计算机历史 — Doug Engelbart


正如尼古拉 • 特斯拉是电子世界的无名英雄,Doug Engelbart 是计算机世界中的无名英雄。Engelbart 2013年去世的时候,纽约时报的报道称他为 “Computer Visionary Who Invented the Mouse” ,但他所作的贡献和成就,远远大于鼠标。

Doug Engelbart

“长期愿景比短期目标更重要” 这篇文章中提到 Engelbart。他是一个远远走在他自己时代之前的人,他的想法在当时看起来很不靠谱,但是后来却被认为是理所当然,正因为如此, Engelbart一直未被大众所重视。在60年代,他就在尝试用计算机实现在线会议和多人协作。鼠标也是他60年代发明的,但是直到80年代才被苹果商业化。和 Vannevar Bush、Licklider 的一样,Engelbart 希望用技术来提高人类的智力。他认为计算机可以帮助人们解决正在面对的越来越复杂的问题,并用一生在追求这个目标。

Engelbart 是那种可以用非常平静的语调做出强有力的表达的人。他的安静来自于他善于倾听的习惯 — 他总是认真的听周围人讲话,而当他说话的时候,他用平静的男中音似得的声调却能给出有力的表达。有人说 Engelbart 有时候看起来好像不是在这个星球出生的,这也让他在获取资助的时候遇到各种困难。

早期时代

Doug Engelbart 出生于 1925 年的俄勒冈 (Oregon),后来在俄勒冈州立大学学习电子工程。他的本科学业被二战打断,中途入伍海军在菲律宾做雷达技术人员。

在菲律宾的时候,他读到了 Vannevar Bush 的文章 “As We May Think”。

Memex machine in Vannevar Bush’s “As We May Think”

这篇文章深深的影响了他,(也影响了下一篇要讲的 Ted Nelson),文中所描述的系统本质上就是一个储存整个人类知识的设备,相关的知识可以互相链接成一个知识网络。

Engelbart 的愿景

Engelbart 战后回到学校,于1948年获得了学士学位,后来去了NACA Ames 实验室 — 也就是NASA的前身。在1950年12月 Doug Engelbart 求婚成功之后意识到,他除了“稳定工作,结婚并从此过上幸福生活”之外没有别的的目标。他想到这个世界正在变得越来越复杂,我们遇到的问题也越来越难以解决。也想到他当时读的Bush的文章。在之后持续的几个月里,他推断出这样的结论:

1,他想将事业专注在让世界变得更好(当时这句话还不像现在这么流行)

2,任何让世界变得更好的都是集体合作的结果

3,利用人类集体结合起来的智慧来找到有效的解决方法是问题的关键

4,如果能够大幅度的提高人类集体的智慧,就可以推进每一个重要问题的解决。

5,计算机可能作为大幅度的提高人类这一能力的工具。

在这样的目标下,Engelbart 加入了 UC Berkeley 的电子工程研究生院,在1955年获得了博士学位。他先在伯克利做了助理教授,但很快意识到他的目标在当时的学校环境下很难实现。所以Engelbart 离开了伯克利,来到了斯坦福研究院 (Stanford Research Institute — SRI)

在 SRI, Engelbart 成立了一个新的学科,致力于用科技解决越来越复杂的问题。用他的话来说就是 “提高人类智力”,完善这个学科的宣言纲领花了他将近两年时间,终于在1962年,他发表了文章 “Augmenting Human Intellect: A Conceptual Framework”。与 Licklider的 “Man Computer Symbiosis” 文章的作用一样,这篇文章奠定了他未来的工作基础:

通过提高人的智力,我的意思是提高人解决复杂问题的能力,根据自己的需求去理解问题,并推断出解决问题的方法…… 我们说的不是单独的在某个情况下才能使用的技巧,而是指将预感的(hunches)、实验性的、无形的、和人们对状态的感知与技术、符号、方法、以及有力的电子助力相结合,在这一结合的领域上的新的生活方式 — Augmenting Human Intellect: A Conceptual Framework

电子助力 (Electronic aids) 指的就是计算机。但 Engelbart 想要去增强的东西本质上到底是什么?Engelbart 写到,我们可以观察人类是如何应对复杂状况的。假设一个来自亚马逊热带雨林的原始人突然来到了繁华的纽约市:面对着出租车、电话亭、熟食店等等现代都市人已经很熟悉的事物时,他们会像婴儿一个无助。但难点在哪儿呢?并不是生物学上的“硬件”不同,人脑中的神经元和化学成分所有人都一样。不同点在于生物学上的“软件”,是那些我们一生所获得的概念和能力,比如开车的能力,打电话的能力,用钱交易的概念 — 这些都是可以被广泛使用的知识。这样看来人脑和计算机程序里的数据结构或子程序类似。

