Datalogiens historie - Henrik Kragh Sørensen

Datalogiens historie
Henrik Kragh Sørensen
Steno Instituttet, Aarhus Universitet
mail@henrikkragh.dk
www.henrikkragh.dk
Resumé
Undervisningsgangens temaer: Datalogiens og computerens historie. Datalogi i Danmark;
‘merkantalistiske’ og ‘nationalistiske’ argumenter. Computere, datalogi og samfundsudvikling.
Datalogiske institutioner. De første (danske) dataloger. Dansk datalogisk
identitet?
Case(s): Computeren som model: (Mahoney 2002). “Datamatisering”: (Ensmenger 2003).
Uge 18, 2. maj 2006
Datalogiens Videnskabsteori, forelæsning #4, Uge 18.

Dagens program
⋆ Spørgsmål og meddelelser.
⋆ Opsamling: Datalogi i det akademiske landskab.
⋆ Computerens og datalogiens historie → kryptologi.
⋆ Computere og datalogi i Danmark.
⋆ Disciplin-, institutions- og professionsdannelse.
⋆ Opsamling.
Spørgsmål og meddelelser
⋆ Forelæsninger: Stadig fire sessioner → kommentarer og evaluering ønskes.
⋆ Øvelser på skæve helligdage → 12. og 25. maj.
⋆ Synopser og motiverede problemformuleringer → Henrik.
⋆ Skrive-vejledninger → AULA og forelæsninger.
⋆ Den sidste øvelsestekst til uge 20 udkommer i løbet af denne uge.
Datalogi i det akademiske landskab
⋆ Datalogi “låner” videnskabelighed fra andre discipliner → matematik, lingvistik,
logik, . . . .
⋆ Datalogi og computere “hjælper” andre discipliner . . .
− som modelleringsværktøj i naturvidenskaberne → virtuelle laboratorier →
irreproducible “eksperimenter”, visualisering (udvidet sansning).
− som “paradigme” i kognitive videnskaber og lingvistik → kunstig intelligens
(forskningsprogram), formalisering af teorier, “afprøvning” af teorier.
− som redskab i matematikken → beviser, eksperimenter, empiri (heuristik).
⋆ Datalogi som paradigme og computere som definerende teknologi.
2

Computer- og datalogi-historie
⋆ Forskellige tilgange:
− Teknologihistorie → computeren som teknologi,
− Videnskabshistorie → kognitiv udvikling (erkendelse, idehistorie), forbindelse
til matematik,
− Professionshistorie → disciplindannelse, identitet,
− Arbejds(markeds)historie → organisationer og firmaer, medarbejdergrupper
og ledelse, effektivisering,
− Økonomisk historie → rationalisering,
− Samfundshistorie → teknologi og samfund.
⋆ Ikke-disjunkte analyseniveauer → fler-strenget historie.
The Endless Frontier
⋆ USA’s militær understøttede videnskab og forskning under WWII:
− Adskillige programmer (ONR m.fl.),
− Forskernes “frihed” i emne- og metode-valg,
− Institutionel forankring ved akademiske institutioner.
⋆ Vannevar Bush 1945 rapport til USA’s præsident:
− Fokus på (grund)videnskab i krig og fred.
− “Den lineære model”: grundforskning giver teknologisk innovation.
− Det nationale aspekt: videnskab og teknologi som kultur og som kompetitiv
fordel.
− “Merkantilistisk” argument.
Computere i krig og fred: WWII
⋆ Teknologiske og (matmematisk) videnskabelige “produkter” af WWII:
− Teknologisk innovation, fx. radar og raketter,
− Logistisk planlægning (lineær programmering, operationsanalyse),
− Manhattan projekter (inkl. store numeriske beregninger),
− Kodebrydning (Bletchley Park).
⋆ Første generelle computere udtænkt (von Neumann) og planlagt → gennemført
umiddelbart efter krigen.
3

