منو
 کاربر Online
573 کاربر online
تاریخچه ی: فردریک بروکز

||V{maketoc}||
^@#16:
!فردریک بروکز
__خالق نفر – ماه افسانه‌ای__
__دانشمندان با حل مشکلات واقعی مردم، می‌توانند درستکاری خود را به جامعه اثبات کنند.__
دانشمندان در آزمایشگاههای پژوهشی خود، فرمانروای مطلق هستند. همه چیز توسط آنها تعیین می‌شود: از پرسشهایی که باید پاسخ داده شود تا روشهایی که باید به کار گرفته شود. تنها تعهد آنها این است که رویه‌ها و نتایج کارشان را به جامعه علمی گزارش کنند. اغلب دانشمندان، از جمله برخی از بزرگترین آنها، ترجیح می‌دهند که دیگران نتایج به دست آمده در آزمایشگاهها را در دنیای کثیف خارج از آزمایشگاه به کار بندند و خود را درگیر این گونه کارها نمی‌کنند. اما فردریک بروکز این چنین نیست.
فردریک بروکز در سال 1961 سرگرم طراحی و ساخت رایانه‌های خاصی برای یکی از بخشهای شرکت آی‌بی‌ام بود. ولی مدیریت شرکت فکر دیگری در سر داشت و به دنبال تولید رایانه‌ای بود که در تمام بخشها قابل استفاده باشد. برای این منظور، از بروکز خواسته شد که مدیریت پروژه را بر عهده گیرد و این امر برای خود او نیز بسیار تعجب برانگیز بود. رایانه مورد نظر آی‌بی‌ام سیستم 360 نام داشت. گروه او پروژه را با موفقیت به پایان برد و باعث برتری آی‌بی‌ام در صنعت رایانه به مدت 30 سال گردید.
بروکز پس از ترک آی‌بی‌ام، دانشکده علوم رایانه را در دانشگاه کارولینای شمالی بنیان نهاد و خود ریاست آن را بر عهده گرفت. او همچنین رهبری یک پروژه پژوهشی در زمینه گرافیک را عهده‌دار شد که به پایه‌گذاری صنعتی که امروزه واقعیت مجازی خوانده می‌شود انجامید. فلسفه کارهای پژوهشی بروکز در هر دو کار یکسان بود: «حل مشکلات واقعی دیگران به جای پرداختن به موضوعات انتزاعی و نظری».
آهنگ ملایم اصلیت کارولینایی بروکز در همه گفته‌هایش به گوش می‌رسد. او بخش عمده‌ای از دوران بلوغ زندگیش را در نزدیکی خانه اولیه‌اش گذرانده است. بروکز در سال 1931 در شهر دورهام به دنیا آمد و در شهر کوچک گرینویل در کارولینای شمالی بزرگ شد. او فرزند یک پزشک بود و از همان سالهای اول زندگی به علوم و رایانه‌ها علاقه‌مند گردید.
رایانه مارک 1، محصول همکاری شرکت آی‌بی‌ام و دانشگاه هاروارد در زمان جنگ بود. این رایانه، خط سیر گلوله‌های توپ ناوهای جنگی را براساس عواملی نظیر وزن گلوله، زاویه، جهت و سرعت باد، محاسبه می‌کرد. لامپهای این ماشین حساب عظیم‌الجثه (5/2 * 3 * 15 متر) به هنگام کار، هر بیننده‌ای را مجذوب می‌کرد، هر چند که قدرت محاسباتی آن تقریباً صد میلیون بار کمتر از رایانه‌های شخصی امروزی بود (ساعت 3 هرتزی). پس از جنگ، دانش الکترونیک جاذبه زیادی یافته بود. بروکز در این هنگام دوران دبیرستان را طی می‌کرد.
