Neumann János, vagy ahogy külföldön ismerik, John von Neumann 1903-ban látta meg a napvilágot, és már fiatalon kimagaslott társai közül, valóságos csodagyereknek tartották. Tízévesen a híres fasori evangélikus gimnáziumba került, ahol többek között az 1963-ban fizikai Nobel-díjat kiérdemlő Wigner Jenővel tanult együtt. Egyetemi évei alatt sok időt töltött Berlinben, ahol olyan professzorok előadásait hallgatta, mint a Nobel-díjas kémikus Fritz Haber, vagy épp a később fizikai Nobel-díjban részesített Albert Einstein. Neumann 1925-ben szerezte meg vegyészmérnöki diplomáját, majd egy évvel később matematikából szerzett doktori fokozatot Budapesten.

Ezt követően került az Egyesült Államokba, ahol először a Princetoni Egyetem professzora lett, majd 1933-tól a világ legkiválóbb tudósait tömörítő Institute for Advanced Studies (IAS) professzorává vált. Dömölki Bálint, az egyik első magyar számítógép megalkotója szerint Neumann sokáig nem is gondolt a gépi számolásra, azonban a robbanások elméletével kapcsolatos kutatásai erre vezették az útját. Éppen e területen elért eredményei miatt figyeltek fel rá az amerikai hadseregnél, melynek következményeként a második világháború idején a haditechnikai kutatásokban is részt vett. Neumann a plutóniumbomba kifejlesztésében segédkezett, amit a japán kapituláció eléréséhez használtak fel a tudtán kívül.

Mint ismert, 1945. augusztus 6-án 235U töltésű uránbomba robbant Hirosima belvárosa fölött, három nappal később azonban már plutóniumbombát vetettek be az amerikaiak Nagaszakinál.

A világhírű kutató számára a Los Alamosban zajló atomkísérletek csak mellékállásként szolgáltak, amelyhez mintegy 3200 kilométernyi ingázásra kényszerült. Elsősorban továbbra is a princetoni kutatóintézetre fókuszált, ahol 1944 nyarán találkozott először a két évvel később bemutatott ENIAC-kal,  amely az első programozható, elektronikus, digitális számítógép volt a világon.

A 2,5 méter magas, 30 méternél hosszabb, 30 tonnás szerkezet bemutatójakor azonban Neumann már a számítástechnika következő lépcsőfokán dolgozott, az 1949-ben debütált EDVAC-on (elektronikus diszkrét változós automata számítógép). Ez volt az első belső programvezérlésű, elektronikus, digitális, univerzális számítógép, ami már a Neumann-elveken alapult.

Neumann-elvek:

1. Teljesen elektronikus működés (ez Neumann idejében elektroncsöves felépítést jelentett, amit később a tranzisztoros, majd az integrált áramkörös felépítés követett)

2. A kettes számrendszer használata (az összes művelet, pl. összeadás, szorzás, kettes számrendszerbeli logikai műveletekre redukálható)

3. Belső memória használata

4. A tárolt program elve: a számításokhoz szükséges adatokat és programutasításokat a gép azonos módon, egyaránt a belső memóriában (operatív tár) tárolja.

5. Soros utasítás-végrehajtás (az utasítások végrehajtása időben egymás után történjen; ennek egy alternatívája a párhuzamos utasítás-végrehajtás, amikor több utasítás egyidejűleg is végrehajtható, ezt a lehetőséget Neumann elvetette)

6. Univerzális felhasználhatóság, Turing-gép (programozhatóság: a különböző feladatok programokkal legyenek megoldva, nem pedig erre a célra épített hardverrel)

7. Szerkezet: öt funkcionális egység (aritmetikai egység, központi vezérlőegység, memóriák, bemeneti és kimeneti egységek)

A fejlesztés különlegessége az volt, hogy elődeivel ellentétben bináris számábrázolást és aritmetikát használt, a programot és az adatokat pedig a memóriában tárolták. Mivel Neumann a számítógép-készítési elveit és az EDVAC terveit széles körben közreadta, az EDVAC üzembe helyezésekor már világszerte rengeteg tárolt programú számítógép működött. Így vált lehetségessé az is, hogy a vasszigorral kormányzott Szovjetunióban is nekilássanak a korábban tiltott informatikai fejlesztéseknek.

