历史上第一台个人电脑:意大利工程设计杰作 Olivetti Programma 101


也许不是每个人都知道,历史上第一台个人电脑是意大利的:它就是 Olivetti Programma 101,一台工程和设计的杰作。在许多博物馆,包括比萨的 Museo degli Strumenti di Calcolo,都可以欣赏到这台电脑。

比萨大学 计算机工具博物馆(Museo degli Strumenti di Calcolo di Pisa)(比萨大学 博物馆系统(Sistema Museale d’Ateneo of theUniversity ofPisa)的展品中,可以看到计算机历史上的一件非凡文物--Olivetti Programma 101 ,这台机器标志着今天计算机发展道路上的一个重要时刻,以至于它经常被陈列在科技博物馆中。Olivetti Programma 101,又称 P101,是一种可编程 台式计算机 ,因此也被称为台式计算机 ,甚至被许多人认为是历史上第一台个人计算机

通常,当我们提到计算机的历史时,我们会想象它被IBM、苹果和微软等美国公司的名字所占据,因此很容易忘记像奥利维蒂这样的意大利公司所做出的根本性贡献。这家位于意大利伊夫雷亚(Ivrea)的公司凭借其 Programma 101 在技术史上写下了不可磨灭的一页,创造了一种标志着计算机历史的产品这是一台便携式电脑,存放在一个箱子里:打开箱子后,会出现一个物体,在当时看来,这个物体的形状可能很像打字机。但实际上,它是一台计算机,由三个部分组成:机电部分、电子部分和电机,所有部分都配有键盘,键盘通过电机上的机械编码器动作。在我们今天看来,这台设备可能很简陋,但在当时却非常先进,尤其是因为它的设计完全由意大利人完成,委托给了我国历史上最伟大的设计师之一马里奥-贝利尼 (1935 年出生于米兰),他在想象 Programma 101 外形时还非常年轻。是什么让 Programma 101 成为如此非凡的创新呢?

比萨大学计算机仪器博物馆中的 Olivetti Programma 101
比萨大学计算机博物馆中的 Olivetti Programma 101
计算机仪器博物馆展品
计算机博物馆的展品

意大利心脏地带的革命性创意

1965 年,Programma 101 在纽约举行的办公产品展览会 BEMA 上首次向公众亮相。1962年至1964年期间,由皮埃尔-乔治-佩罗托 Pier Giorgio Perotto ,1930年出生于都灵,2002年出生于热那亚)领导的团队设计了这台机器(也因其父亲的名字而被称为 “佩罗蒂纳”),旨在简化数据处理,即通过简单的指令进行工作。当时,计算机体积庞大、价格昂贵、难以使用,是大公司或学术机构的专利。与此相反,公司首席执行官罗伯托-奥利维蒂 Roberto Olivetti ,1928 年出生于都灵,1985 年出生于罗马)却希望有一台使用方便、价格低廉的计算机。

佩罗托和他的团队,包括乔瓦尼-德桑德雷(Giovanni De Sandre)、加斯通-加齐埃拉(Gastone Garziera)、詹卡洛-托皮(Giancarlo Toppi)和朱利亚诺-盖蒂(Giuliano Gaiti)的想法既简单又具有革命性:创造一种紧凑、直观、易于使用的设备,可以像打字机一样放在桌上。这款可编程计算器设计优雅,比 “个人电脑 ”的概念早了数年。

P101 的诞生并非没有挑战。佩罗托和他的团队面临着技术、组织和文化方面的障碍。在当时,计算机只被视为商业或学术工具,说服公司投资这样一个创新的未来主义产品 是一项艰巨的任务。然而,由于奥利维蒂公司的管理层在过去已经通过Lettera 22等产品专注于创新,因此这一雄心勃勃的项目得以顺利进行。"与其说这是一个解决方案,不如说是一个在我脑海中成形的梦想。L’invenzione del personal computer: una storia appassionante mai raccontata (1995)一书中回忆,“梦想中的机器不仅要有速度和功率,还要有功能自主性,不仅能进行复杂的计算,还能在人的直接控制下自动管理整个处理过程。但我们的想法并不是要设计一台完全自动化的机器,而是要设计一台友好的机器,让人们可以把那些人类做不好的、或会造成精神疲劳和错误的操作,如数据的输入和提取以及计算程序的重复等,委托给它来完成”。从本质上讲,P101 计算器是用来自动进行工程、金融、几何和统计等学科的科学计算 的,而且购买它的公司可以以较低的成本 实现这一目标。毕竟,它是最初意义上的计算器,即一台仅能进行计算的机器。

