Whirlwind I

Whirlwind I oli Massachusettsin teknillisen korkeakoulun servomekaniikan laboratoriossa Yhdysvaltain laivastoa varten suunniteltu ja vuosina 1948–1951 rakennettu elektroniputkiteknologiaa käyttänyt tietokone. Whirlwind I oli ensimmäinen tietokone jota ei rakennettu korvaamaan pelkästään vanhempia mekaanisia järjestelmiä, ja se oli myös ensimmäisiä tietokoneita jotka tuottivat reaaliaikaista tulostusta.

Whirlwind oli tarkoitettu lentäjien koulutukseen ja simuloi mitä vain lentokonetyyppiä. Järjestelmä voitiin kytkeä lentokoneen ohjaamon jäljitelmään. Kone oli suuri ja vaati noin 230 neliömetriä (2500 neliöjalkaa) tilaa.
Koneen kehittänyt Project Whirlwind loi teknisen ja organisaatiollisen pohjan myöhempää SAGE (Semi-Automatic Ground Environment) järjestelmää varten.

Projekti alkoi vuonna 1945 tavoitteena rakentaa korkealuokkainen reaaliaikainen lentokonesimulaattori, mutta vuodesta 1947 alkaen painopiste oli Whirlwind I -tietokoneen suunittelussa ja rakentamisessa.

Koneen suunnittelu alkoi jo toisen maailmansodan aikana kun Yhdysvaltain laivasto antoi MIT:n tehtäväksi kehittää tietokoneen joka ohjaisi pommikoneiden miehistöjen koulutuksessa käytettyä lentosimulaattoria. Erona vanhempiin mekaanisiin järjestelmiin kuten Link Traineriin olisi se, että tietokone voisi vaihtaa ohjelmallisesti simuloitavan lentokonemallin. MIT:n tutkijat pyrkivät aluksi ratkaisemaan tehtävän analogisen tietokoneen avulla, mutta tutustuttuaan vuonna 1945 ENIAC-tietokoneeseen he päättivät suunnitella digitaalisen tietokoneen. Koska kone joutui käsittelemään useista lähteistä tulevia samanaikaisia syötteitä, sen täytyi olla nopeampi kuin siihen asti käytössä olleet tietokoneet. Tämän saavuttamiseksi Whirlwind I käsitteli yhden kellojakson aikana rinnakkaisesti yhden 16 bitin sanan, kun siihen asti tietokoneet olivat käsitelleet sanoja yksi bitti kerrallaan. Valmistuessaan 1951 Whirlwind oli 16 kertaa nopeampi kuin muut silloiset tietokoneet. 

Whirlwindin suunnittelijat Jay Wright Forrester ja Robert Everett saivat koneen suunnittelun tehtyä vuoteen 1947 mennessä. Konetta varten tarvittiin noin 5 000 elektroniputkea. Sen rakentaminen alkoi 1948 ja vaati 175 henkilön työpanoksen. Kone valmistui 20. huhtikuuta 1951. 

Whirlwind-projekti vaikutti interaktiivisen tietojenkäsittelyn kehitykseen. Robert Everett suunnitteli tietokoneeseen valokynän, millä käyttäjä voi kysyä näytöllä olevan lentokoneen tunnisteen, nopeuden ja suunnan. Tietokone oli ensimmäinen, joka pystyi näyttämään reaaliaikaista tekstiä ja grafiikkaa oskilloskooppinäytöllä.

Kone suunniteltiin aluksi käyttämään Williams-putkia muistina, mutta näiden hitauden ja epäluotettavuuden vuoksi etsittiin muita ratkaisuja. Forrester kehitti An Wangin ratkaisun pohjalta ferriittirengasmuistin, josta tuli yleinen muistityyppi. Tietokoneeseen yhdistettiin 4. heinäkuuta 1956 näppäimistö, jolloin ohjelmoijat pääsivät syöttämään koneeseen käskyjä suoraan ilman reikäkortteja tai katkaisimia.

Koneen valmistuttua Yhdysvaltain laivasto ei ollut enää kiinnostunut siitä, mutta sen sijaan Yhdysvaltain ilmavoimat havaitsi koneen sopivaksi ohjaamaan ilmapuolustusjärjestelmää. Tätä varten kehitettiin kokeellinen Uuden Englannin eteläosien ilmapuolustusta ohjannut Cape Code-järjestelmä, minkä testaus alkoi 1953. 17 eri tutka-asemalta tulleet signaalit muutettiin analogisesta muodosta digitaalisiksi ja välitettiin puhelinlinjoja pitkin Massachusettsin Cambridgessa sijainneelle Whirlwind I koneelle käsiteltäväksi. 

Whirlwind I:n pohjalta kehitettiin suurempi ja nopeampi Whirlwind II-järjestelmä mutta se ei koskaan valmistunut. Se oli kuitenkin pohjana vuonna 1950-luvun lopulla käyttöönotetulle SAGE-ilmapuolustusjärjestelmälle joka käytti IBM:n kehittämiä AN/FSQ-7-tietokoneita.

Ken Olsenin johdolla aloitettiin MIT:ssä myös Whirlwind I:n pohjalta elektroniputkien sijasta transistoreita käyttäneen tietokoneen kehittäminen. Tämä TX-0:n nimellä tunnettu kone otettiin käyttöön 1956. TX-0:n seuraajaksi alettiin kehittää suurempaa TX-1 konetta mutta tämä projekti joutui vaikeuksiin liiallisen monimutkaisuuden takia ja niinpä suunnitelmia karsittiin ja lopputuloksena syntyi 1958 käyttöönotettu pienempi TX-2 kone. Ken Olsen oli jo aiemmin perustanut 1957 Digital Equipment Corporationin ja uusi yhtiö päätti tehdä TX-2:n pohjalta uuden minitietokoneen PDP-1:n joka esiteltiin 1961.

Whirlwind I on nykyisin Mountain Viewssa Kaliforniassa sijaitsevan Computer History Museumin kokoelmissa.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 Computer History Museum sivustolla 
 Whirlwindiin liittyvää dokumentaatiota bitsavers.org-arkistossa

Tietokoneet
Tietotekniikan historia
1940-luvun tietokoneet