Getty Images Neumann János

Számítógépek a vasfüggöny mögött

Sokáig csak amerikai és brit tudósításokból készítettek hasonló gépeket Sztálin uralma alatt, azonban idővel a diktátor is felismerte, hogy a technológiai lemaradás nem megengedhető. Bashir Ramajev 1948-ban elő is állt az Automatikus digitális számoló gép szabadalmával, ami miatt december 4. máig az orosz informatika napja. Ezt követően Sztálin kinevezte Ramajevet az első informatikai intézet vezetésére, amelynek hamar meg is lett az eredménye. Az első szovjet számítógép Szergej Lebedev nevéhez fűződik, aki 1949 és 51 között között már olyan gépen dolgozott, ami közel áll a neumanni architektúrához.

Az 1951-ben bemutatott M1 már ezeket az elveket szem előtt tartva épült meg, később pedig több változat is készült ebből, köztük az M3. Ez a számítógép a magyar informatikai kutatásokban is jelentős szerepet játszott, mivel az 1957-ben bemutatott első magyar digitális elektronikai számítógép is ennek a dokumentációján alapult. Ez másodperceként már 30 műveletet tudott elvégezni, 10 kWh-s fogyasztás mellett.

1964-ben aztán a Magyar Tudományos Akadémia Kibernetikai Kutató Csoportjának (MTA KKCS) átszervezése miatt leállították a gépet. Ezt követően, az 1964 és 1972 között működő MTA Automatizálási Kutató Intézet (MTA AKI) ideje alatt jutott el az országba a szovjet Ural-2-es gép, ami bár gyorsabb számolási kapacitással bírt (80 művelet másodperceként), megbízhatatlannak bizonyult. Kún László, a SZTAKI fejlesztőmérnöke egy szemléletes példával élve azt mondta,

a kutatók leggyakrabban használt eszköze ekkoriban a gumikalapács volt.

A 70-es évek elején aztán, a nyugati termékekkel kapcsolatos embargó ellenére, majd’ egy évtizeddel eredeti bemutatása után Magyarországra is megérkezett a CDC 3300-as csodamasina. Habár ekkoriban a gyártónak voltak fejlettebb gépei is, ez volt itthon az első olyan eszköz, amely képes volt a távadatfeldolgozásra. Ezen kívül multitaskingra alkalmas operációs rendszer futott rajta, az adatokat pedig mágnesszalagon tárolták.

Az informatikával foglalkozó intézetek sora azonban nem ért véget, 1972-ben ugyanis megalakult a korábbi intézményeket egy ernyő alá gyűjtő MTA SZTAKI, ami számos jelentős szabadalommal szolgált. Ide tartozik például a GD-80-as grafikus megjelenítő, amelyet légiirányítási szimulátorként használták Ferihegyen, vagy a Dialog-CNC szerszámgép-vezérlő, ami a Csepel Művek gyártási folyamatában hozott jelentős előrelépést. Végül, de nem utolsó sorban persze ott van a Zugligeti libegő analóg vezérlését leváltó digitális hajtásvezérlő is, ami a mai napig üzemelteti a libegőt. Ezek mind a SZTAKI kutatóinak érdemei.

Mohos Márton / 24.hu Mohos Márton / 24.hu

És akkor megérkeztek a mikroszámítógépek

Sokan még a hetvenes évek elején is sci-finek tartották, hogy számítógépek kerüljenek az otthonokba, azonban ez a vágy már Neumann János életének utolsó éveiben, az 50-es évek elején is megfogalmazódott. Képes Gábor informatikatörténész szerint tehát az a vágy, hogy az otthonunkban is megjelenjenek ezek a gépek, egyidős az informatikával. Edmund Berkeley már az 50-es, 60-as években készített olyan modelleket oktatási céllal, amik apró méretűek voltak.

Nem sokkal később pedig megjelent a Minivac 601, ami az első magyar otthoni számítógép modell alapjául is szolgált. A Tücsöknek nevezett eszköz Kovács Mihány piarista tanár és tanítványa, Vojnarovics Ferenc munkája nyomán készült el 1966-ban. A Budai Járási Háziipari Szövetkezet ezt le is gyártotta, 400 forintba került, a gyerekek pedig már programokat is tudtak készíteni hozzá.