Kodebrydningens historie
⋆ Kryptologi mellem praktisk kunst og matematiseret videnskab,
⋆ Kryptologi som samfundsnytte og samfundsfjende,
⋆ Dialektisk udveksling mellem kodebyggere og kodebrydere,
⋆ Hemmeligholdelse, spionage, det matematiske genis triumf.
Den brudte kodes forbandelse
⋆ Henrettelsen af Mary Queen of
Scots 1587,
⋆ Zimmermann-notatet under Første
Verdenskrig,
⋆ Enigma og Ultra; Purple og Admiral
Yamamoto.
⋆ Forfalskelse
⋆ Falsk sikkerhed
Kryptologi går i krig
⋆ Radioens udbredelse (1. og 2. Verdenskrig).
⋆ ENIGMA og ULTRA-efterretningerne: bomberne.
⋆ Bletchley Park:
− Ved oprettelsen: 200 medarbejdere, senere 7000 medarbejdere,
− Udgangen af 1942: 49 Turing-bomber,
− Enigma (Turing-bomber) og Lorenz (Colossus).
⋆ Teknologi og videnskab — linearitet?
⋆ De første elektroniske computere.
4

Enigma
⋆ Udviklet af A. Scherbius i mellemkrigsperioden.
⋆ Dimensioner: 34×28×15 cm, men 12 kg. Pris
(nutidig): £20.000.
⋆ Masseproduceret til det tyske militær fra 1925.
Ialt mere end 30.000 Enigma-maskiner afsat.
⋆ Forskellige versioner til kommersiel brug og til
de forskellige værn.
Enigma
⋆ M. RAJEWSKI brød Enigma før WWII (spionage,
gentagelse af meddelelsesnøglen).
⋆ A. TURING brød den forbedrede Enigma (Wetter).
⋆ Begge ved matematisk analyse, som ophævede
betydningen af koblingstavlen.
⋆ Mekaniseret, udtømmende eftersøgning
(bomber).
Kryptologi og matematik
⋆ Kryptologi oprindelig en “kunst”.
⋆ JOHN WALLIS’ (1616–1703) kvalifikation for matematikprofessorat (1649).
⋆ Kodebrydere: bridgespillere, skakspillere, krydsordsløsere, lingvister, etc.
⋆ Mekanisering og nye koder: ingeniører (videnskabsmænd) og matematikere.
5

⋆ Matematisering (computerisering) påbegyndt under Anden Verdenskrig; RSA gjorde
kryptering matematisk.
⋆ Anvendt talteori.
⋆ NSA i dag største beskæftigelse af matematikere.
Datalogi- og matematikhistorie
⋆ Fokus på computeren som automatisk regnemaskine,
⋆ Forhistorie hos bl.a. GOTTFRIED WILHELM LEIBNIZ (1646–1716),
⋆ BABBAGES design af en “analytical engine”.
⋆ Den “abstrakte” computer, TURING, Halting-problemet og forbindelserne til logik
og fx GÖDELS resultater.
⋆ Udviklingen af computere til numeriske beregninger og kodebrydning under WWII.
⋆ Professionalisering og gensidig påvirkning af matematikkens udvikling i efterkrigsperioden
→ selvstændiggørelse.
Fra hulkort til EDB
⋆ Hulkort-maskiner benyttet . . .
− ved amerikanske og danske folkeoptællinger i slutningen af 1800-tallet hhv.
1911,
− i store (amerikanske) firmaer (fra omkring 1900),
− i danske stats-, kommunal- og privatinstitutioner (Hafnia 1919, DSB 1922,
. . . ).
⋆ IBM som leverandør af hulkort-systemer med periferi-enheder,
⋆ Leasing af systemer eller brug af beregningscentre,
⋆ “Software” nærmest ikke-eksisterende.
⋆ Første elektroniske computere “arver” (meget af) denne struktur → computeren
“genopdages” et par gange i erhvervs-øjemed.
6

