Computerhistorie: TNO-PhL periode 1964 – 1974

 

Vroege computergeschiedenis van het Physisch Laboratorium TNO (1964 – 1974)

Het computerwerk op het Physisch Laboratorium TNO kende een explosieve groei. De jaren 1964, 1970, 1971 en 1974 zijn de belangrijkste jaartallen met betrekking tot de computercapaciteit van het Laboratorium in de vroege computergeschiedenis.
 

MADAS elektrisch aangedreven rekenapparaat
MADAS elektrisch aangedreven rekenapparaat

 

Monroe calculator machine
Monroe calculator machine

 
In de jaren vóór 1964 werden bovengenoemde werkzaamheden verricht met behulp van tafelrekenmachines door onder andere medewerkers met de functieaanduiding van rekenaar. Dit werk kostte veel manuren, bijvoorbeeld een matrixinversie van een eenvoudige matrix van 24 x 24 kostte vijf manuren achter een MADAS, een elektrisch aangedreven tafelrekenmachine met een mechanisch telwerk.

In 1964 deed de eerste general purpose computer zijn intrede in het Laboratorium. Op 5 september 1963 had de RVO TNO daarvoor gelden beschikbaar gesteld. Het werd een Elliott/NCR 803B computer die spoedig na aankomst beheerd door een nieuw geformeerde researchgroep Wiskunde/Operationele Research. Deze groep is van het begin af aan de grootste gebruiker geweest van het centrale computersysteem.
 

Elliot/NCR 803B in de computerruimte
Elliot/NCR 803B in de computerruimte

 
De Elliott/NCR 803B beschikte over een geheugen van 8192 woorden van 39 bits, een cycle time van 576 microseconde (~175 kHz). Voor opslag van gegevens beschikte de Elliot over magnetische “film”: drie films van 262,144 woorden (4096 blokken) van 29 bits. Een woord bevatte of twee instructies, of een getal (12 decimals fixed point; 9 decimals floating point).
Meer over de Elliot machines is te vinden in een ander museum.
 

Ponsbandreparatiehulpmiddel: doorsnijden en gaatjes prikken
Ponsbandreparatiehulpmiddel: doorsnijden en gaatjes prikken

 

Ponsbandreparatieplakband
Ponsbandreparatieplakband

 
Aan randapparatuur werd geleverd: een 5- en 8-kanaals 500 tekens/sec (cps) ponsbandlezer (papertape), een 5- en 8-kanaals 100 cps ponsbandponser, en later een Calcomp 563 plotter. De software bestond uit een assembler, Algolvertaler, een eenvoudig simulatiepakket en een plotterpakket. Algauw was het werkaanbod dusdanig, dat gebruik buiten de normale werkuren noodzakelijk bleek. Een automatische telefoonbeantwoorder werd op het Laboratorium ontworpen om thuis via het computergeluid te kunnen vernemen hoever een bepaald programma gevorderd was. Was er een parity-error te horen, dan kwam men op de fiets naar het Laboratorium om de fout te herstellen.

In 1965 werd reeds voorzien, dat snelheid en randapparatuur te beperkt waren. In het volgende jaar moest om die reden computercapaciteit van de Afdeling Bewerking Waarnemingsuitkomsten TNO, het latere IWIS-TNO, worden gehuurd. In de volgende jaren werd tevens een beroep gedaan op de computer van het Shape Technical Centre (het huidige NATO Communications and Information Agency – NCIA).
Het duurde tot 1970 alvorens het Laboratorium kon beschikken over een voor zijn taak berekende opvolger, een Control Data 3200 computer. Reeds medio 1967 was hierop aangedrongen.

Control Data 3200 computer

De Control Data 3200 computer beschikte over een geheugen van 32K woorden van 24 bits, een cycle-time van 1.25 microseconde en uitgebreide randapparatuur, zoals drie schijfeenheden, twee magneetbandeenheden, kaartlezer, een printer en een Calcomp plotter. Meer over de Control Data 3000-serie systemen is te vinden op Wikipedia.