然而,Engelbart 强调的技术和概念在没有一个大的目标的组织下是没有用的:“就像是机器必须知道如何使用以及它能用来做什么,智力工作者也必须知道他的工具能用来做什么、并且必须知道如何使用”, Engelbart 写到,人类的能力展现出层级结构关系,从我们出生开始就存在于我们大脑的神经元的活动到我们从周边环境中吸取到的高层的意识 — 比如对自由、平等的追求等。当我们说“智力”的时候我们所指的就是这个层级结构,如果这个层级结构取决于某个事物的话,那个事物应该就是“组织这个层级结构”了。所以“精巧的组织层级结构”就是 Engelbart 想要增强的。

人类进化的四个阶段

Engelbart 的基于计算机增强人类的观念代表了一个全新的人类进化的阶段。我们的祖先完成第一次跳跃是开发出概念操纵 (Concept Manipulation) 的能力。这里的概念指的是下意识的直觉的概念,比如说下意识的帮后面的人带上门。

第二个阶段的是操纵符号的能力 (Symbol Manipulation),这个阶段里我们的祖先开始用脑海中想想出来的语言和数字来表述概念,注意这里的符号指的是脑海中的符号和概念。比如用数字记住一个部落有多少只羊,而不用记住每只羊的样子。

第三个阶段是外部符号的手工操纵能力 (manual external symbol manipulation),我们的祖先得以用符号图形来了表述不同的概念。比如一个棍子和沙子、铅笔和纸、直尺和圆规等等。这使得我们克服了生物上的记忆限制,大大的提高了我们可视化的能力。

而现在,感谢能够自动运行程序的计算机,人们可以迈入第四个阶段:外部符号的自动操作能力 (automated external symbol manipulation),在这一阶段,人们在操作有意义的符号时,可以在眼前看到符号的移动、储存、回调和运算。

Mother of All Demo

1963年,Engelbart创建了自己的实验室,叫作 Augmentation Research Center。在整个60到70年代,他的实验室都在做一个包含了超链接和团队合作的系统,叫 NLS(oNLine System)。 NLS 是第一个实现了超级链接 (hypertext) 的功能。也是在做 NLS 的时候,Engelbart 发明了鼠标,当时 Engelbart 和团队试了各种输入设备,包括电子笔,操纵杆,还尝试了用脚操作的、用膝盖操作的、甚至用头操作的设备,Engelbart 都不满意。最后大家发现放在桌子上的小方块最好用,最后也没人记得大家从什么时候开始把这个设备叫“鼠标”。于是鼠标就这么被发明出来了。NLS 同时发明了图形界面和文字处理工具。最引人注目的是他们还发明了在线视频会议。所有的这些技术现在已经无处不在了,但是在60年代的时候,却是前所未有的。

大多数天才比如开普勒、牛顿、爱因斯坦、乔布斯,都有崇尚简洁的直觉。Engelbart 并没有。他希望在他所建的系统里有很多的功能,他认为提高效率和结果更重要。有的东西就是没有那么简单,但是一旦学会了,就很容易拿手。他希望在鼠标上又10个按键,因为这样可能会更高效,他还喜欢用一个单手键盘,这使得他一个手全部操作鼠标,另一个手可以操纵单手键盘打出所有字符。在一切都要求简单的情况下,自行车和小提琴也许都不会被发明。因为他们用起来并不简单。

A Keyset (Courtesy of SRI International and Christina Engelbart)
The mother of all demos

1968年秋天的计算机大会上 — Fall Joint Computer Conference, Engelbart 在上千的舞台上演示了 NLS,其中包括图形界面、文字处理,超级链接,多人协同的文字处理,以及与相隔30英里外的同事进行视频会议。今天这个演示被称为 “The Mother of All Demos”。这个演示成为了60年代自由主义和黑客文化的顶峰,有着开创性的意义,甚至后来的苹果发布会也不能企及。这场活动的策划人和组织者正式后来在极客文化中扮演着极其重要角色的 Stewart Brand,他当时在极客界和自由主义活动中非常有影响力。他在这一年创办了一个杂志叫“全球概览 (Whole Earth Catalog)”。 如果你看过乔布斯的著名的毕业典礼演讲,他在里面提到那本杂志最后一期的一句话 “Stay hungry. Stay foolish”。 很多中国的互联网界都知道 Keven Kelly (KK),他当时就在Steward Brand的全球概览做编辑,扯的有点远了,但从这里看到这些人物的联系也是非常有趣的吧。

Steward Brand at Stewart Brand (center) assisting at the Mother of All Demos in 1968. Isaacson, Walter (2014–10–07). The Innovators: How a Group of Hackers, Geniuses, and Geeks Created the Digital Revolution .

