A lyukkártyától a nanotechnológiáig

Az IBM Almaden kutatólaborja San Joséban. A hvg.hu tudósítójának a második legnagyobb IBM kutatóintézetben tett látogatásáról részletesen olvashatnak a szeptemberi HVG Háló mellékletében. © hvg.hu

A kutatással és fejlesztéssel foglalkozó részlegek minden cég legféltettebb titkait, s a legelőremutatóbb technológiai csodákat rejtik. A nagy kék óriásvállalat, az IBM kutatási ágazata idén ünnepli hatvanadik születésnapját. Nézzük milyen út vezetett a lyukkártyás számológéptől a bolygó legmodernebb és legnagyobb kutatási infrastruktúrájának létrejöttéig.

1890-ben az amerikai Népszámlálási Hivatal rendszerbe állította a Hollerith-féle lyukkártyás táblázatkészítő- és számológépeket, hogy ezzel gyorsítsa fel a népszámlálás eredményének összesítését. Az ötlet bevált, ugyanis a gépezet a tíz évig tartó folyamatot két és fél évre rövidítette le, megspórolva ezzel az amerikai kormány számára öt és fél millió dollárt. A gép feltalálója, aki maga is az iroda alkalmazottja volt, hat évvel később megalapítja cégét, a Tabulating Machine Company-t. Tizenöt évvel később a cég összeolvad az International Time Recording Company-val és a Computing Scale Company of America-val. Ezzel az akkori méretekhez képest valóságos mamutcég jön létre Computing-Tabulating-Recording Company néven, nem kevesebb mint 1300 alkalmazottal. 1924-ben a társaság nevet változtat, s megalakul az International Business Machines Co.

„Cégünk új neve különösképpen illik üzleti érdekeltségeinkhez, különösen folyamatos növekedésünk s új termékeink folyamatos fejlesztésének fényében” – fogalmazott T.J. Watson a társaság elnöke a dolgozókhoz írt levelében. „Termékeink igen széles spektrumot fognak át az ipari gépezetek terén.”

Húsz esztendővel később, 1944-ben az IBM bemutatja a MARK I. számítógépet, amelyet a Harvard egyetemmel közösen fejlesztettek ki. A gép elektromechanikus relék segítségével működött, s kapacitására jellemző, hogy egy összeadást kevesebb mint egy másodperc alatt tudott elvégezni. Egy szorzás hat, míg egy osztás tizenkét másodpercet vett igénybe.

Az egyre dinamikusabban fejlődő IBM Research 1945-ben nyitotta meg első kutatólaboratóriumát, a Watson Scientific Computing Laboratoryt a manhattani Columbia egyetem tőszomszédságában. Néhány év múlva, 1952-ben az Egyesült Államok nyugati partján, a kaliforniai San Joséban is létesítettek egy kutatóintézetet, a mai Szilikonvölgy területén. 1956-ban itt alkották meg az első mágneses elven működő merevlemezt a RAMAC-ot. Az ötven darab, mintegy méteres átmérőjű mágneslemezből álló szerkezet 4000 bitnyi információt tárolt minden öt négyzetcentiméternyi területén. A technológia kezdetben még igen drága volt, egy RAMAC-winchester ára ekkor még megközelítőleg 10 000 dollár volt megabyte-onként. Összehasonlításképpen ekkora adatmennyiség tárolási költsége 1997-ben mintegy tíz centre rúgott.

Ugyanebben az esztendőben alapították az első európai kutatólabort, Zürichben. Az elsősorban fizikai kutatásokra szakosodó intézet tudósai 1986-ban és 1987-ben egymás után kétszer is elnyerték a fizikai Nobel-díjat, a scanning elektronmikroszkóp és a magas hőmérsékletű szupravezetők kifejlesztéséért.

Mandelbrot megfigyeléseit a természet formái ihlették © sxc.hu

1957-ben az IBM kutatási részlege megalkotja a FORTRAN programozási nyelvet, amely az első széles körben elterjedt programnyelvvé vált. A FORTRAN lehetővé tette a programozók számára, hogy bináris kód – tehát egyesek és nullák helyett – sokkal konkrétabb utasításkészlettel dolgozzanak.