CDC 3200 floorplan
CDC 3200 floorplan

 

CDC 3200 floorplan - ander aanzicht
CDC 3200 floorplan – ander aanzicht

 

Het CDC 3200 systeem
Het CDC 3200 systeem op het Physisch Laboratorium TNO

 

CDC 3200 cabinet
CDC 3200 cabinet

 

Micro Electronische Rekenmachine (MIER)

Voor de aansturing van apparatuur zoals een experimentele phased array radar, werd in 1970 een eigen Micro Electronische Rekenmachine ontwikkeld. Meer daarover hier.

 

Control Data 1700

In 1971 werd het computersysteem uitgebreid met een Control Data 1700 minicomputer met 20K 16-bits woorden en een interactive graphic display met lichtpen, de Digigraphic. De Digigraphic had een 20 inch rond beeldscherm. De posities op het scherm waren 12-bits adresseerbaar:  x-waarde van -2048 tot 2048 en y-waarde van -2048 tot 2048. De elektronenstraal kon van positie naar positie gestuurd worden met of de elektronenstraal aan of uit. Het 40 keer per seconde herschreven beeld was opgeslagen in een 8K beeldgeheugen (7K effectief bruikbaar). Dat betekende dat er tussen de 200 en 2000 lijnen getekend konden worden afhankelijk van de lengte van de lijnen. De intensiteit van de straal kon gevarieerd worden tussen hoog, middel, laag en uit.
De lichtpen bevatte een foto-elektrische cel. De lichtpen werd geactiveerd door het indrukken van een drukschakelaar. Als de geactiveerde lichtpen het herschrijven detecteerde, dan werd het programma geactiveerd. Met een ‘tracking cross’ kon de beweging van de lichtpen gevolgd worden en een positie worden aangegeven. 

De Digigraphics basisprogrammatuur vereiste 8K geheugen. Als er meer dan 12K geheugen nodig was, kon gebruik worden gemaakt van overlays.

Tot de randapparatuur van de CD 1700 behoorde een papertapestation en een interface-eenheid met mogelijkheden om allerlei randapparatuur te koppelen. Gekoppeld waren: een teletype, een IBM-selectric typemachine, een papertape station, een kleurentelevisie, een analoog/digitaal omzetter en een disk-drive. Ten behoeve van het “Wargaming” project werden onder andere een kleurentelevisiemonitor en diaprojectoren aan het CD 3200/1700 computersysteem aangesloten door middel van zelf ontwikkelde interfaces. Tot de software behoorden onder andere diverse vertalers voor hogere programmeertalen, zoals Algol 60, Fortran en Cobol en enkele programmapakketten. De 1700 had geen hardware floating point eenheid; berekeningen van sinus, logaritme en dergelijke moesten met behulp van bibliotheken uitgerekend worden.

Control Data Digigraphic
Control Data Digigraphic

 

Digigraphic met lichtpen
Digigraphic met lichtpen

Vanwege het sterk groeiende computergebruik werd eind 1972 reeds gedacht aan een groot computersysteem. In juni 1974 werd dit gerealiseerd. De CD 3200 werd vervangen door een Control Data 6400 computersysteem. Hierover later meer.
Een dergelijk groot systeem was alleen gerechtvaardigd indien ook “anderen” voor technisch-wetenschappelijk werk ten behoeve van de krijgsmacht van dit systeem gebruik zouden gaan maken.

In 1975 werd de CD 1700 ingeruild voor de Control Data SYSTEM 17 minicomputer (in een nieuwere versie CDC System 18 geheten). De software voor de koppeling van die minicomputer met de Control Data 6400 werd, evenals dat bij de beide vorige systemen het geval was, zelf ontwikkeld. Hiermee ontstond het Control Data 6400/ SYSTEM 17 computersysteem. Van dat systeem werd, behalve door het Laboratorium, ook gebruik gemaakt door de andere Rijksverdedigingsorganisatie TNO (RVO-TNO)-laboratoria (PML-TNO te Rijswijk en IZF-TNO te Soesterberg), het LEOK in Oegstgeest en diverse krijgsmachtdelen. Zowel de grootte van het systeem, als de diversiteit van gebruikers is in 1975 aanleiding geweest om de beheersfunctie op te dragen aan een nieuwe groep, de Computergroep, voortgekomen uit de researchgroep Wiskunde/Operationele Research.

Verantwoording

Deze tekst is ontleend aan  het gedenkboek “Physisch Laboratorium TNO 1927 – 1977” en deels uit het rapport PL899 – Inleiding digigraphic programmering.