003 年,艾伦凯获得了计算机图灵奖以表彰他开创了当代面向对象编程语言的诸多思想领导团队开发了 smalltalk 语言,并为个人计算做出了根本性的贡献
现在很多职业经理人和企业家都喜欢引用一句格言预测未来最好的方法就是去创造它这句话来自艾伦凯在施勒研究中心成立初期一次内部会议上的讲话 1990 年代后期亚马逊创始人贝佐斯甚至将这句话作为他的电子邮件签名并注明它是引用自艾伦凯的
今天片尾给大家准备了一首 John Lennon 在 1971 年创作的歌曲《想象》这首歌曲表达了对人类美好未来的愿景和梦想鼓励我们去创造一个和平和谐的世界这与当初失乐研究中心那群爱伦凯的理想又何尝不是一致的呢 Imagine there's no heavenIt's easy if you tryNo hell below us
I'm not the only one
I hope someday you'll join the worldImagine all the peopleSharing all the worldYou may say I'm a dreamerBut I'm not the only oneI hope someday you'll join the worldLet us walk