Неизвестная IBM. 100 лет инноваций
В 2010 году компании IBM исполнилось 100 лет. И за это время IBM разработала много передовых изделий. Первый полувек истории компании IBM начался с изготовления первых в мире продовольственных весов с механическим калькулятором стоимости покупки, а закончился уже несколькими вычислительными машинами, имеющими определенное прикладное значение. Дальше новые изобретения и новые чудеса стали появляться одно за другим.
Первый распознаватель речи
Известно, что сегодня в арсенале IBM имеется программный пакет мирового класса для высококачественного распознавания естественной человеческой речи ViaVoice. Его далекий предок – IBM Shoebox положил начало этому направлению. В 1961 г. устройство достаточно уверенно распознавало 16 произносимых слов, и однозначные числа. Претендующее на мировое первенство устройство было даже показано в павильоне IBM на Всемирной выставке 1962 г. в Сиэтле.
Это было чисто аппаратное решение. Свое название оно получило из-за размерного сходства с коробкой для обуви. Распознавание прибором однозначных чисел подтверждалось включением соответствующей лампочки на передней панели. Внутри, кроме сетевого источника питания, помещались три аналоговых аудиофильтра и несколько диодно-резисторных логических элементов.
American Airlines и Sabre Reservation System
Два мейнфрейма IBM 7090 понадобились American Airlines, чтобы реализовать в 1962 г. систему резервирования билетов этой авиакомпании. Sabre Reservation System работала по телефонным линиям, стараясь приближаться к режиму реального времени и связываясь с терминалами, установленными более чем в 50 городах США.
System/360: «Самое опасное» решение Тома Уотсона младшего
Том Уотсон младший (Tom Watson Jr.) принял бразды правления компанией в 1956 г. На тот момент транзисторы еще не заменили лампы, а магнитные устройства хранения — перфокарты. В 1962 г. Уотсон решился на полное обновление продуктовой стратегии IBM, поддержав разработку System/360, которая была окончательно готова к серийному производству уже в 1964 г.
Позже Уотсон говорил, что это было самое опасное решение, которое он когда-либо принимал в IBM, потому что System/360 была совершенно несовместима с предыдущими машинами IBM и, соответственно, требовала крупных новых инвестиций клиентов компании. Нужны были очень веские аргументы, чтобы заменить недавно купленную машину новым, далеко не дешевым и принципиально иным устройством.
Новые машины могли выполнять различные бизнес-приложения и были первыми в мире, основанными на устройствах, выполненных по Solid Logic technology, предшественнице технологий производства интегральных микросхем.
На изображении выше – слева – сама System/360 с полным набором периферии к ней, апрель 1964 г. Отгрузка машины заказчику началась с 1965 г. Ее разработка обошлась в 5 миллиардов долларов, в ней в общей сложности участвовало около 60000 человек и это был второй по стоимости проект в США за все десятилетие 60-х – после программы Apollo Moon. Справа – доктор Фредерик Брукс (Dr. Frederick Brooks), главный архитектор System/360. Его имя вместе с коллегами Эрихом Блохом (Erich Bloch) и Бобом Эвансом (Bob Evans) стоит первым в списке награжденных престижной президентской «National Medal of Technology», учрежденной в 1985 г. В тот год кроме него медаль получили Стив Джобс и Стив Возняк за реализацию персонального компьютера и Джозеф Суттер, возглавлявший разработку Boeing 747. В 1990 г. медаль получил Гордон Мур за большие микропроцессоры, в 1992 – Билл Гейтс «за видение места персонального компьютера дома и на работе», в 2003 – Роберт Меткалф за интернет. Всего же по 2010 г. включительно только 75 человек стали кавалерами этой медали.
IBM и космическая гонка
59-фунтовый бортовой управляющий компьютер, показанный на фото, руководил полетом Gemini. Сопутствующие его созданию фундаментальные исследования, в частности, привели к экспериментам по выращиванию полупроводниковых структур на кремниевой подложке и дальнейшему участию в программах NASA Apollo и Space Shuttle.
Уотсон поставил на мейнфреймы и выиграл!
В 1960 г. у IBM уже были доход $1,8 млрд. и 104 тыс. служащих. System/360 стимулировала огромный рост доходов, достигший $7,5 млрд. к 1970 г. при росте числа персонала до 269 тыс. человек.
1970-е годы принесли компании новую модель, System/370, которая была полностью совместима снизу вверх с System/360, но при этом в несколько раз быстрее и надежнее ее.
IBM System/370-155
Успех IBM вызвал новое беспокойство в Министерстве юстиции, которое подало вторую главную антимонопольную жалобу против IBM в 1969 г. Это положило начало 13-летнему юридическому сражению, которое закончилось вничью – правительству надоела тяжба и ее волевым методом прекратили в 1982 г., поскольку к тому времени появились компании, выпускающие аналогичную по классу технику.