1961-ben a T.J. Watson Laboratory átköltözik Manhattanből New York állam Westchester megyéjébe. Az IBM Research központjaként működő létesítmény ezzel a cég legnagyobb kutatólaboratóriumává növi ki magát.

Egy évvel később üzembe állítják az American Airlines SABRE névre keresztelt helyfoglalási rendszerét, amely két IBM 7090-es számítógépen fut. A SABRE az első hasonló rendszer, amely valós időben, a telefonvonalak segítségével létesít összeköttetést a felhasználókkal. A SABRE segítségével könnyen és gyorsan lehetett nyilvántartani több mint 50 város utaslistáit és jegyrendeléseit.

1966-ban Bob Dennard megalkotja az egy tranzisztorral működő dinamikus memóriát, a ma is használatos DRAM-ot, amely óriási előrelépést jelent ezen a területen. Dennardot 1988-ban Ronald Reagan amerikai elnök kitüntette találmányáért. Azonban talán az ő munkásságánál is nagyobb előrelépést jelentett Benoit B. Mandelbrot felfedezése, a fraktálgeometria. A természet látszólag szabálytalan formáinak megfigyelésén alapuló elmélet az elkövetkezendő harminc esztendőben olyan tudományágak számára biztosított óriási előrelépéseket mint a matematika, a fizika, geológia, valamint a közgazdaságtan. A művészetek és a számítógépes grafika is rengeteget profitált Mandelbrot teóriájából.

1972-ben újabb kutatólabor nyílik, ezúttal az izraeli Haifa kikötővárosában. Napjainkban jelenleg közel 250 kutató dolgozik itt, olyan kutatási területeken, mint az operációs rendszerek, a számítógépes kommunikáció, a programozási nyelvek, a logikai tervezés, matematikai modellezés, valamint a multimédia. Tíz évvel ezután, 1982-ben az IBM meghódítja a Távol-Keletet is, s felavatja tokiói kutatóközpontját. A több mint 250 szakembert foglalkoztató laborban adattárolással és félvezető-kutatással foglalkoznak.

1985-ben a zürichi központ kifejleszti az úgynevezett Token Ring technológiát, amely lehetővé teszi a helyi számítógépes hálózatok egyszerűbb irányítását és felügyeletét. A Token Ring rendszert hamarosan ipari szabványként kezdik használni a komputerek és nyomtatók hálózatba kapcsolásához. Egy évvel később a San José-i kutatóközpont megnöveli méreteit, s Almaden Research néven az IBM második legnagyobb laboratóriumává növi ki magát.

A XX. század utolsó évtizedében világszerte összesen nyolcra növekszik a kutatólaborok száma, miután 1995-ben megnyitja kapuit a pekingi, egy évvel később pedig a texasi Austinban található intézet. A nyolcadik hasonló létesítményt 1998-ban az indiai Delhiben alapítják, ahol többek között információmenedzsmenttel, e-kormányzással, beszédfelismeréssel és szoftvertervezéssel foglalkoznak.

Az IBM Research a világ legnagyobb kutatással és fejlesztéssel foglalkozó szervezete, több mint 3000 tudóssal és mérnökkel, akik közül eddig 5 Nobel-díjas került ki. A kutatók emellett 4 Turing-díjat és számtalan további nemzetközi elismerést gyűjtöttek be. A jelenlegi kutatások többek között olyan technológiák kifejlesztésére irányulnak, mint a jövő tárolóeszközei, amelyek közül a mágneses elven alapuló MRAM chipek hamarosan megjelenhetnek a sorozatgyártásban. A kutatók szerint az MRAM segítségével egy számítógép bekapcsolása kevesebb mint egy másodpercet venne igénybe. A kvantumfizikai kutatásokon alapuló SpinTronics ágazat pedig olyan eszközök megjelenését tette lehetővé, mint például az iPod médialejátszó. A kutatólaborok pedig folyamatosan ontják magukból a fejlesztéseket, melyek segítségével újabb és újabb ismeretekre tehetünk szert a minket körülvevő világról.