Elektroniske computere
⋆ Vacuumrør, fx
− Colossus (Bletchley Park),
− ENIAC: Electronic Numerical Integration And Computer (Mauchly & Eckert,
Pennsylvania, 1946),
− EDSAC: Electronic Delay Storage Automatic Calculator (Wilkes, Cambridge,
1949).
⋆ Transistorer, fx
− Transistorized eXperimental computer 0 (TX-0) (Olsen, Lincoln Lab & MIT,
1955–57),
− PDP-1 (DEC, Digital Equipment Corporation (Olsen & Anderson), fra 1959),
− IBM System/360 (1964).
⋆ Mainframes:
− Batch processing via operatører, senere også
− Timesharing via teletypes.
− System/360: delvis hardware-abstraktion.
Software-krisen fra 1960’erne
⋆ System/360 satte nye standarder for software-udvikling.
⋆ Udgifter til software oversteg udgifter til hardware,
⋆ Problemer med at lede software-udvikling,
⋆ Software-udvikling som en ingeniørvidenkab → ledelse, organisering,
⋆ Mangel på (dygtige) software-folk,
⋆ NATO-konference i Garmish (Sonnenbichl) 1968,
⋆ Software som produkt på programmet → forskning i software-udvikling → sprog,
ledelse, test, etc.
7

Professionalsering af software
⋆ Professionelle foreninger,
⋆ “Officielle” uddannelser,
⋆ Position på arbejdsmarkedet,
⋆ “Profession” eller “vocation”?
Regnecentralen: Oprettelsen
⋆ Regnemaskineudvalget dannet 1946: overvåge udviklingen inden for (elektroniske)
regnemaskiner og indsamle information.
⋆ Kontakt til svensk computer-konstruktionsprojekt (BESK),
⋆ Akademiet for de Tekniske Videnskaber (ATV) og “Dansk Institut for Matematikmaskiner”
→ selvejende institution Regnecentralen: drift og vedligeholdelse,
efteråret 1955 → netop fejret 50 års fødselsdag.
⋆ Marshall-hjælpen giver startkapital til konstruktionen af DASK (Dansk Aritmetisk
Sekvens Kalkulator) i 1956 → indkøb af villa i Valby.
⋆ DASK var køreklar september 1957 → før deadline (!).
⋆ Præsentation i Forum 1957 og “gennembrud” ved valget til Folketinget 1960.
8

DASK og Folketingsvalget
Bech forklarer for forsvarsministeren
og lille-P foran DASK
Fra DASK til GIER
“Ved maskinfejl knus ruden og regn
videre”
⋆ Konservative estimater af behov for regnekraft hurtigt sprængt.
⋆ Geodætisk Institut (KU) med tunge beregningsopgaver.
⋆ Ønske om at bygge transistor-baseret computer.
⋆ Designet af medarbejdere fra Geodætisk Institut (Krarup og Svejgaard, bygget af
Regnecentralen → GIER (Geodætisk Instituts Elektroniske Regnemaskine), 1958–
1960.
⋆ Først 8 kopier, siden yderligere 10 i løbet af perioden 1961–63.
⋆ Eksport til bl.a. Norge.
⋆ Installationer ved Regnecentralens servicecentre i København, Århus (1961) og
Aalborg (1962).
9

GIER for kodere
Svejgaard, Isaksson, Scharøe Petersen
10

GIER for kodere . . .
GIER for kodere og kongelige
11

To centraler er en for meget
⋆ Datacentralen oprettet 1959 til koordinering af brugen af EDB i statsapparatet, fx
kildeskat og CPR.
⋆ Koordinering af indkøb → veto-ret mod større indkøb.
⋆ Konflikt ved Regnecentralens ekspansionsplaner (DTH, AU, KU fra 1960) → “Universitetsplanen”
(1962).
⋆ Regnecentralen omdannet til A/S (1964), rekonstruktion 1979, nedlagt 1992.
⋆ RECKU og RECAU (1971): EDB-centre ved universiteterne → “spirekasse” for
dansk datalogi.
Regnecentralen & Algol 60
Sven Eriksen, Jørn Jensen, Per Brinch Hansen, Berta Henningsen, Ole Sejer Riis, Per
Mondrup, Paul Lindgreen, Peter Villemoes, Roger House, Peter Kraft og Peter Naur.
⋆ Compiler-gruppen var en af Regnecentralens enheder.
⋆ Implementation og “forskning”.
⋆ Sprog-design, især af Algol.
⋆ Design-processen for Algol-60 → international (europæisk), kommité-drevet specifikation
→ styret fra Regnecentralen.
12