Mohos Márton / 24.hu

A PC-k ősei a programozható számológépek voltak, leghíresebb gyártójuk pedig a Hewlett-Packard. Az első ilyen eszközt, a HP9100 1968-ban mutatták be. A mikroelektronika fejlődése nyomán mindössze hat évvel később az asztali számológépet már le is váltja egy zsebszámológép, ami a mai okostelefonok méretének volt nagyjából megfeleltethető. Ezen szintén lehetett játékokat futtatni, tehát mondhatni, a játék volt az egyik legnagyobb ösztönzője a számítástechnika fejlődésének.

Szintén a HP nevéhez fűződik a personal computer (PC) megnevezés is, amelynek első, kezdetleges példája a Kenbak-1 volt, amiben 256 bájtos háttértár kapott helyet.

Mohos Márton / 24.hu Mohos Márton / 24.hu

Persze a társadalmi igény mellett a technológia fejlődése is kellett, amiben elvitathatlan szerepe van az Andy Grove (Gróf András) társalapító cégének, az Intelnek, amely 1971-ben bemutatta az első mikroprocesszort. A hetvenes évek közepén Amerikában aztán megszületett egyfajta számítógépes ellenkultúra, ami elhozza az első, valódi otthoni használatra szánt számítógépeket. Ed Roberts Altair gépe volt az egyik első sikeres otthoni gép, majd ennek hatására a Microsoft, az Apple is bemutatta saját fejlesztését. A hetvenes évek második felében piacra dobták a Commodore PET-et, az Apple II-t is. Itt azonban a magas ár jelentett problémát.

A valódi forradalom tehát csak a nyolcvanas években következett be, amikor a Commodore és a Sinclair olyan olcsó számítógépeket kezdett gyártani, hogy akár jobbmódú diákok is megengedhették maguknak. Ezek közvetlen előfutárai voltak a népszerű Commodore 64-nek, és még több száz házi számítógépnek. Külön kategóriát képezett azonban a professzionális személyi számítógépek piacia: ennek zászlóshajója az IBM, később pedig az Apple volt, utóbbi az ikonvezérlés bemutatásával húzott hatalmasat. Később aztán jöttek a hordozható személyi számítógépek.

Karl Staedele / picture alliance / Getty Images Commodore számítógép egy áruházban Nürnbergben 1984-ben. HO / AFP Apple II

Miért nincsenek ma már magyar számítógépek?

Fentebb már szó esett a magyar fejlesztésű, kis méretű Tücsökről, azonban ez még nem klasszikus értelemben vett otthoni számítógép volt. Az első hazai PC-t nagyrészt Simonyi Endrének köszönhetjük, aki a Southwest Technology modellje alapján a hetvenes évek közepén épített egy személyi számítógépet. A szakújságíró célja egy mindenki számára elérhető számítógép volt, megalkotni „a PC-k Trabantját.”

Eredményei miatt Amerikában is járt, ahonnan visszatérve megalapította a Házikészítésű Computer Clubot. 1983-ban a Neumann Társaság diákoknak szóló lapjában már külön rovatban biztatták és segítették a fiatalokat abban, hogy otthon építsenek számítógépet. Volt még néhány magyar vonatkozású fejlesztés ezután is: magyar iskolaszámítógépként a Távol-Keletről származó HT1080Z eszközt vetette be a Művelődésügyi Minisztérium, majd a budapesti rádiótechnikai gyár is gyártott egy ABC80 nevű számítógépet.

Az első magyar, kereskedelmi forgalomba került személyi számítógép, a PRIMO a SZTAKI-ban született meg 1984-ben.

Mohos Márton / 24.hu

Ez nagyjából 10 ezer forintba került, ami mai áron jóval több mint 300 ezer forintot jelentene. Később a Videoton, mint legnagyobb magyar gyár is beszállt a számítógépes piacra, és TV Computer néven egy új eszközt mutatott be, de még magyar fejlesztésű professzionális mikroszámítógépek is voltak.

A rendszerváltás azonban teljesen felbolygatta a magyar innovációs piacot, ahogy a gyártást is. Mivel megszűnt a nyugati termékek hiánya, a cégek töbé nem szorultak rá arra, hogy helyben gyártsák le a szükséges kellékeket, és a fejlesztés helyett is könnyebb lett importálni. Ez vezetett odáig, hogy ma már nincsenek magyar fejlesztésű számítógépek, az amerikai piac ledominálta a lokális fejlesztéseket.

