آیا برنامه نویسی کامپیوتری می تواند شما را شفا دهد؟

روانشناسی معکوس در توصیه های کلاسیک خودیاری

من برنامه نویسی را در 35 سالگی کشف کردم که اگر بخواهم صادقانه بگویم ، فکر می کنم اگر با جوانانی که در زمینه فناوری پیشرفته کار می کنند مقایسه کنید که عملاً از زمان برنامه نویسی خود برنامه نویسی می کنند ، بسیار دیر است. انگشتان می توانستند روی صفحه کلید تایپ کنند. قبل از آن ، من یک موسیقیدان تمام وقت بودم ، در استودیوهای ضبط کار می کردم و در سراسر دنیا برنامه های موسیقی اجرا می کردم ...

Jingle Bits: Auditory Maintenance ، Whirlwind آهنگهای تعطیل و & طلوع موسیقی رایانه ای

نوشته گای فدورکو موزه MIT

دیوید سی براک مرکز تاریخچه نرم افزار موزه تاریخ رایانه

اکثر ما به طور شهودی با آنچه ما "نگهداری شنوایی" می نامیم آشنایی داریم. فریاد ضعیف کودک شما را از اعماق خواب بیدار می کند. صدای جغجغه ای از آن طرف اتاق نشان می دهد که ماشین لباسشویی نامتعادل است. شکستن صدای محیط معمولی در پس زمینه باعث می شود نگران خاموش شدن بخاری باشید. دیوانه شدن فن در رایانه شما نشان می دهد که بیش از حد روی چیزی کار می کند. چند سفر به گاراژ به دلیل "سر و صدای عجیب" از ماشین است؟ "سر و صدا" یک سیگنال شنیداری است که نیاز به تعمیر و نگهداری در زندگی روزمره ما دارد. در حالی که نگهداری شنوایی در زندگی داخلی مطمئناً قبل از استفاده از آن در زمینه های صنعتی است ، در آنجا توجه زیادی به آن شده است. توماس والتر باربر ، نویسنده در کتاب تعمیر و نگهداری ماشین آلات در سال 1895 به این نکته می پردازد: ". به به هیچ دستگاهی را نمی توان بی نقص دانست که در کار پر سر و صدا باشد. " دنیای جدول بندی های الکترومکانیکی و رایانه های دهه 1940 ، با رله های چسباننده و محورهای چرخان آنها. (در این فیلم از رایانه هاروارد مارک 1 احساس سکوت احساس می شود). بدون شک این مورد بود که نگهداری و نظارت شنوایی در عملکرد بمب های الکترومکانیکی کد شکن مورد استفاده متفقین در جنگ جهانی دوم نقش اساسی داشت. "توقف" در نواختن طبل راه حل هایی را برای مشکلات فشرده نشان می داد.

به "عملیات بمب: داستان ژان والنتاین" مراجعه کنید.

با ظهور رایانه های دیجیتالی الکترونیکی ، نگهداری شنوایی عمدی تر شد. به سوئیچ های اصلی در قلب محاسبات الکترونیکی - لوله های خلاء و بعدا ترانزیستورها و ریزتراشه ها - به خودی خود آرام تر از بادامک ها ، سنکرها ، درام ها ، شفت ها و رله های حوزه الکترومکانیکی هستند. با این وجود ، رایانه های دیجیتالی الکترونیکی اولیه هنوز همان نوع نگهداری و نظارت شنوایی غیرفعال و انحراف از محیط معمولی را برای ماشین های مکانیکی و الکترومکانیکی ارائه می دهند. جو تامپسون ، یکی از اولین اپراتورهای رایانه Whirlwind در MIT که در سال 1950 آغاز شد ، به یاد می آورد:

و من نمی دانم که همه باعث ایجاد سر و صدا شده است. من فقط می دانم که وقتی به برنامه خاصی که در حال پردازش است عادت می کنید ، زیرا. به به برنامه بارها وارد می شد به به اگر چیزی درست به نظر نمی رسید ، حتی می توانید آن را متوقف کرده و نگاه کنید ، شاید نوارها به درستی وارد شده اند؟ به به به آیا نوار مشکلی دارد؟ این فقط چیزی است که شما فقط به صدا عادت می کنید. اگر درست به نظر نمی رسید ، چیزی در ورودی اشتباه است ، یا شاید مجبور شوند لوله خلاء را عوض کنند ، یا این را جایگزین کنند ، آن را جایگزین کنند. شما باید از تکنسین ها بخواهید تا چیزها را بررسی کنند و ببینند آیا مشکل دریافت صدای متفاوت است یا خیر. ²

بعداً ، با استفاده ازمارگارت همیلتون ، پیشگام نرم افزار برنامه Apollo ، نمونه اولیه کامپیوتر XD-1 در آزمایشگاه های لینکلن را به خاطر می آورد:

اما یک شب ساعت 4 صبح ، در خانه با من تماس گرفتند و آن اپراتور کامپیوتر بود. و او گفت: "مارگارت ، اتفاق وحشتناکی برای برنامه شما افتاده است." من گفتم ، "چه اتفاقی افتاده است؟" و او گفت ، "این دیگر شبیه ساحل دریا نیست." بنابراین من رفتم - سوار شدم و متوجه شدم مشکل را حل کردیم و ما آن را دوباره مطرح کردیم و همه گفتند ، "اوه ، خدا را شکر هنوز کار می کند" ، درست است. اما مانند این نوع رفاقت بین ما و اپراتورهای رایانه بود. ³

در پایان دهه 1940 ، مهندسان ، ریاضیدانان و دیگر محققان روش عمدی تری را برای نگهداری و نظارت شنوایی دستگاه های الکترونیکی اضافه کردند. رایانه های دیجیتال: بلندگوها در سال 1949 ، سازندگان رایانه در ایالات متحده و انگلستان شروع به اتصال بلندگوها به دستگاه های الکترونیکی خود کردند تا سیگنال های تشخیصی در مورد عملکرد آنها ارائه دهند و همچنین در مورد وضعیت برنامه ها و خطاها هشدار دهند. در ایالات متحده ، این نگهداری شنوایی عمدی به طور ناخواسته در فیلادلفیا آغاز شد. در آنجا ، قبل از آگوست 1949 ، جک سیلور ، تکنسین ، مأموریت داشت ساعت های طولانی کار کند و چراغ های نشانگر رایانه جدید شرکت Eckert-Mauchly Computer Corporation ، BINAC را سفارش دهد ، که توسط Northrup Aircraft سفارش داده شد. همانطور که مهندس اصلی پروژه BINAC بعداً یادآور شد ، سیلور باید ساعت ها به نظارت بر چراغ های نشانگر بپردازد تا مطمئن شود که کامپیوتر در حین آزمایش هنوز کار می کند. برای رهایی از خستگی ، سیلور یک دستگاه رادیویی قابل حمل را روشن کرد. او به زودی متوجه شد که رایانه باعث ایجاد صدای تداخل در رادیو می شود. در حالی که BINAC کار می کرد ، تعویض لوله های خلاء و سیگنال های الکتریکی متفاوتی که در رایانه جریان می یافت ، باعث ایجاد تداخل الکترومغناطیسی ناخواسته می شد ، پخش ناخواسته ای که باعث ایجاد نویز از بلندگوی رادیو می شد. این تجهیزات بعداً به فرصتهای عمده ای برای جمع آوری اطلاعات مخفی تبدیل می شود-و در نهایت محرک برنامه ای با عنوان کد "TEMPEST" از سوی آژانس امنیت ملی ، که روشهای متعدد را برای رهگیری و جلوگیری از این انتشارات مشخص می کند-برای سیلور ، نگهداری شنوایی جدید بود. یک منبع لذت: او می تواند به سادگی در کارخانه قدم بزند و به رادیو گوش دهد و فقط باید نگران باشد که صدای مزاحم در آهنگهای ناشی از عملکرد BINAC متوقف شود.