⋆ Oversættere til GIER (og andre arkitekturer).
⋆ Forsinkelse pga. folketingsvalget.
⋆ PETER NAUR (⋆1928) central aktør → Turing-prisen 2006.
Disciplin- og professionsdannelse
⋆ Udbredelse af programmering.
⋆ Kurser på læreanstalterne.
⋆ Undervisning i skolen.
⋆ Rekrutteringsproblemet.
⋆ Identitets- og professionsdannelse.
⋆ “Turings Man”?
13

Datalogi ved Regnecentralen
Numerisk-analyse-gruppen på Regnecentralen. Fra venstre, stående: J.C. Delage, B. Weneser,
Bodil Nave Andersen, Chr. Gram og Peter Naur; siddende: S. E. Christiansen, Brian Mayoh,
Bjarner Svejgaard, Ole Møller og Kirsten Andersen
Fra Regnecentralen til KU
⋆ Foruden compiler-gruppen også fx en gruppe i numerisk analyse.
⋆ Nære forbindelser til de akademiske anvendere og til matematik.
⋆ Universitetsplanen (KU, 1963):
− Oprettelse af central data-afdeling,
− Oprettelse af professorat i datalogi og tilhørende institut (NAUR, 1969),
− Udbud af kurser til universitetets ansatte,
− Oprettelse af studie-indgang (1968).
⋆ RECKU og RECAU som “brobyggere” til de akademiske miljøer.
14

Datalogi ved AU: Bundgaards drøm
⋆ SVEND BØRGE ERIK BUNDGAARD (1912–1984)
: Første professor i matematik ved AU (1954),
⋆ Store planer for Matematisk Institut:
− Bibliotek,
− Faste medarbejdere (“lånt” i København),
− Internationale gæster (gæstelejligheder),
− Ph.d.-studerende ud i verden . . . og hjem
igen.
⋆ Internationalisering → “begge veje”.
⋆ BUNDGAARD: “Sådan en ting [datalogi] må vi
også have” (ca. 1970).
⋆ Yngelpleje: RECAU, kandidatinstruktorer, udlandsophold,
ansættelse.
⋆ Tilknytning af centrale personer, bl.a. BRIAN
MAYOH og BJARNER SVEJGAARD (1919–1988)
fra Regnecentralen.
⋆ Matematisk (teoretisk) funderet datalogi.
⋆ Selvstændigt studiefag 1976.
Opsamlinger
⋆ Aspekter af computerens og datalogiens internationale udvikling, bl.a.
− Computere under WWII,
− Fra hulkort til EDB,
− Software-krise.
⋆ Danske computere: Regnecentralen, DASK og GIER.
⋆ Dansk datalogi: Fra Regnecentralen til universiteterne.
⋆ Disciplindannelse, institutionsdannelse, professionel identitet.
15