بروکز در دانشگاه دوک هم در رشته فیزیک و هم در رشته ریاضی به اخذ درجه کارشناسی نائل گردید. موضوع پروژه کارشناسی او، ساختن یک سیستم تلویزیون مدار بسته با استفاده از لامپهای خلاء بود. با وجودی که او به رشته فیزیک علاقه‌مند بود ولی رشته جوانتری توجه او را به خود جلب کرده بود.
اولین ایستگاه، دانشگاه هاروارد و آشنایی با هاوارد ایکن طراح رایانه مارک 1 بود. همان رایانه‌ای که بروکز در سالهای پیش راجع به آن مقالات زیادی خوانده بود. ایکن پس از ساخت رایانه مارک 1 از شرکت آی‌بی‌ام شده بود زیرا او می‌خواست از لامپهای خلاء الکترونیکی استفاده کند در حالی که آی‌بی‌ام همچنان استفاده از رله‌های الکترومکانیکی را ترجیح می‌داد. ایکن تاثیر زیادی بر روی بروکز جوان بر جا گذاشت.
یکی دیگر از دانشجویان همدوره‌ای بروکز، کن ایورسون خالق زبان برنامه‌سازی قدرتمند APL بود که بعدها در سال 1979 به خاطر آن جایزه تورینگ را به دست آورد.
در سال 1954 که بروکز برای شروع کارهای تزش آماده می‌شد، آزمایشگاه ایکن ساخت آخرین رایانه خود به نام مارک 4 را که برای نیروی هوایی طراحی شده بود، به پایان برده بود. مارک 4 نیز مانند رایانه‌های قبلی برای استفاده در محاسبات علمی و مهندسی ساخته شده بود.
ایکن اعتقاد داشت که رایانه‌هایی که برای کاربردهای تجاری مناسب باشند، به طراحی کاملاً‌ متفاوتی نیاز دارند و از بروکز خواست که در این زمینه کار کند. طراحی نوآورانه بروکز باعث شد که آی‌بی‌ام در سال 1956 به او پیشنهاد کار در پروژه تولید رایانه استرچ بنماید. این پروژه در زمان خود بسیار بلند پروازانه بود.
استرچ پیشگام بسیاری از مفاهیم معماری رایانه‌های امروزی بود. نخست می‌توان به لوله‌کشی دستورالعملها اشاره کرد که توسط جان کاک و هاروود کولسکی ابداع شد.
لوله‌کشی، معادله رایانه‌ای خط تولید است. همانطور که در خط تولید یک اتوموبیل، قطعات مختلف ماشینها در مراحل مختلف نصب می‌گردند و محصولات نهایی به تدریج و با هم تکمیل می‌گردند، در یک رایانه خط لوله‌ای یا لوله‌کشی شده نیز عملیات مختلف نه به صورت پشت سر هم بلکه به طور همزمان در مراحل مختلف بر روی کارها صورت می‌گیرد و تکمیل کارها با هم پیش می‌رود. در نتیجه، زمان کل عملیات به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد.
جان کاک بعداً ایده رایانه‌های کم‌دستور (RISC) و چند ایده دیگر در زمینه ترجمه کارآمد زبانها را مطرح ساخت. بروکز و سوینی نیز مفهوم وقفه‌های پوشش‌پذیر را ابداع کردند.