به سرعت ، مهندسان BINAC یک بلندگو را به سیم وصل کردند وسایل الکترونیکی کامپیوتر برای این نوع نگهداری شنوایی و به زودی متوجه شدند که می توانند برنامه هایی برای BINAC ایجاد کنند باعث می شود که بلندگو دنباله هایی از صداها را منتشر کند. با این کار ، آنها می توانند برنامه هایی را ایجاد کنند که باعث می شود BINAC موسیقی بسازد: موسیقی کامپیوتری. و این آنها را برای مهمانی اوت 1949 جشن گرفتند تا ماشین کامل را جشن بگیرند. He's A Jolly Good Fellow ”همان شب.نظارت شنیداری و نگهداری رایانه های دیجیتالی الکترونیکی اولیه با اتصال بلندگوها به قطعات الکترونیکی دستگاه های آنها. جای تعجب نیست که این پیشگامان نیز از توانایی ایجاد صداهای عمدی ، یعنی موسیقی رایانه ای ، برخوردار بودند. در آزمایشگاه ماشین های محاسباتی در دانشگاه منچستر ، آلن تورینگ و دیگران یک بلندگو را در رایانه منچستر مارک خود ساخته خود منچستر قرار دادند و بلندگوها از ویژگی های رایانه های بعدی در آزمایشگاه بودند ، مانند رایانه های تجاری ایجاد شده توسط Ferranti. تا سال 1950 ، یادداشت های برنامه نویسی آلن تورینگ برای رایانه منچستر شامل بحث در مورد نحوه تولید آهنگ های موسیقی بود ، و در سال 1951 کریستوفر استراچی ، محقق منچستری ، برنامه ای برای Feranti Mark I جدید (که به طور گیج کننده ای Machester Mark II نیز نامیده می شود) نوشت. آهنگ "خدا شاه را نجات دهد" این و چند آهنگ دیگر در ضبط بی بی سی آن سال ضبط شد.

به موسیقی رایانه ای اولیه در Feranti Mark I گوش دهید.

در استرالیا ، رایانه CSIRAC همچنین دارای یک بلندگو بود. و همچنین در سال 1951 ، تظاهرات عمومی موسیقی رایانه ای را انجام داد ، که ظاهراً شامل آهنگ "The Colonel Bogey March" است. ابتدا موسیقی پخش کرد ، آنچه که ظاهراً در این بحث درباره موسیقی رایانه ای اولیه کاملاً وجود ندارد این واقعیت است که در MIT ، رایانه Whirlwind در 16 دسامبر 1951 "Jingle Bells" را برای روزنامه نگار مشهور ادوارد R. مورو پخش کرد.

< h1> ادوارد مورو حالا ببینید - جی فارستر و رایانه گرداب "Jingle Bells" (1951) را پخش می کند

آن یکشنبه ، CBS News بخشی از برنامه محبوب خود را به نام See it Now پخش کرد ، که در آن مارو با پروفسور مصاحبه کرد. جی فارستر از MIT از راه دور در کمبریج ، ماساچوست. فارستر رهبر پروژه ای بود که اخیراً یک کامپیوتر دیجیتالی الکترونیکی با نام "گردباد" ایجاد کرده بود.

گردباد عظیم بود - بیش از 10،000 لوله خلاء و بیش از 100 کیلووات مصرف برق - و در دهه 1949 تا 1959 در MIT کار کرد. در حالی که دستگاه عملیاتی مدتهاست که رفته است بسیاری از قطعات آن ، و مواد مرتبط ، در مجموعه های موزه تاریخ رایانه (CHM) ، اسمیتسونین و موزه MIT نگهداری می شوند. CHM حدود 1000 نوار کاغذی سوراخ شده از نرم افزار و داده های Whirlwind را که تصور می شود منحصراً از سال 1949 تا 1959 و با 1953 اولین نوار شناسایی شده ، حفظ می کند. CHM و موزه MIT پروژه تحقیقاتی مشترکی را در مورد این نوارها راه اندازی کرده اند که محتویات آنها را به صورت دیجیتالی حفظ کرده و وسایلی را برای کشف آنها توسعه داده است و در جریان این اکتشاف با یکی با برچسب "Jingle Bells" روبرو شد. بر اساس تحقیقات ما در مورد این نوار و برنامه Whirlwind که شامل آن است ، ما معتقدیم که این یک نسخه پس از 1953 از برنامه آهنگ "Jingle Bells" است که برای اولین بار مشخص شد برای برنامه مارو در دسامبر 1951 پخش شده است. در ادامه ، ما این تحقیق را به تفصیل شرح می دهیم.