Litteratur
Bundgaard, S.: 1978a, Hvordan EDB kom til Aarhus Universitet, RECAU (Det Regionale EDB-
Center ved Aarhus Universitet), Aarhus. Publiceret i anledning af Aarhus Universitets
50-års jubilæum.
Bundgaard, S.: 1978b, Om det naturvidenskabelige fakultets tilblivelse og opvækst, i G. Albeck
(red.), Aarhus Universitet 1928–1978, bind 1978 LI af Acta Jutlandica, Universitetsforlaget i
Aarhus, Aarhus, pp. 403–497.
Campbell-Kelly, M. og Asprey, W.: 2004, Computer: A History of the Information Machine, The
Sloan Technology Series, 2. udg., Westview Press, Oxford.
Campbell-Kelly, M.: 2001, Software as an economic activity, i U. Hashagen, R. Keil-Slawik og
A. Norberg (red.), History of Computing: Software Issues, Springer, Berlin etc., pp. 185–202.
International Conference on the History of Computing, ICHC 2000. April 5–7, 2000, Heinz
Nixdorf MuseumsForum, Paderborn, Germany.
Campbell-Kelly, M.: 2004, From Airline Reservations to Sonic the Hedgehog, MIT Press, Cambridge
(Mass) / London. Først offentliggjort: 2003.
Ceruzzi, P. E.: 2000, A history of modern computing, MIT Press, Cambridge (Mass)/London. Først
offentliggjort: 1998.
Ensmenger, N. L.: 2003, Letting the “computer boys” take over: Technology and the politics of
organizational transformation, International Review of Social History (IRSH) 48(Supplement
11), 153–180.
Heide, L.: 1996, Hulkort og EDB i Danmark 1911–1970, Systimes Teknologihistorie, Forlaget Systime
A/S, Århus.
Hodges, A.: 1992, Alan Turing: The Enigma, Vintage, London. Først offentliggjort: 1983.
Johansen, P.: 1983, Datalogi, i S. Ellehøj, L. Grane, K. Waaben, J. C. Melchior, P. J. Jensen, M. Pihl
og T. Wolff (red.), Københavns Universitet 1479–1979, bind 12, G.E.C. Gads Forlag, København,
pp. 201–211. Udgivet af Københavns Universitet ved 500 års jubilæet.
Kahn, D.: 1996a, The Codebreakers. The Comprehensive History of Secret Communication from Ancient
Times to the Internet, Revideret og opdateret. udg., Scribner, New York. Først offentliggjort:
1967.
Kahn, D.: 1996b, Seizing the Enigma. The Race to Break the German U-Boat Codes, 1939–1943, Arrow
Books, London.
Kerner, M.: 2006, Datalogi ved Aarhus Universitet, 1956–1976. Speciale under udarbejdelse ved
DAIMI/SI til aflevering primo august 2006.
Mahoney, M. S.: 1992, Computers and mathematics: The search for a discipline of computer science,
i J. Echeverria, A. Ibarra og T. Mormann (red.), The Space of Mathematics. Philosophical,
Epistemological, and Historical Explorations, Walter de Gruyter, Berlin/New York, pp. 349–
363.
Mahoney, M. S.: 2001, Software as science—science as software, i U. Hashagen, R. Keil-Slawik
og A. Norberg (red.), History of Computing: Software Issues, Springer, Berlin etc., pp. 25–48.
International Conference on the History of Computing, ICHC 2000. April 5–7, 2000, Heinz
Nixdorf MuseumsForum, Paderborn, Germany.
16

Mahoney, M. S.: 2002, In our own image: Creating the computer, i I. H. Stamhuis, T. Koetsier,
C. de Pater og A. van Helden (red.), The Changing Image of the Sciences, Kluwer Academic
Publishers, Dordrecht/Boston/London, pp. 9–27.
Mahoney, M. S.: 2004, Finding a history for software engineering, IEEE Annals of the History of
Computing 26(1), 8–19.
Nielsen, H.: 2004, Disse fag må lempes til verden. . . : Oprettelsen og udbygningen af Det Naturvidenskabelige
Fakultet ved Aarhus Universitet. Den første periode, Aarhus Universitetsforlag /
Narayana Press, Aarhus / Gylling. Et festskrift i anledning af 50-års jubilæet 2004.
Nielsen, M. N.: 2000, Da computeren kom til Danmark. En teknologihistorisk analyse af den første
computerteknologi i Danmark, Integreret speciale i historie og datalogi, Roskilde Universitetscenter.
Singh, S.: 1999, The Code Book. The Secret History of Codes and Codebreaking, Fourth Estate, London.
Singh, S.: 2001, Kodebogen. Videnskaben om hemmelige budskaber — fra oldtidens Ægypten til kvantekryptering,
Gyldendal, København. Først offentliggjort: 1999. Oversat af J. Teuber.
Sveistrup, P. (red.): 1976, Niels Ivar Bech: en epoke i edb-udviklingen i Danmark, Data, København.
Sørensen, H. K.: 2006, Matematik, statistik og datalogi, i H. Nielsen og K. H. Nielsen (red.), Viden
uden grænser, 1920–1970, bind 4 af Dansk Naturvidenskabs Historie, Aarhus Universitsforlag,
Aarhus, kapitel 6, pp. 105–124.
17