Что произошло
За шесть лет — с 1939 по 1945 — человечество построило три машины, каждая из которых была первой в своём роде. Три шага от невозможного к очевидному: от вычисления, которое помещается в комнату, — к вычислению, которое помещается в карман. Путь занял 70 лет, но начался именно здесь.
1939 год. Айова. Джон Атанасов и Клиффорд Берри. В подвале физического корпуса Университета штата Айова профессор физики Джон Винсент Атанасов и его аспирант Клиффорд Берри собрали устройство размером с письменный стол. Оно называлось ABC — Atanasoff–Berry Computer. Это было первое в истории цифровое электронное вычислительное устройство.
Атанасов не был компьютерщиком — таких ещё не существовало. Он был физиком-теоретиком, которого замучили системы линейных уравнений. Решать их вручную — мучительно и долго. Аналоговые вычислители, существовавшие в то время, давали приблизительные результаты. Атанасов хотел точности — и решил построить машину, которая считает в двоичной системе, используя электронные лампы вместо механических шестерёнок.
ABC работала. Она решала системы до 29 уравнений с 29 неизвестными — задача, на которую у человека с карандашом ушли бы недели. Но у машины Атанасова был принципиальный недостаток: она умела делать только одно. Это был инструмент, а не компьютер в современном понимании — как калькулятор, который умеет только складывать. Переключить ABC на другую задачу было невозможно. Тем не менее ключевые идеи были заложены: двоичная арифметика, электронные переключатели, разделение памяти и вычислителя. Всё, из чего потом вырастет цифровой мир.
Атанасов не запатентовал своё изобретение — шла война, его призвали на военную службу, и ABC осталась в подвале университета, где её со временем разобрали на части. Слава пришла к нему через тридцать лет: в 1973 году федеральный суд признал приоритет Атанасова, установив, что ENIAC (о нём ниже) использовал идеи, заимствованные из ABC. Но к тому времени мир уже привык считать «первый компьютер» — чужой заслугой.
1943 год. Блетчли-Парк, Англия. Томми Флауэрс и Colossus. В секретном поместье к северу от Лондона, где британская разведка вскрывала немецкие шифры, инженер почтового ведомства Томас «Томми» Флауэрс построил машину, которая изменила ход войны. Colossus — первый в мире крупномасштабный электронный компьютер — был создан для одной цели: взламывать шифр Lorenz, которым пользовалось верховное командование вермахта.
Colossus содержал 1500 электронных ламп (во второй версии, Colossus Mark 2, — 2400) и мог обрабатывать 5000 символов в секунду, считывая их с бумажной перфоленты, которая мчалась через машину со скоростью 50 километров в час. Оператор задавал параметры поиска с помощью штекеров и переключателей, машина перебирала варианты — и выдавала результат на электрический принтер. Десять таких машин работали в Блетчли-Парке к концу войны, ежедневно расшифровывая немецкие сообщения и давая союзникам стратегическое преимущество.
Colossus оставался засекреченным до середины 1970-х. Черчилль после войны приказал уничтожить все машины и документацию — так основательно, что даже те, кто их создавал, десятилетиями не имели права рассказывать о своей работе. Томми Флауэрс, вернувшись к мирной жизни, подал заявку на кредит для создания коммерческого компьютера. Банк отказал: послужной список инженера почтового ведомства не внушал доверия. Рассказать о Colossus Флауэрс не мог — государственная тайна. Он умер в 1998 году, так и не получив при жизни полного признания.
1943–1945. Филадельфия. Джон Эккерт и Джон Мокли. ENIAC. Пока Colossus взламывал немецкие шифры, по другую сторону Атлантики армия США финансировала собственный проект. ENIAC — Electronic Numerical Integrator and Computer — задумывался для расчёта артиллерийских таблиц. Каждое новое орудие, каждый новый снаряд, каждый новый тип местности требовали пересчёта баллистических траекторий. Этим занимались «вычислители» (computers) — в основном женщины-математики, — и они не успевали: одна таблица стрельбы требовала недель ручной работы.