یک وقفه مثل صدای زنگ تلفن است. فرض کنید در سازمانی کار می‌کنید و در دفتر کار شما چند دستگاه تلفن با شماره‌های مختلف قرار دارد. شما به افراد مختلف، بر حسب اهمیتشان، شماره‌های مختلف نسبت می‌دهید. مثلاً به رئیس اداره شماره 1، به معاون اداره شماره 2 و به همین ترتیب. اگر رئیس اداره به شما تلفن کند، شما باید کاری کنید که تلفنهای دیگر زنگ نزنند یا اصطلاحاً آنها را «بپوشانید». و چنانچه کارتان آنقدر مهم باشد که حتی نخواهید رئیس اداره هم مزاحمتان گردد، آنگاه تمام تلفنها را خواهید پوشاند. امروزه تمام رایانه‌ها تقریباً از همین الگو استفاده می‌کنند. ادگار کاد (که بعداً در سال 1981 به خاطر ابداع پایگاه داده‌های رابطه‌ای موفق به دریافت جایزه تورینگ گردید) از سیستم وقفه در رایانه استرچ استفاده کرد و نخستین سیستم عاملی تعاملی را ساخت. کاربران، داده‌های خود را از طریق صفحه‌ کلید وارد می‌کردند و نویسه‌ها را بر روی صفحه نمایش می‌دیدند، درست همان‌گونه که امروزه عمل می‌شود. هر ضربه‌ای که به صفحه کلید وارد می‌شد، وقفه‌ای برای رایانه تولید می‌کرد و از ساز و کار «پوشش» برای جلوگیری از آشفتگی کارها و نظم‌دهی به عملیات استفاده می‌شد.
پروژه استرچ بر روی واژگان رایانه نیز تاثیرات جاودانی بر جای گذاشت. ورنر بوخهولتز، معمار ارشد پروژه، واژه بایت را به معنی دنباله‌ای از صفر و یکها که برای نگهداری یک نویسه کفایت می‌کنند به کار برد. او طول هشت را پیشنهاد کرد. 256 مقدار مختلف که بدین ترتیب در یک بایت 8 بیتی قابل ذخیره است، برای نگهداری یک نویسه (حرف، عدد، یا نمادهای علامتگذاری) اغلب الفباهای زبانهای اروپایی کفایت می کند. امروزه که از رایانه‌هایی با 900 مگابایت دیسک سخت صحبت می‌کنیم، واژه بایت را به همان معنی به کار می‌بریم که طراحان استرچ به کار می‌بردند.
با پایان گرفتن دهه پنجاه و پروژه استرچ، شرکت آی‌بی‌ام همچنان پیشتازی مطلق خود را در صنعت رایانه‌های علمی حفظ کرد. این امر عمدتاً به خاطر موفقیت سخت‌افزارهای کم‌هزینه‌تر 7090 و زبان برنامه‌سازی سطح بالای فرترن بود. اما رقابت بر سر 65% باقیمانده بازار که به داده‌پردازی تجاری مربوط می‌شد بسیار شدید بود و آر‌سی‌ای، جنرال الکتریک، یونیواک و برخی دیگر، رقیبانی بسیار قوی بودند.
#@
@#16:
در سال 1960، بروکز رئیس بخش معماری سیستم در آزمایشگاه نیویورک شد. آی‌بی‌ام در این آزمایشگاه، بزرگترین رایانه‌های خود را طراحی می‌کرد (و هنوز هم می‌کند). معمار سیستم باید در مورد طراحی کلی رایانه، شامل مقدار حافظه، انواع داده‌هایی که با آنها کار می‌کند،‌ جزئیات دستورالعملها و نحوه مدیریت خط لوله‌ها تصمیم‌گیری می‌کرد. تیم بروکز، طراحی رایانه جدید را براساس استرچ پیشنهاد نمود.
در سال 1964، بروکز تصمیم به ترک آی‌بی‌ام گرفت و دانشکده علوم رایانه را در دانشگاه کارولینای شمالی تأسیس کرد. بروکز دلایل شخصی عمیقی برای این تصمیم خود داشت.
در آن زمان، فقط یک دانشکده واقعی علوم رایانه در سراسر آمریکا وجود داشت و آنهم در دانشگاه پردو بود. در آن روزها، دانشکده‌های ریاضی یا مهندسی برق، علوم رایانه را مستعمره خود ساخته بودند! بروکز فوراً متوجه مزایای استقلال آکادمیک دانشکده علوم رایانه از دو دانشکده دیگر شد.