P101 诞生的另一个关键因素是历史背景。20 世纪 60 年代,意大利正处于经济和文化增长时期,即意大利经济奇迹时期。在这种乐观的氛围中,Olivetti 将技术视为巩固其创新领先地位的契机。然而,Programma 101的起源却要追溯到很久以前:根据佩罗托自己的说法,至少要追溯到1957年4月,而且要追溯到比萨,当时奥利维蒂公司在那里设立了一个实验室,从事电子领域的高级研究:1957年4月,佩罗托在比萨开始为奥利维蒂公司工作,任务是设计一种电子机器,能够将打孔磁带转换成卡片,然后输入计算机进行处理。事实上,当时卡片是机器能够读取的唯一材料。

P101 工作组。坐姿:左为 Perotto,右为 De Sandre。站立者:左为 Garziera,右为 Toppi。
P101 工作小组,“发明个人电脑的团队”。坐位:左边是佩罗托,右边是德桑德勒。站立者:左为 Garziera,右为 Toppi。

技术特点:工程杰作

从功能上看,这台机器配置有用户输入指令的键盘、将结果打印在纸条上的打印单元 (速度为每秒 30 个字符)、包含数据和指令的存储器 运算单元 和磁卡阅读器--记录器 。P101 有10 个存储寄存器:8 个用于存储数据(这些寄存器可存储 22 位数字,加上逗号和符号,但也可一分为二,存储 16 个 11 位数字),2 个用于存储指令(这些寄存器可存储 48 条指令,但如果指令单元占用了通常用于存储数据的单元,则可存储多达 120 条指令)。数据和指令都记录在磁卡上。机器总共有 16 条指令:5 条算术指令(加法、减法、乘法、除法和平方根)、3 条用于将数据从一个寄存器传送到另一个寄存器的指令、2 条用于打印的指令,以及允许机器在出现特定事件时以某种方式运行的逻辑指令(例如,如果内容大于或小于零)。机器可以在手动和自动两种模式下运行。手动模式与普通计算器类似,但机器可以记录用户的操作,在这种情况下,可以设置 自动执行的程序 :用户只需输入数据,P101 将根据这些数据进行计算。程序指令的数量可以不受限制,因为机器可以依次使用多张磁卡。

从本质上讲,由于采用了直观的界面,用户无需深入了解计算机科学知识就可以创建程序。与大型机所需的复杂代码相比,这种语言大大简化了程序,从而让更多人了解了计算机科学。内置的打印装置可以将计算结果打印在纸上,这对办公室来说是必不可少的:对于专业人士和公司来说,能够即时记录计算结果是一项增值服务。

这台机器可以进行复杂的数学计算、处理数据和解决逻辑问题,因此适用于从工程到会计的各个领域。它适应不同需求的能力使其成为学术界和科学界的重要工具,同时也适用于各种不同的场合,这让佩罗托自己都感到惊讶:例如,这位工程师在书中回忆说,裁缝们 使用葆玛 101 来计算裁剪布料的最佳方法,以减少浪费。P101 的另一个令人惊讶之处在于它能够融入现有环境。用户可以将它与计算器和打字机等其他办公工具结合使用,从而创造出一个提高生产力的技术生态系统。想尝试使用 P101 的用户可以使用比萨大学设计的在线模拟器

Programma 101取得了成功:1965年至1971年期间,共售出约44,000台,主要集中在美国,90%的销售集中在美国(尽管很难在美国找到奥利维蒂的技术人员进行维护),该机器还被用于航天(被美国国家航空航天局购买)和国防等领域。P101 甚至被用于与 1969 年人类登月的阿波罗 11 号任务有关的计算。

老照片中的 Programma P101
P101 计划的老照片

设计:优雅与功能

P101最吸引人的地方之一是它的设计,这是工程师和工业设计师合作的成果,也是Olivetti的独特之处。低调、现代的美学风格出自意大利著名设计师马里奥-贝利尼(Mario Bellini)之手,当时他正处于职业生涯的起步阶段。贝利尼设计的机器重约30公斤,大小与现代打印机相当,比当时占据整面墙壁的大型计算机要小巧得多。