Инженер Джон Преспер Эккерт и физик Джон Мокли из Школы электротехники Мура при Пенсильванском университете предложили армии построить электронную машину, которая считает быстрее любого человека. Армия согласилась. Бюджет: 500 000 долларов (около 8,5 миллионов в сегодняшних ценах).
ENIAC был чудовищем. 17 468 электронных ламп. 70 000 резисторов. 10 000 конденсаторов. 6 000 переключателей. Вес — 27 тонн. Он занимал зал площадью 167 квадратных метров и потреблял 150 киловатт электроэнергии. Ходила легенда, что при включении ENIAC в Филадельфии тускнело освещение (неправда, но легенда прижилась).
Зато он считал. Траектория снаряда, на расчёт которой у человека уходило 20 часов, ENIAC вычислял за 30 секунд. Он мог выполнять 5000 сложений в секунду — немыслимая скорость для 1945 года.
И здесь начинается часть истории, которая имеет прямое отношение к UX. ENIAC программировали шесть женщин: Кэтлин Макналти, Бетти Дженнингс, Бетти Снайдер, Мэрлин Мельцер, Фрэн Билас и Рут Лихтерман. Их взяли из числа тех самых «вычислителей», которые считали баллистические таблицы вручную. Логика была проста: кто знает математику задачи, тот и расскажет машине, как её решать.
Но рассказать было непросто. У ENIAC не было ни клавиатуры, ни экрана, ни языка программирования. «Программирование» означало физическое соединение кабелей между 40 панелями машины, переключение тысяч тумблеров, установку сотен штекеров в гнёзда. Одна программа могла потребовать нескольких дней подготовки. Ошибка в одном соединении — и результат неверен. Найти ошибку среди тысяч проводов — задача, сопоставимая по сложности с самим вычислением.
Шесть программисток ENIAC фактически стали первыми людьми в истории, столкнувшимися с проблемой, которую UX будет решать следующие 80 лет: мощность машины бесполезна, если человек не может ею воспользоваться. Машина, способная рассчитать траекторию снаряда за 30 секунд, требовала дни на подготовку каждого нового расчёта. Вычислительная мощь росла экспоненциально, удобство взаимодействия — нет. Этот разрыв и есть территория UX.
Контекст эпохи
Все три машины — дети войны. ABC, строго говоря, была начата до войны, но Атанасов не смог её завершить, потому что его забрали на военную службу. Colossus был буквально оружием — информационным, но оружием. ENIAC финансировала армия для артиллерийских расчётов (хотя к моменту его запуска в феврале 1946 года война уже закончилась, и первой задачей стали расчёты для термоядерной бомбы).
Война — безжалостный, но эффективный ускоритель технологий. В мирное время идея электронного вычислителя казалась академической экзотикой: дорого, ненадёжно, непонятно зачем. Война дала ответ на «зачем»: расшифровать сообщение, рассчитать траекторию, смоделировать взрыв. Когда на кону стоят жизни, бюджеты утверждаются быстро, а скептики отступают.
Но война дала не только деньги и мотивацию. Она дала кадры. Тысячи математиков, физиков и инженеров были мобилизованы в военные проекты — и получили опыт работы с вычислительной техникой, который в мирное время был бы недоступен. После войны эти люди разъехались по университетам и компаниям и понесли с собой знание: компьютеры возможны, они работают, и им нужно учиться взаимодействовать с людьми.
Параллельно, в те же годы, Bell Labs создавала свою лабораторию человеческих факторов — одну из первых попыток систематически изучать, как люди взаимодействуют с техникой. Две линии развития — вычислительная техника и эргономика — шли параллельно и пересеклись через два десятилетия, когда появились первые интерактивные компьютеры и возник вопрос: как спроектировать экран, чтобы человек мог с ним работать?
Значение для UX
Без компьютера нет интерфейса. Без интерфейса нет UX. Эта связь кажется тривиальной, но за ней стоит важный урок.