Whirlwind یک دستگاه لوله خلاء 16 بیتی موازی با سیستم حافظه بود که در نهایت به حدود 6000 کلمه رسید. در مقابل ، لپ تاپ های معاصر اغلب مجهز به بیش از 6 میلیارد بایت حافظه هستند. گرداب ، برای زمان واقعی در نظر گرفته شده استعملیات شبیه سازی هواپیما و پدافند هوایی در روز خود سریع بود و قادر بود 50،000 عملیات اضافه در ثانیه انجام دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد Whirlwind ، به "The Whirlwind Computer at CHM" مراجعه کنید. فناوری شبیه سازی به ما اجازه می دهد تا نرم افزار را از نوارهای کاغذی بازیابی کرده و دوباره در رایانه های معاصر اجرا کرده و اجرا کنیم. نوار "Jingle Bells" برای بازیابی و مطالعه نرم افزار Whirlwind به عنوان روشی آزمایشی برای این روش مورد استفاده قرار گرفت ، زیرا ما حدس خوبی داشتیم و یک ضبط ویدئویی از آنچه قرار بود برنامه انجام دهد ، داشتیم.

رایانه Whirlwind تحت قرارداد دولتی به عنوان یک پروژه تحقیقاتی منحصر به فرد ساخته شده است ، و در نتیجه ، اسناد ، یادداشت ها ، گزارش ها و نامه های زیادی به صورت آنلاین در مجموعه دیجیتال DOME MIT و در Bitsavers موجود است. org با استفاده از این اسناد ، می توان مجموعه دستورالعمل را بازسازی و شبیه سازی کرد. در پروژه ما ، یک برنامه معاصر که به زبان پایتون نوشته شده است در حال توسعه است که می تواند دستورالعمل های یک برنامه تاریخی Whirlwind را اجرا کند. آیا تیم Whirlwind برای بازی در "Jingle Bells" برای تیم CBS بازی می کند؟ مانند BINAC و رایانه های بریتانیایی و استرالیایی ، Whirlwind دارای بلندگوی متصل برای نگهداری و نظارت شنوایی بود. همانطور که با تجزیه و تحلیل ما از نوار برنامه "Jingle Bells" تأیید شد ، بلندگو به بیت 13 (بیت 13) از Whirlwind's Accumulator ، بخش اصلی منطق کامپیوتر متصل شد. فعال) با تغییر بیت 13 از 0 به 1 ، برعکس کلیک می کند.

برنامه نویسان Whirlwind می دانستند که تکمیل هر دستورالعمل چقدر طول می کشد. برای نواختن لحن ، آنها به سادگی بیت 13 را در یک مقدار ثابت برای نصف دوره فرکانس موج مربع مورد نظر نگه داشتند ، سپس بیت را در نیمه دوم موج مربعی به مقدار مخالف تبدیل کردند. این کار با زیر روال های متشکل از توالی های طولانی دستورالعمل "بدون عملیات" انجام شد-در این مورد ، OR صفر اختصاصی به باتری-و به دنبال آن یک دستور Add برای چرخاندن بیت برای تولید تن ها ، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. .

آهنگ موج مربعی 250 هرتز تولید شده توسط رایانه < p> نتیجه برنامه کامل ، دنباله ای از دستورالعمل ها بود که باعث می شد بیت 13 انباشته کننده در الگویی که برای ما شبیه "Jingle Bells!" است روشن و خاموش شود.