贝里尼是在另一位伟大的设计师马可-扎努索 Marco Zanuso ,米兰,1916 - 2001 年)被撤职后应聘的:扎努索的设计被认为过于笨重和复杂。佩罗托后来回忆说,贝利尼 "毫不费力地理解了机器的设计理念,并同意研究一种不改变我们已经深入研究的逻辑和人体工程学方法的解决方案。这个项目在很短的时间内就以原型机的形式实现了。随后与罗伯托-奥利维蒂(Roberto Olivetti)的对决并不是最愉快的经历,但这关系到产品的正确性和整个项目的成功。我毫不含糊地指出,没有其他解决方案在技术上是可行的,而且我们在解决所有可靠性和可制造性问题方面仍然面临着重重困难,如果再制造出不必要的、荒谬的麻烦,那就太愚蠢了。因此,贝利尼方案获得通过。

贝利尼设计的机箱 采用异型铝材,这种材料可避免干扰电气设备,外形优雅,四角略带弧度,符合当时的流行趋势,颜色统一,按钮大而清晰可见。如今,在一些设计博物馆中还能看到 P101 的身影。控制面板包括一个键盘,用于对机器进行编程和显示结果。一切设计都尽可能符合人体工程学和直观性,这与奥利维蒂将技术与美感相结合的理念不谋而合。然而,P101 的设计不仅仅是 美观的问题。每一个元素的设计都是为了提升用户体验。例如,按键和控制面板的布局 体现了对用户需求的仔细分析,即使是对电脑不熟悉的人也能轻松学习和使用。

另一个显著特点是便携性。虽然 P101 并不完全是现代意义上的 “便携式”,但与需要整个房间才能容纳的大型机相比,它的紧凑性代表了一场革命。这使它成为小型办公室和专业人员移动办公的理想选择。不过,小巧本身并不是什么新鲜事物,因为在 20 世纪 60 年代初,市场上已经出现了许多 “微型计算机”,但这些产品仍然昂贵得令人望而却步,而且无论如何都比 P101 要笨重。

20 世纪 60 年代 P101 的广告海报
20 世纪 60 年代 P101 的广告海报
计划 101
Programma 101

不可磨灭的遗产

Programma 101 的影响力毋庸置疑。苹果公司创始人史蒂夫-沃兹尼亚克(Steve Wozniak)和史蒂夫-乔布斯(Steve Jobs)在设计他们的第一台电脑 Apple I 时,就受到了 P101 的简洁性和设计理念的启发。许多计算机历史学家认为 P101 是个人计算机的先驱,这一赞誉是对意大利人的智慧和奥利维蒂公司的胆识的褒奖。

如今,世界各地的博物馆都陈列着 P101 的样品。这台机器仍然是创新的象征,提醒着人们意大利在科技史上的作用。

在学术界,P101 经常被作为一个案例来分析计算机技术的发展以及设计在创造创新产品中的重要性。因此,Olivetti Programma 101 的故事是一个远见卓识如何挑战当时技术和文化局限的范例。在信息技术仍处于未开发阶段的时候,意大利就已经为自己确立了领先地位。P101 不仅仅是一台机器,它还是一座天才创意和创新的丰碑,它所留下的遗产将继续激励着全世界。

Olivetti Programma 101也让人们思考创新的价值以及投资大胆创意的必要性。在当时的情况下,人们的想法是创造一台不仅是技术人员和科学家的专利,而且非专业人士也能使用的机器。一台可以依靠普通人使用的先进计算机。“遗憾的是,在那个年代,”佩罗托回忆道,“很少有公司和设计师关心用户问题以及机器使用的方便性和实用性。另一方面,20 世纪 60 年代的技术仍然非常有限,设计师们主要关注的是纯粹和简单的操作问题。人必须适应机器,而不是相反。电子计算机要求性能定量化、处理能力强、内存容量大、数据打印速度快,在改善与人的关系方面不能浪费任何资源,因为人始终是一个熟练的技术人员。这些技术也呈现出不断提高潜力的发展态势,但对于那些想让计算机更友好、更易用的人来说,却没有多少立足之地”。他的个人电脑 构想将彻底改变历史。


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