Bonus 6: Kyberneťáček VTM (1961)

Hotový stroj L. Bradáče na přehlídce STTM v Ostravě (zdroj: VTM 23/1962, str. 798)

V minulém bonusovém článku nám Jirka Bernášek přiblížil, jak si v září 1960 mohli návštěvníci Brněnského veletrhu zahrát hru NIM na poměrně dost propracovaném stroji (dnes bychom asi řekli hracím automatu), jehož autorem byl ing. Pavel Pelikán. Od začátku následujícího roku (1961) pak začal v časopisu VTM vycházet od téhož autora poměrně široce pojatý seriál "Stavíme Kyberneťáčka, trpělivého protihráče", takže si čtenáři mohli postavit stroje vlastní. Tato verze byla ovšem autorem maximálně zjednodušena, takže měla trochu jiná pravidla, jen tři sloupce, a po vyškrtnutí algoritmů strategické nadstavby se stroj stal při hře značně předvídatelným.

Jméno, kterým byl stroj v této verzi pokřtěn, vychází samozřejmě z tehdy módního pojmu "kybernetika", jehož popularita dnes už dávno pominula. Kyberneťáček je tak vlastně připomínkou své doby i samotným názvem.

Náplní série celkem 11 článků ovšem zdaleka není jen samotný "návod na stavbu mladšího, zjednodušeného bratra kybernetického stroje z BVV 1960". Dočteme se krátkou historii "hrajících strojů", podle které drží Pelikánův NIM tuzemský primát, i krátké seznámení se samotnou hrou NIM a jejím algoritmem, článek je však především jistou formou kurzu číslicové techniky vůbec. Autor to vzal pěkně "od podlahy": Hned po úvodu se pustil do výkladu základních pojmů okolo počítačů, jako jsou analogové/číslicové, paralelní/sériové, dvojková soustava, logické výroky a funkce, zápis s logickými operátory, zapojení logických obvodů a jejich optimalizace, základní zapojení paměti... To vše samozřejmě v krásně dobovém názvosloví teprve začínajícího oboru, takže se čtenáři místo Booleovy algebry, počítačů, či klopného obvodu D dozvěděli spíše o "syntéze releových obvodů", "matematických strojích" a "samopřídržném relé". Dost možná mohli takto podrobně nahlédnout pod pokličku výpočetní techniky (nebo "kybernetiky", chcete-li) vůbec poprvé, jak článek podotýká.

Seriál tedy, souběžně s poměrně rozsáhlým stavebním návodem stroje, stihl zadávat čtenářům ještě i samostatné úlohy a kontrolní otázky. O tom, že byly skutečně řadou lidí čteny a řešeny, svědčí množství čtenářů oceněných knihou za zaslání správného řešení: Hned po první části se údajně losovalo z 318 správných odpovědí, jmenovitě je uvedeno téměř 60 aktivně se zapojujících čtenářů, z nichž asi desítka bodovala opakovaně. Najdeme mezi nimi i jméno Eduarda Smutného, pozdějšího konstruktéra počítačů JPR-12, SAPI1, nebo ONDRA.

Základním prvkem veškeré logiky "Kyberneťáčka" bylo elektromagnetické relé. (Psal se koneckonců rok 1961, od požáru našeho prvního počítače SAPO ještě neuběhl ani rok, a stejnou technologii až na pár importovaných kusů používaly všechny tuzemské počítací stroje). Relé je ovšem prvek poněkud záludný. Spíná poměrně pomalu, jednotlivé kontakty mají určitou časovou posloupnost a ani nemusí být vzájemně zcela synchronní, časování se navíc liší kus od kusu, kontakty umí propouštět proud nejen zamýšleným směrem, ale i zpětně a napříč mezi jednotlivými výstupy a "napáječem" celého obvodu, o spolehlivosti spínání ani nemluvě. Autor tak měl o důvod více (vedle osvětového snažení), aby své čtenáře před stavbou poměrně komplikovaného stroje nejdříve naučil logické obvody samostatně řešit. Jinak by totiž asi neměli šanci uhodnout, co hledat žárovkovou zkoušečkou, kde na zkoušku přepojit dráty a kdy přiohnout nějaký ten releový kontakt...

Nechybí ani předběžný odhad pracnosti a nákladů na materiál: Odvážný čtenář si měl připravit asi 2000-2500 Kčs (což byly v té době asi 2 měsíční platy) a sehnat 60 kusů telefonních relé (která se ovšem normálně koupit nikde nedala, redakce později nabídla alespoň zprostředkování jejich koupě). Sám autor k této neveselé bilanci podotýká, že je stavba vhodná asi spíše pro zájmové kroužky a podobné kolektivy. Po náčrtu struktury stroje, jeho rozdělení na části a objasnění algoritmů, které má vykonávat, začíná konečně stavba stroje - je to až v 7. části celého seriálu, který ke konci nabírá poněkud zhuštěnou formu. Autor během publikování předchozích částí stihl stroj ještě i zjednodušit, takže na seznamu materiálu figuruje nyní jen 51 relé (jistě dobrá zpráva pro čtenáře, který již pohnul nebem i zemí, aby sehnal a zaplatil původně uvedených 60 kusů). Také tlačítka s celým štosem souběžně spínajících a přepínajících kontaktů nemusela být úplně snadným oříškem. Návod poměrně přesně popisuje konstrukci stroje (šasi, rozmístění relé a ovládacích prvků...), na druhou stranu však nezapomíná na tehdejší amatérskou praxi - doporučení tedy zní: Použij, co kde seženeš nebo najdeš, konstrukci tomu přizpůsob!