چون ما با اطلاعات دیجیتالی از نوار "Jingle Bells" در یک شبیه ساز و سایر ابزارهای نرم افزاری جدید ، ایجاد صداها بسیار سخت تر از اتصال یک بلندگو به بیت اصلی 13 بود. ما شبیه ساز را تغییر دادیم تا بتواند 0 و 1 های متوالی تولید شده را ثبت کند. در بیت 13 هنگام اجرای برنامه ، امواج مربعی را از آن لاگ استخراج کرد ، امواج مربعی را از طریق یک فیلتر دیجیتالی برای شبیه سازی بلندگو عبور داد و MP3 نهایی را خورد ، که می توانید در زیر گوش دهید. Fedorkow ، موزه MIT: بارگیری رایگان ، قرض گرفتن ،و… خروجی برنامه Jingle Bells.MIT Whirlwind Computer ، ج. 1953-9. ایجاد شده در دسامبر 2018. ترمیم و خروجی نرم افزار… archive.org

برنامه گردباد رایانه Jingle Bells ، ج. 1953–1959. در پروژه مشترک مرکز تاریخ نرم افزار CHM و موزه MIT بازسازی شده است.

شصت و هفت سال بعد از اولین نمایش تلویزیونی "Jingle Bells" از Whirlwind ، ما این بازسازی برنامه را از نوار کاغذی پانچ شده اصلی در CHM ، بازیابی قطعه اولیه نادیده گرفته شده از ظهور موسیقی رایانه ای از نگهداری شنوایی رایانه های دیجیتالی الکترونیکی اولیه.

یادداشت ها

توماس والتر باربر ، تعمیر و نگهداری ماشین آلات: راهنمای نکات و یادداشت های عملی برای مهندسان و کاربران ماشین آلات (E. & FN Spon، 1895). تاریخ شفاهی جو تامپسون ، 19 فوریه 2018 ، موزه تاریخ کامپیوتر ، در حال انجام است. تاریخ شفاهی مارگارت همیلتون ، 13 آوریل 2017 ، موزه تاریخ رایانه ، در حال انجام است. ب. جک کوپلند و همکاران ، راهنمای تورینگ (انتشارات دانشگاه آکسفورد ، 2017) ؛ جوئل N. شورکین ، موتورهای ذهن: سیر تکاملی رایانه از پردازنده های اصلی تا ریزپردازنده ها (WW Norton & Company، 1996). «سرودهای کریسمس از رایانه تورینگ - وبلاگ صدا و چشم انداز» ، دسترسی به دسامبر 8 ، 2018 ، https://blogs.bl.uk/sound-and-vision/2017/12/christmas-carols-from-turings-computer.html. B. جک کوپلند و جیسون لانگ ، "تورینگ و تاریخ موسیقی کامپیوتر" ، در کاوش های فلسفی میراث آلن تورینگ ، ویراست. جولیت فلوید و آلیسا بوکولیچ ، جلد. 324 (چم: نشر بین المللی اسپرینگر ، 2017) ، 189–218 ، https://doi.org/10.1007/978-3-319-53280-6_8 ؛ پل دورنبوش ، "آزمایش های اولیه موسیقی رایانه ای در استرالیا و انگلستان" ، سازماندهی صدای 22 ، شماره. 02 (اوت 2017): 297–307 ، https://doi.org/10.1017/S1355771817000206. داگلاس راس ، "نمای شخصی از ایستگاه کار شخصی: برخی از اولین در دهه پنجاه ،" در مجموعه مقالات کنفرانس ACM در مورد تاریخچه ایستگاه های کاری شخصی (کنفرانس ACM در تاریخچه ایستگاه های کاری شخصی ، پالو آلتو ، کالیفرنیا ، ایالات متحده: ACM Press، 1986) ، ص. ß62 ، https://doi.org/10.1145/12178.12180.

در اصل در www.computerhistory.org منتشر شده است.

رایانه برنامه Whirlwind

علوم رایانه "تمرکز ویژه" کمک های مالی فدرال است

< /img>

سرانجام اولین جزئیاتی که از سپتامبر سال گذشته منتظر آن بودیم به دست آمد و این یک گام به جلو است. وزارت آموزش و پرورش برنامه هایی را برای حمایت از توسعه کارآموزان موثر (SEED) افتتاح کرده است که سالانه ده ها میلیون دلار به آن کمک مالی می کند. این کمک هزینه تنها یک اولویت رقابتی دارد که عبارت است از "STEM با تمرکز ویژه بر علوم کامپیوتر". M/سال برای STEM و علوم کامپیوتر. وزیر آموزش و پرورش سپس STEM + CS را به عنوان یکی از 11 اولویت برنامه های کمک تحصیلی فدرال معرفی کرد. درخواست جدید SEED اولین نگاه ما به نحوه عملکرد این بودجه است.