Первый ПК компании IBM 5100
ПК Altair, Hewlett-Packard и некоторые другие, в общем, обходят IBM в звании разработчика первого персонального компьютера, но ПК IBM 5100, который весил около 20 кг и стоил в зависимости от объема памяти от 9 до 20 тысяч долларов и имел 8-дюймовый флоппи-дисковод, был более всего похож на классическую модель ПК, которая в почти неизменном виде сохранилась до сегодняшнего дня.
Рождение IBM РС
Apple сделала свой первый очень успешный, выпускаемый серийно персональный компьютер в 1977 г., но именно ПК IBM PC, выведенный на рынок в 1981 г., убедил консервативные деловые круги США в том, что персональный компьютер – нечто большее, чем детская игрушка. Линейка IBM РС с ОЗУ от 16 до 256 КБ стоила в розницу соответственно от $1600 до $4500, и это были уже доступные многим покупки.
Новая Application System/400
Легендарная линейка Application System/400 (AS/400) начала выпускаться IBM в 1988 г. Она была очень удобна и сравнительно доступна для компаний средних масштабов, а партнеры IBM за короткое время смогли написать более тысячи программ, имеющих индустриальное, производственное, коммерческое и другое корпоративное направление.
Однако на фоне своих достижений, после 80 лет относительно безбедного существования, IBM в 1993 г. впервые в своей истории столкнулась с финансовыми проблемами. Компания становилась все больше, и управлять ею становилось все труднее. IBM начала терять деньги и выходом могло стать только приглашение опытного СЕО со стороны, способного к осуществлению антикризисных мер и оздоровлению компании. Им стал далеко немолодой и многоопытный бизнесмен Лу Герстнер (Lou Gerstner), который до этого работал на высших постах в компаниях McKinsey, American Express и RJR Nabisco.
Меры по снижению операционных затрат, предложенные им, были радикальны и весьма болезненны для компании. IBM вынуждена была сократить десятки тысяч человек персонала, однако Герстнер яростно сопротивлялся требованиям разделить IBM на несколько самостоятельных компаний. Это и положило начало активным распродажам подразделений, имеющих низкую норму прибыли – DRAM, сетей, персональных принтеров и жестких дисков. Новые инвестиции были направлены в разработку ПО и сервисы, а также покупку Lotus Software и PricewaterhouseCoopers.
На протяжении всей своей истории IBM без особых колебаний бралась за решение «великих проблем» – начиная с организации американской системы социального страхования и заканчивая помощью NASA в реализации ее космической программы.
В середине 1990-х IBM убила шахматы, организовав матч между своим Deep Blue и Гарри Каспаровым и убедительно переиграв его. В научном плане компания скромно отмечала, что этот проект стал «не более чем апробированием разработанных в IBM методов кластерных вычислительных расчетов».
Следующим был проект Blue Gene, запущенный в 1999 г. для изучения процессов сворачиваемости белков, крайне важных при ряде тяжелых болезней. И опять – в техническом плане эта 100-миллионная работа позволила отработать массовую параллельную обработку данных (Massively Parallel Processing, MPP) с высокоскоростным обменом данными между вычислительными узлами и системой отказоустойчивости, которая переопределяла конфигурацию вычислительной системы в случае отказов определенных вычислительных узлов и позволяла продолжать процессы обработки данных почти с той же производительностью. Сегодня это характерные признаки вычислительной среды класса МРР.
Конец эпохи IBM РС
На фото показано одно из устройств линейки ноутбуков IBM Thinkpad, которая начала выпускаться с начала 1990-х, включала, в частности, инновационную модель 701C «Butterfly» с полноразмерной клавиатурой, способной складываться при закрытии ноутбука для уменьшения его размеров.
Однако стратегия продажи подразделений с низкой нормой прибыли продолжилась – теперь уже усилиями Самуэля Дж. Палмизано, который пришел вслед за выполнившим свою антикризисную миссию Лу Герстнером в 2002 г.
Бизнес IBM PC был продан Lenovo в 2005 г. и главной задачей Палмизано стало разумное инвестирование более $10 млрд. в ПО в области информационного управления и бизнес-аналитики – на эти деньги были куплены компании FileNet, Cognos, SPSS, iLog и Netezza, а новый вектор развития IBM получил название «Smarter Planet».
Последний триумф IBM: искусственный интеллект Watson
Взявшись за эту, еще одну великую проблему, IBM потратила четыре года и сотни миллионов долларов на разработку компьютера Watson. В результате очень популярная в США телевикторина «Jeopardy!» так же, как и ранее шахматы, была убита компьютером в ходе февральских соревнований в этом году. Практическое значение разработки – в течение ближайших трех-пяти лет глубокая аналитика и диагностика сложных систем станет работой для соответствующих компьютеров и человек перестанет играть решающую роль в сложных и часто опасных процессах, которых становится все больше.