اتفاقاً کمی پس از این تصمیم‌گیری، ایوان ساترلند، خالق Sketchpad، پژوهشگران رشته نگاره‌سازی رایانه‌ای را به انقلاب بزرگی فرا خواند.
آنچه که ساترلند تشریح کرده بود، چیزی است که امروزه به عنوان واقعیت مجازی معروف است. ولی با سخت‌افزارهای موجود در سال 1965، امکان تحقق این رویا بسیار اندک بود.
رایانه برای به تصویر کشیدن یک حرکت پیوسته، باید حداقل 24 قاب را در ثانیه نمایش دهد. یعنی به سرعت یک فیلم و هر قاب هر بار که «ناظر» در جهان واقعی حرکت می‌کند، باید از اول محاسبه گردد.
دو تن از همکاران بروکز، هانری فوش و جان پولتن، هم‌اکنون ماشینهایی به نام Pixel – Planes ساخته‌اند که به کمک صدها هزار پردازنده، چند میلیون مثلث رنگی را در هر ثانیه رسم می‌کنند. حتی قدرت تفکیک‌پذیری این ماشینها نیز در حد متوسط است. هر چند سرعت ترسیم آنها در حدود یک میلیون بار بیشتر از ماشینهای سال 1965، یعنی سالی که ساترلند آغاز کرد است.
بدین ترتیب، هنگامی که بروکز دنشکده علوم رایانه را تاسیس کرد، امکان داشتن تصاویر با حرکت پیوسته کامل، خارج از موضوع بود ولی او فکر کرد که تیمش می‌تواند براساس 3 ضابطه به سوی هدف حرکت کند. نخست او بنا را بر یافتن مساله ترسیمی که متناسب با فناوری روز بود قرار دارد. دوم اینکه او اصرار داشت که کار نگاره‌سازی رایانه‌ای، تنها شبیه‌سازی دنیای واقعی نیست بلکه این عمل را به منظور خاصی انجام می‌دهد و آن، تقویت هوش است.
بروکز پس از مطالعه این لیست، ضابطه سومی را نیز برای تحقیقات خود قرار داد: نگاره‌سازی رایانه‌ای نه تنها باید تقویت‌کننده هوش باید بلکه باید به حل مسائلی بپردازد که بر روی زندگی مردم تاثیرگذار باشد او به زودی مساله ای را یافت که با دستور کار تحقیقاتیش انطباق داشت.
بروکز اعتقاد دارد که انسانها همواره در سه نوع رفتار هوشمندانه، بر رایانه‌ها برتری دارند.
«نخست، دربازشناسی الگوها. یک بچه یک ماهه می‌تواند مادرش را از جهتی که پیش از آن هرگز او را ندیده بود و در شرایط روشنایی که پیش از آن هرگز ندیده بود، تشخیص دهد.
دوم، در ارزش‌گذاری و داوری. آدمها برای خرید ماشین، در پارکینگ فروشنده قدم می‌زنند و در بین تعداد زیادی ماشین، ماشین مورد نظر خود را براساس تابع پیچیده‌ای از معیارهای مختلف انتخاب می‌کنند. کاری که رایانه‌ها به خوبی نمی‌توانند انجام دهند.
و بالاخره سوم، در جستجوی منتها. توانایی اناسان در حرکت در منتهای (موضوعات) مختلف و در بین موضوعات ظاهراً نامربوط به یکدیگر واقعاً اعجاب‌آور است و سرچشمه در نبوغ دارد.
داستان جالبی در این زمینه می‌دانم که ان را از تام‌واتسون (ردیس قبلی آی‌بی‌ام) شنیده‌ام. او می‌گفت در حال بازدید از مقر فرماندهی نیروی هوایی آمریکای شمالی در کلردادو بوده که آژیر خط اشتباهاً به صدا درآمده است. بعداً مشخص گشته که رادار آنها، برآمدن ماه را گرفته بوده است. آن شب فرمانده قرارگاه یک سرهنگ کانادایی بوده که به محض به صدا درآمدن آژیر گفته «آنها امشب حمله نمی‌کنند.» و در پاسخ کسی که پرسیده بود چرا؟ پاسخ داده بوده «چون خروشچف در نیویورک است.»