تازه ها

یک درخواست برای کمک هزینه SEED اگر شامل STEM و CS باشد می تواند سه امتیاز "جایزه" دریافت کند. به از نظر تاریخی ، کمک های مالی SEED دارای اولویت های رقابتی متعددی بود و STEM (بدون ذکر CS) تنها یکی از آنها بود. در حال حاضر ، تنها اولویت رقابتی STEM با تمرکز ویژه بر CS است. منابع مالی بلند مدت برای علوم رایانه K-12. ما هر برنامه واجد شرایط در علوم کامپیوتر K-12 را تشویق می کنیم که برای دریافت این کمک ها در نظر بگیرد و به دولت کمک کند تا تعهد خود را در مورد "تمرکز ویژه" بر روی CS انجام دهد. اگر قصد درخواست دارید ، در اینجا منبعی وجود دارد که ما جزئیات مربوط به روند درخواست SEED را ایجاد کرده ایم. آخرین مهلت درخواست ها 17 مه است.

اما ، ما خیلی بیشتر

انتظار داشتیم اگرچه این خبر خوبی است ، اما به طور قابل توجهی کمتر از آنچه که ما انتظار داشتیم و انتظار داشتیم. ما اصرار داشتیم که علوم رایانه علاوه بر STEM ، اولویت رقابتی جداگانه خود را نیز بدست آورد. چرا؟ مشاغل رایانشی 58 درصد از مشاغل جدید STEM را تشکیل می دهند ، با این حال علوم کامپیوتر به طور سنتی بخش کوچکی از بودجه STEM را دریافت کرده است. ائتلاف حمایتی Code.org و هزاران معلم 75 درصد از همه نظرات عمومی را که این بخش دریافت کرده بود به CS اختصاص می دهند و اولویت خود را دارد. ما همچنین انتظار داشتیم تنوع در علوم کامپیوتر یک اولویت اضافی باشد.

با عدم فراخواندن این دو عنصر ، دولت فرصتی را برای اولویت بندی CS و تنوع به شیوه ای معنادار از دست داد. ما از این نظارت ناامید شده ایم ، و دیگر گروه هایی که به اندازه ما به بهبود تنوع در علوم رایانه اهمیت می دهند ، ناامید شده اند. آینده ، از جمله آموزش ، نوآوری و تحقیقات (EIR). CS و تنوع ممکن است به طور خاص در چرخه اعطای بعدی برنامه EIR اولویت بندی شوند. به ما گفته شده است که درخواست می تواند در ماه آینده انجام شود. این قانون شامل مفاد مهمی برای علوم رایانه K-12 است ، از جمله 50 میلیون دلار برای STEM و علوم رایانه در برنامه EIR برای امسال. در چند روز آینده به دنبال پست با جزئیات بیشتر باشید.

یک گام مهم رو به جلو ، اما کار بیشتری باقی مانده است

این برای جامعه ما بسیار عالی است کهK-12 علوم کامپیوتر به طور خاص توسط وزارت آموزش و پرورش و کنگره نامیده می شود. اینها بر موفقیت قبلی ائتلاف حمایت از Code.org در سطح فدرال استوار است ، مانند گنجاندن CS در قانون هر دانش آموز موفق می شود. راه درازی در پیش داریم تا بودجه نهادینه و پایدار برای هر دانش آموز در هر مدرسه فراهم شود تا فرصت یادگیری CS را داشته باشند و این خبر گامی دیگر به جلو است.

کامرون ویلسون ، رئیس جمهور - Code.org ائتلاف طرفداری

به روز رسانی 24 آوریل 2018 - وزارت آموزش و پرورش همچنین جزئیات برنامه کمک هزینه EIR را نیز منتشر کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر ، از پست وبلاگ ما دیدن کنید یا به وبینار ضبط شده گروه در برنامه گوش دهید.