Но целью создания дорогостоящего компьютера была вовсе не победа в телевикторине. Человек сегодня очень часто нуждается в диагностике сложных систем, и одна из таких систем – сам человек. Именно поэтому первые прикладные работы, использующие возможности Watson, сейчас связаны со здравоохранением.
Практически с момента своего создания IBM работала в сфере здравоохранения. Она разрабатывала электронные протезы, сделала первый в мире аппарат искусственного дыхания, провела картографирование эпидемий оспы и помогала в создании вакцины от полиомиелита.
Из последних достижений нельзя не упомянуть проточный сепаратор крови для лечения лейкемии, электронные микроскопы сверхвысокого разрешения и лазеры, теперь повсеместно используемые в микрохирургии глаза.
Ожидается, что в 2012-2015 гг. в наномедицину и вычислительную биологию медицинскими институтами, лечебными заведениями и страховыми компаниями будет инвестировано $100 млн.
1953: Сердце на колесах
После того, как доктор Джон Гиббон (Dr. John Gibbon) изобрел аппарат искусственного дыхания в 1946 г., он в течение нескольких лет сотрудничал лично с Томасом Уотсоном старшим и еще пятью инженерами IBM. В результате они построили первое устройство искусственного кровообращения, которое могло устойчиво работать непосредственно во время операций на сердце, не повреждая при этом эритроцитов и не создавая воздушных пузырей.
1960-е: Победить лейкемию с помощью сепаратора клеток крови
После того, как один из его детей заболел лейкемией, инженер-разработчик IBM Джордж Джадсон (George Judson) начал работать с Национальным Онкологическим институтом США, помогая сделать устройство, которое могло собирать лейкоциты в крови. Результатом стал IBM 2997, непрерывный сепаратор клетки крови, который разделял эритроциты и лейкоциты, а также плазму крови здоровых людей для последующего переливания больным лейкемией.
2008: Остановить СПИД!
В 2008 г. IBM и Эдинбургский университет начали пятилетнюю программу, призванную помочь сократить распространение вируса СПИД (Human immunodeficiency virus, HIV). Основной инструмент – петафлопный суперкомпьютер IBM Blue Gene, построенный в 1999 г. В 2011 г. очередь дошла и до реального практического применения Watson. Для него была разработана специальная библиотека для распознавания высокотерминологической естественной речи медицинской тематики для облегчения диагностики и анализа объективных данных пациентов.
Работая с медицинскими исследователями в Колумбийском университете, IBM вводит данные из медицинских учебников и журналов, чтобы создать лучший в мире диагностический комплекс. Ожидается, что его обучение и отладка займут еще около двух лет. На данный момент уже существует диагностическое программное обеспечение Isabel Healthcare, которое успешно работает. Превзойти его – дело чести для Watson от IBM.
Однако на первый взгляд неясно, почему врачи нуждаются в диагностической помощи? С одной стороны, по каждому пациенту для верной диагностики врачу-человеку нужно обработать слишком большой объем информации. Но есть также еще одна, менее очевидная причина.
В своей книге «Как думает врач (How Doctors Think)» Джером Групмэн (Jerome Groopman) из Гарвардской Медицинской Школы пишет о том, что врачи, как правило, склонны к определенным ошибкам и некоторые из них могут быть устранены с помощью информационных технологий – ранее такая задача с большим или меньшим успехом решалась консилиумами. Средняя доля ошибочных диагнозов у практикующих сегодня в США врачей, принимающих решения в одиночку, составляет примерно 25%.
Согласно Групмэну, в исследовании 100 случайно выбранных неправильных диагнозов было определено, что четыре из них являются следствием элементарной нехватки медицинских знаний. А вот остальные оказались из категории «горе от ума» и представляли собой самые разнообразные ловушки, которые всегда во множестве стоят перед врачом-диагностом. Другими словами, доктора склонны ставить диагнозы, которые являются самыми частыми в их ежедневной рутинной практике.
Компьютер, естественно, свободен от предубежденности. Та же Isabel при тестировании на пятидесяти сложных случаях сделала, как и врачи, те же 74% верных заключений, но при соответствующей структуризации информации – 96%. Так что традиционную консервативную медицину с ее тысячелетними корнями ждет, пожалуй, одно из самых больших преобразований за все время ее существования. Еще несколько лет – и с пациента будет быстро сниматься вся доступная информация, автоматически анализироваться, сравниваться с его медицинской картой. После постановки диагноза будут учтены индивидуальные особенности воздействия на него необходимых для лечения препаратов и будет рекомендована схема лечения.
По самым осторожным подсчетам, среднее сокращение курса лечения на один день в масштабах США даст экономию за счет повышения уровня трудоспособности и сбережения страхового медицинского фонда в десятки миллиардов долларов.
Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайта Компьютерное обозрение.