شما نمی‌توانید هیچ سیستم رایانه‌ای بسازید که از چنین موضوعات ظاهراً نامربوطی برای استنتاجی استفاده کند.
آیا رایانه‌ها در انجام این گونه کارها توفیقی نخواهند داشت؟ هر یک از پنج دانشمند هوش مصنوعی که سرگذشتشان در این کتاب آمده است،‌ دارای دیدگاه متفاوتی نسبت به محدودیتهای ماشین هستند. ادوارد فایگن بام از نظر اصولی در مورد نیاز به همکاری بین انسان و ماشین با بروکز موافق است و قلمرو سیستمهای خبره‌اش را بر این اساس تعریف کرده است. داگ لنات، در پروژه سایک (Cyc)، سعی می‌کند در برنامه‌اش اطلاعات کافی درباره زندگی روزمره بگنجاند تا بر مشکل جستجوی متنی مورد اشاره بروکز فائق آید. جان مک‌کارتی بر روی یک رهیافت منطقی برای تعیین این که واقعیتهای متفاوت چگونه می‌توانند به یکدیگر مربوط باشند (آنچه که بروکز ارزش‌گذاری و داوری نامیده است) کار می‌کند. و ماشین ارتباطی دنی‌هیلیس به دستاوردهای خوبی در زمینه بازشناسی الگو رسیده است. ولی هیچکدام از این دانشمندان سختکوش هنوز به توفیق نهایی نرسیده‌اند.
تیم تحقیقاتی که تحت سرپرستی بروکز کار می‌کند، چند تقویت‌کننده هوش دیگر نیز ساخته‌اند. شیمیدانها با استفاده از گوشی، عینک مخصوصی و بازوهای روبات می‌توانند در میان مولکولها پرواز کرده و آنها را دستکاری کنند (شرکت معروف Genentech که در زمینه مهندسی زیستی فعالیت می‌کند اکنون از این فناوری استفاده می‌نماید). معماران می‌توانند قبل از ساخته شدن ساختمانهایشان در داخل آنها قدم بزنند و رادیولوژیستها می‌توانند جهت تابش اشعه را در پرتو درمانی غده‌ها از قبل برنامه‌ریزی کنند. شایان ذکر است که تیم بروکز هرگز وارد حوزه سرگرمیها و بازیهای رایانه‌ای نشده است. بسیاری از مراکز تحقیقاتی دانشگاهی و شرکتهای بزرگ بر روی این زمینه جذاب که علاقه‌مندان زیادی هم دارد تمرکز کرده‌اند ولی بروکز نه. او می‌گوید:
«اگر قرار باشد واقعیت مجازی به عنوان توسعه تلویزیون، که به نظر من تاثیر کاملاً مخربی بر روی اجتماع و شکل‌گیری شخصیت انسانها دارد، در نظر گرفته شود،‌ همان بهتر که من در آن مشارکت نداشته باشم. بگذارید دیگران این کار را انجام دهند.»
اگر اخلاقیات در صحبتهای بروکز بیش از دیگران به گوش می‌رسد،‌ به دلیل باورهای قوی مذهبی اوست.
«استانداردهای اخلاقی مشترکی در علوم وجود دارد. ولی مسیحیت شما را به رعایت آنها پایبندتر می‌کند و شما را وا می دارد تا بر روی آنچه که فکر می‌کنید اهمیت بیشتری دارد، کار کنید.»
#@^


تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 یکشنبه 02 مهر 1385 [07:47 ]   2   زینب معزی      جاری 
 یکشنبه 01 مرداد 1385 [13:56 ]   1   سعید صدری      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..