A mesterséges intelligencia is eléri Magyarországot

A rendszerváltás környékén olyan időszak volt hazánkban, amikor már lehetett gépeket vásárolni külföldről, de nem volt hozzá szoftver, így ezeket itthon kellett megírni. Ez nemcsak számítógépekre volt igaz, de az ipari gépekre is – ezek elkészítésében pedig elvitathatatlan szerepe van a SZTAKI munkatársainak is. Az intézet mindig is lépést tartott a globális technológia fejlődésével, sőt, sokszor előtte járt. Ezt bizonyítja, hogy nagyjából 45 évvel ezelőtt Báthor Miklós megalapította a Mesterséges Intelligencia kutatólabort.

Az akkoriban még szinte teljesen feltérképezetlen területtel foglalkozó labor olyan célokat fogalmazott meg, mint a képfeldolgozással, alakfelismeréssel, és robotvezérléssel kapcsolatos fejlesztések megkezdése. Emellett létrehozták a Gépipari számítógépes tervezési osztályt, ahol fejlett grafikus megjelenítési rendszereket és azok ipari alkalmazását találták ki. Később ezek a programok olyan hatalmas üzemek munkáját segítették, mint a Csepel-művek, az Ikarus vagy épp a Dacia.

Az MI-vel kapcsolatos fejlesztésekben fordulópontot jelentett, hogy 2019-ben a korábban a Magyar Tudományos Akadémia által felügyelt kutatóhelyek, így a SZTAKI is átkerült az abban az évben alapított Eötvös Lóránd Kutatási Hálózatba (ELKH). Szintén ebben az évben létrejöttek a nemzeti laboratóriumok, amelynek célja, hogy összehangolják a különböző kutatóhelyek azonos irányú fejlesztéseit. A SZTAKI kettő ilyen labort koordinál: az egyik az Autonóm Rendszerek Nemzeti Laboratórium, amely az önvezetéssel kapcsolatos megoldások feltárásán dolgozik, illetve a Mesterséges Intelligencia Nemzeti Laboratórium, amely az MI kutatásával és alkalmazásával foglalkozik.

„A múltból a jövőbe” hardvertörténeti kiállítás részeként a 2022 nyarán átadott Innovációs és Demonstrációs Térben (IDT) zajló fejlesztésekbe is betekintést nyerhettünk, amely bővelkedik a kreatív, illetve ipari célú felhasználásra készített modern eszközökben.

SZTAKI SZTAKI

A kreatív fejlesztések csúcspontja egyértelműen a Piktor-o-bot, amely egy emberről készített fotót fog meg, majd a körvonalak mentén egy rajzot készít az illetőről. Ez azonban még csak kezdeti alkalmazás, ugyanis már tesztelik a robotkar azon képességét, hogy egy ceruzát használva, vízszintes irányba húzott csíkokkal rajzolja le az adott személyt. Ez már rendkívül precíz mozdulatokat igényel, ugyanis a vonásokat és az árnyékokat a ceruza erősebb odaérintésével érheti el csak a robotkar.

Végül ott vannak az ipari alkalmazásra szánt robotok is. A SZTAKI-ban olyan kombinált rendszereket is fejlesztenek, amelyek kamerafelvételek és előre kiszámított modellek egyeztetésével azonosítják a munkafelületre ömlesztett munkadarabok típusát és helyzetét, majd önállóan megtervezik a kívánt eszköz összeszerelését. Ezzel jelentősen növelhető az ipari termelés hatékonysága, a gépek és az emberek közös munkavégzésének hatékonysága. Az egyik prezentált fejlesztés például képes arra, hogy a munkások által viselt VR-szemüvegen egy másodperccel előre jelezze, mit fog csinálni a gép.

Ez azért is fontos, mert a gépnek így nem kell megállnia, ha potenciális balesetveszélyes helyzet alakul ki – a dolgozó ugyanis előre tudja, mit fog csinálni az eszköz.

A fejlesztések gyorsaságában jelentős előrelépést jelenthet az 5G-technológia elterjedése, ugyanis ezáltal a robotok programozása is kábelek nélkül történhetne, így szűkítve tovább a bizonytalan tényezőket. A magyar innovációs programok jelentőségét az is jól példázza, hogy az esemény előtt néhány nappal a Fraunhofer Society, Európa legnagyobb alkalmazásorientált kutatási szervezetének képviselői is ellátogattak a bemutatótérbe.

The post Ezért nincsenek már magyar gyártású számítógépek first appeared on 24.hu.