回过来讲Engelbart, Engelbart 总是走在他的时代前面。他的想法太与众不同了,其他人很难明白,有的听众认为整个演示是个骗局。 就连很多资助他的人都不懂他在干什么,对他们来说,Engelbart 并没有在做严肃的科学,他们不理解计算机作为人类沟通工具的重要性。虽然如此,仍有很多人被 Engelbart 的演示震住了,当他演示结束到时候,观众们纷纷站起身来掌声迟迟不停。Engelbart 没有预料到会是这样的结果。Bob Taylor (Engelbart在NASA的资助者) 后来回忆道 “The audience was blown away and I was on cloud nine”。这场演示被形容为计算机界的伍德斯托克音乐节。当然,在众多听众当中包括了当时还在犹他读大学的年轻的 Alan Kay,后来Alan Kay 会议他看 Engelbart demo 的时候说道 “就像是看着摩西打开了红海,他给我们展示了一个极有潜力的新大陆,以及给我们指引了到达那里所需要跨过的河流和海洋”。

ARPA

Engelbart 的 NLS 项目是由 ARPA 资助的,也就上篇核心人物 Licklider 所管理的部门,Licklider 在加入ARPA之前就已经开始四处征集研究计划了,那是他的人机融合的论文已经发表,Engelbart 看到他在征集项目后,果断的给ARPA提交了申请,他后来回忆道 “天啊,看到ARPA想做的所有这些事情,他们怎么可能拒绝我”,他们的确不能,Licklider进入ARPA办公室第一天,办公室桌子上已经放着 Engelbart 的研究计划。Licklider 资助了 Engelbart。Engelbart后来回忆说 “Lick 是第一个相信我的人,他是第一个冒着风险给我了机会… Lick 就像是我的哥哥”

Engelbart 的项目也确实有它的成长的烦恼,当时 SRI 的高层给了Engelbart 很大压力,希望他去做更安全和传统的东西,他们不愿意给Engelbart掌控全局的自由。好像 Engelbart的构想会让他们在金主那边很难堪。当 Lick 在第一年快结束的时候来到SRI,看到Engelbart所受到的限制。他告诉SRI的管理层,“你们要么让 Doug 让他做他想做的,要么就别想急需要资助了”。Lick 同意再给 Engelbart 一些时间,不过后来经费还是很紧张,在Engelbart 快要撑不下去的时候,NASA 的 Bob Taylor 给与了他资助。

后来 ARPA 要做计算机网络,而这正和 Engelbart 的意,所以 Engelbart的实验室就成为了 ARPANET 的第二个节点。

荣誉

Engelbart 在90年代总算获得了认可,也获得了很多荣誉,1997他获得了 Lemelson-MIT 奖和图灵奖。1998年的时候计算机界为他做了一个纪念Mather of All Demos 30年活动 叫做 “Engelbart 未完成的革命”,当然,这个活动中,邀请了他的老朋友Steward Brand, Ted Nelson 和 Alan Kay, 2000年他获得了美国在科学成就方面的最高奖项:国家科技勋章。美国总统克林顿亲自为他颁发奖章。

Douglas Engelbart, the father of the computer mouse and so much more, receiving the National Medal of Technology from President Bill Clinton in December 2000. Photo: The White House

2013年 88岁的Engelbart 因肾衰竭在加州去世。他去世之后,他的朋友和崇拜者为他举办了一个纪念活动,出息的演讲嘉宾包括了Steward Brand, Ted Nelson,Bob Taylor,全程视频可以看这里,不过你一定要看 Ted Nelson 在当时会场的悼词,“每个人都认为我失去了最好的朋友,实际上我失去了最好的星球”。

如果你还想了解更多 Engelbart 的东西,你一定要看 Bret Victor 关于Engelbart 的文章 A few words on Doug Engelbart

如果你想要靠今天的系统来理解Engelbart的设计,那你就完全没有抓住要领,因为今天的系统和Engelbart的目的不融合。Engelbart 我们今天的系统。
如果你真的想要了解 NLS,你必须忘掉今天,甚至忘掉你所了解的计算机。忘记你认为你知道的计算机。回到1962年,重新读他的文章
最不重要的问题是“他做过什么?” 问这样的问题,你把自己处在一个敬仰他的位置,站在那里敬畏他的成就,把他当成英雄一样崇拜。但是崇拜对任何人都没用,对你没有,对他也没用。
你可以问的最重要的问题是,“他想要去创造的世界是什么样的?” 问这样的问题,你就把自己处在一个共同创造那个世界的人的位置。
- Bret Victor, A few words on Doug Engelbart

参考资料

M.Mitchel Waldrop, The Dream Machine. J.C.R. Licklider and the Revolution that made Computing Personal

Isaacson, Walter, The Innovators: How a Group of Hackers, Geniuses, and Geeks Created the Digital Revolution

Doug Engelbart at wikipedia

Doug Engelbart Institute

Computer History Museum Honors Technology Legend Douglas Engelbart

Bret Victor, A few words on Doug Engelbart