Blokové schéma Kyberneťáčka (zdroj: VTM 7/1961, str.238) "není zcela vyčerpávající..."

Následuje celá hromada různých dílčích schémat, z nichž se stroj skládá - a nebo i neskládá, protože jsou v rámci výkladu místy otištěna i předběžná schémata (neoptimalizovaná) - a samozřejmě i výklad ke stavbě jednotlivých funkčních celků, jejich fungování a způsobu testování. Můžeme si tak na blokovém schématu postupně odškrtávat: A = dekodér žárovek a paměť, M = Generátor [hodinových] impulsů, který však v blokovém schématu není, G = odečítačka jedničky, písmenem ani neoznačený a v blokovém schématu opět nezakreslený Hlídací obvod, H = Tlačítkový řadič, B = Operační obvod, F = Výběrový obvod, C = Srovnávací obvod, D = Obvod rozhodování. Písmena nejsou v textu uváděna důsledně, ani není nikde k nalezení kompletní seznam, takže jsou čtenáři v závěru série tak trochu zahlceni materiálem, v němž se občas obtížněji orientuje. K dobovému koloritu patří i některé metody testování stroje, jako je podkládání kotviček relé složeným papírem.

Doporučené uspořádání Kyberneťáčka (zdroj: VTM 7/1961, str.238) "zde návod hovoří dost jasně."

Ukázka schématu: Odečítačka jedničky "G" (zdroj: VTM 9/1961, str.309) "jedna z čitelnějších částí"

Jak se s tím asi čtenáři popasovali? Zkusil jsem si "Kyberneťáčka" o 62 let později také sestavit - vzorně dle návodu, jen jsem ovšem nepoužil fyzicky dobový materiál, ale jen jeho vyobrazení v počítačové simulaci. Musím říci, že autor článku skutečně věděl co dělá, když své čtenáře učil celé zapojení do hloubky chápat! Návod je bohužel zatížen řadou tiskových chyb, z nichž některé byly později v časopisu na podněty čtenářů opraveny, jiné nikoliv. Jsou to sice spíše jen omyly při překreslování obrázků a přepisování textu, případně nečitelnost některých údajů vlivem přílišného zmenšení výkresů, přesto i mne tyto komplikace donutily vyzkoušet si na vlastní kůži práci tehdejšího konstruktéra počítačů. Záludná releová logika, která při prvním problému začne propouštět napětí křížem krážem a všude, správné načasování přítahů a odpadávání relé (však mě návod předem varoval!), hledání příčin nesprávné funkce a návrh drobných oprav v místě tiskových chyb - nic z toho mě ani po tolika letech neminulo. A to jsou v moderní simulaci alespoň všechna relé stejná a spolehlivá - nechci snad ani domýšlet, jak by to vypadalo se skutečnými, nepříliš kvalitními telefonními relé! Některé opravy jsou i poněkud sporné, protože závisí na přesném souběhu časování relé. Generátor hodinových impulsů dopadl nejhůře: Změnil vedle dolaďování časů i zapojení celé třetiny výstupů, a nabízí se otázka, zda za tím stojí nedbalé překreslení schématu pro tisk, nebo již zmíněné zjednodušení stroje, provedené až v průběhu vydávání seriálu. Ani textová část návodu se nevyhnula chybám, nic z toho ale nakonec (po opravě všech drobných chybiček) na funkci stroje nemá vliv.

Nakonec si tedy můžete Kyberneťáčka po letech vyzkoušet i sami, přímo v prohlížeči. 

Použil jsem na něj pouze prvky a uspořádání výslovně uvedené v návodu, nebo doložené na dobových fotografiích skutečně sestavených strojů - snad s výjimkou přesného vzhledu napájecího zdroje a znění popisek na panelu s páčkovými spínači. Návod od samého začátku počítal s tím, že každý vyrobený kus bude originálem, nicméně věřím tomu, že zde předkládám přiměřeně autentickou podobu vzorně sestaveného "Kyberneťáčka", jak mohl v tom roce 1961 opravdu vypadat. Jak na něm hrát - i to najdeme na různých místech původního článku: Na páčkových spínačích můžeme nastavit výchozí situaci ve dvojkové soustavě, nesmíme však volit prázdné sloupce (nuly). Hru zahájíme tlačítkem "Hrajeme znovu", jako první hraje vždy člověk. Odebíráme v každém tahu libovolný počet žárovek, vždy z jednoho sloupce, tlačítkem pod ním. Stisknutím "Hraje stroj" vyzveme k tahu Kyberneťáčka, a kdo odebral poslední bod, ten vyhrává. Teprve po skončení hry lze zahájit novou. Poznamenejme ještě, že existují i výchozí situace, z nichž nad strojem nelze vyhrát.