Первый интерфейс — это первый UX-провал. ENIAC вычислял за 30 секунд то, на что человеку требовалось 20 часов. Но перепрограммирование ENIAC занимало дни. Соотношение вычислительной мощи и удобства взаимодействия было абсурдным. Вся дальнейшая история компьютерных интерфейсов — от перфокарт к командной строке, от командной строки к графическому интерфейсу, от графического интерфейса к тачскрину, от тачскрина к голосовому управлению — это история сокращения этого разрыва. Каждый шаг делал компьютер не мощнее (мощность росла сама по себе), а доступнее: понятнее, отзывчивее, ближе к тому, как думает и действует человек.
Программистки ENIAC — первые UX-дизайнеры поневоле. Шесть женщин, программировавших ENIAC, не просто соединяли кабели. Они разрабатывали процедуры: в каком порядке подключать панели, как проверять правильность соединений, как отлаживать ошибки. Они создали первую документацию — инструкции для тех, кто будет программировать после них. По сути, они проектировали workflow — рабочий процесс взаимодействия человека с машиной. Это и есть UX-дизайн, только слова ещё не придумали.
От специализированного к универсальному. Путь от ABC (одна задача) через Colossus (одна область) к ENIAC (любые задачи) — это тот же путь, который прошли цифровые продукты: от калькулятора к компьютеру, от компьютера к смартфону. Каждый шаг к универсальности усложняет интерфейс: чем больше может машина, тем труднее человеку понять, что именно она может и как этим воспользоваться. Закон Хика формализует эту проблему: время принятия решения растёт с количеством вариантов. Каждая новая функция делает продукт мощнее — и одновременно сложнее. Баланс между мощностью и простотой — то, что UX-дизайнеры ищут каждый день.
Невидимые герои. История ЭВМ полна несправедливостей: Атанасов десятилетиями не получал признания, Флауэрс унёс тайну Colossus в могилу, программистки ENIAC годами оставались безымянными — их даже не упоминали в пресс-релизах, посвящённых запуску машины. Это урок для UX-индустрии: те, кто проектирует взаимодействие, часто остаются невидимыми за фасадом технологии. Инженер получает патент, менеджер — бонус, а человек, который сделал продукт удобным, — в лучшем случае строчку в титрах.
Связанные статьи
Первые ЭВМ — отправная точка цифровой эпохи, с которой начинается вся история компьютерных интерфейсов:
- Что такое UX — понятие «пользовательский опыт» стало возможным только после появления компьютеров, создавших новый тип взаимодействия человека с машиной.
- Закон Хика — чем универсальнее компьютер, тем больше у него функций, тем сложнее выбор для пользователя. Путь от специализированного ABC к универсальному ENIAC — это путь к проблеме, которую описывает закон Хика.
- Закон Миллера — ограничения рабочей памяти (7±2 элемента) объясняют, почему программистки ENIAC не могли держать в голове тысячи соединений и нуждались в документации и процедурах.
- Что такое человекоцентричный дизайн — ENIAC был спроектирован без всякого учёта потребностей оператора. Человекоцентричный дизайн — ответ на десятилетия работы с машинами, которые были удобны только своим создателям.
- Эвристики Нильсена — половина из десяти эвристик Нильсена (видимость статуса, предотвращение ошибок, помощь и документация) описывает проблемы, с которыми столкнулись уже операторы первых ЭВМ.
Из других статей серии «История UX»:
- Bell Labs — от телефонов к UX (1938–1947) — параллельно с созданием первых ЭВМ Bell Labs строила лабораторию человеческих факторов. Две линии — вычислительная техника и эргономика — пересекутся в 1960-х, породив компьютерный интерфейс.
- Метод мозгового штурма (1939, Осборн) — в том же 1939 году, когда Атанасов строил ABC, рекламщик Алекс Осборн изобретал метод, который станет основой UX-воркшопов. Технология и методология рождались одновременно.
- НОТ в России — Гастев и Керженцев (1920-е) — идея систематического изучения рабочего процесса: от ручного труда на заводе до программирования ENIAC — один концептуальный шаг.