Závěrem zbývá otázka, zda si takto náročný a drahý stroj v době vydání návodu skutečně někdo sestavil. Jednoznačnou odpovědí jsou fotografie v dalších číslech časopisu, které zachycují nejméně tři různé exempláře stroje, navíc podstata některých podnětů a oprav zasílaných čtenáři naznačuje, že i oni nejspíš stroj reálně stavěli. Dočteme se i stručné příběhy některých takto vzniklých Kyberneťáčků. Tak třeba V. Čihák, žák elektroprůmyslovky v Jičíně, se s hotovým strojem chystal na STTM (Soutěž technické tvořivosti mládeže) a konzultoval jeho kvality i s autorem seriálu P. Pelikánem. (Přesně v dobovém duchu nechybí ani ujištění, že si dotyčný na materiál vydělal brigádou a měl svolení rodičů podložené dobrým prospěchem.) Další dva exempláře (navíc různě dál vylepšené) se pak na podzim 1962 potkaly i v ústředním kole zmíněné soutěže v Ostravě. Luděk Bradáč svůj stroj doplnil například o časový limit na tah člověka (20 vteřin), a také o počítadla výher a proher stroje, která na startu finálové přehlídky registrovala již 1600 odehraných partií (z toho 200 výher člověka). Jeho výrobek byl také "skutečně přenosný", s váhou pouhých 40 kg (plus ještě 20 kg napájecí zdroj) - doba byla pro číslicovou techniku ještě doslova těžká.

Hotový stroj V. Čiháka (vpravo) při konzultaci s ing. Pelikánem (vlevo) (zdroj: VTM 7/1962, str.249)

Hotový stroj z Litvínovského učiliště (zdroj: VTM 11/1962, str.393); Skleněná deska není obrazovkou, ale panelem s několika nápisy osvětlovanými zezadu žárovkami.

Nejuvědomělejší je ovšem dvojice článků o Kyberneťáčkovi, kterého sestavili v rámci výuky žáci učiliště v Litvínově (obor elektromechanik důlních sdělovacích a zabezpečovacích zařízení). Dobově dojemný příběh nám v různých epizodách vylíčí přerod skupinky rozjívených kluků bez zájmu o cokoliv ve stmelený kolektiv, a posléze v úspěšné absolventy učiliště... Středem celé záležitosti je ovšem pěkně provedený Kyberneťáček, který podobně jako Bradáčův hned po dokončení absolvoval desítky partií denně (zájem o hru byl veliký, navzdory její jednoduchosti), pak v březnu 1962 exceloval na výstavě "Škola a život" v mosteckém Klubu horníků. Žákům však připadal při hře příliš předvídatelný, a proto stroj dle vlastního návrhu ještě rozšířili o další obvod (z 27 relé a otočného "třídiče"), který automaticky měnil výchozí situaci po každé prohře stroje. Chtělo by se říci - co Pavel Pelikán mezi BVV 1960 a VTM 1961 osekal, to litvínovští v roce 1962 zase přidali. Oni to ale udělali jinak: Zatímco prapůvodní stroj měnil postup při hře, Litvínovská verze měnila výchozí situace. Teoreticky by se daly obě verze (nebo všechny tři) i zkombinovat v ještě dokonalejší stroj, ale to asi nikdy provedeno nebylo. Zdokonalený litvínovský Kyberneťáček se pak rovněž zúčastnil STTM (podobně jako verze V. Čiháka a L. Bradáče), kde také postoupil do Ostravského ústředního kola.

Svůj otisk zanechal Kyberneťáček i v humorné sci-fi povídce Ljuby Štíplové "Informace pro APISE" (1962), kde mezi řadou parafrází známých dobových periodik a témat poznáváme i narážku na Pelikánův seriál: "Kybernetika Mládeži: Stavíme Apisáčka, trpělivého partnera". Autorka však zřejmě návod na Kyberneťáčka vnímala jako strašlivě složitý, což na svou dobu v jistém smyslu i byl. Na dalšího podobného kolegu (byť ne tak propracovaného) si tento stroj musel počkat dalších 12 let.

Zdroje:

• Ing. Pavel Pelikán: Stavíme Kyberneťáčka, trpělivého protihráče (Časopis VTM, ročník 1961 čísla 1-12, navazující doplňky 16/1961, 21/1961, 7/1962)
• Jen žádný strach z kybernetiky (Časopis VTM, číslo 11/1962, str. 393)
• R. Čechura: Logický obvod (časopis VTM, číslo 17/1962, str. 588)
• Přehlídka neztraceného času (časopis VTM, číslo 23/1962, str. 798)
• Vyjádření autora (emailová komunikace)
• Ljuba Štíplová: Informace pro APISE (Časopis VTM, seriál v číslech 24/1962 - 3/1963)