Howard Hathaway Aiken patří mezi nejvýznamnější osobnosti v historii výpočetní techniky. Tento americký fyzik a inženýr je považován za otce prvního programovatelného počítače ve Spojených státech – slavného Harvard Mark I. Jeho průkopnická práce položila základy moderní digitální éry a ovlivnila generace vývojářů a inženýrů.
Rané roky a vzdělání
Howard H. Aiken se narodil 8. března 1900 v Hobokenu, stát New Jersey. Jeho otec Daniel pocházel z bohaté rodiny z Indiany, ale bohužel trpěl závislostí na alkoholu, což způsobovalo rodinné problémy. Jeho matka Margaret Emily Mierischová byla dcerou německých přistěhovalců.
Aby finančně podpořil svou rodinu, pracoval Aiken během studia na střední škole Arsenal Technical High School v Indianapolisu jako noční operátor na telefonní ústředně. Díky pochopení ředitele školy Milo Stewarta, který mu umožnil absolvovat zkoušky z některých předmětů bez navštěvování hodin, se mu podařilo včas dokončit studium v roce 1919.
Následně studoval na Univerzitě ve Wisconsinu-Madison, kde v roce 1923 získal bakalářský titul v oboru elektrotechnického inženýrství. Během studií pracoval pro plynárenskou společnost Madison Gas Company, která ho po absolvování povýšila na hlavního inženýra.
V roce 1935 se Aiken vrátil ke studiu a na Harvardově univerzitě získal magisterský (1937) a doktorský titul (1939) v oboru fyziky. Právě během práce na své disertační práci se začal intenzivně zajímat o výpočetní techniku, neboť narazil na složité diferenciální rovnice, které mohl řešit pouze numericky.
Zrození Harvard Mark I
Již v roce 1936 začal Aiken snít o vytvoření rozsáhlého kalkulátoru, který by automatizoval složité matematické výpočty. Při studiu knihy "Passages From the Life of a Philosopher" od Charlese Babbage zjistil, že podobnou myšlenku měl tento vynálezce již téměř o sto let dříve.
V roce 1937 Aiken sepsal zprávu, ve které popsal, jak si takový stroj představuje, a vysvětlil čtyři klíčové požadavky:
1. Stroj musí umět pracovat nejen s kladnými, ale i se zápornými čísly
2. Musí zvládnout funkce jako logaritmy, siny, cosiny a další
3. Po spuštění by měl pracovat zcela automaticky až do dokončení výpočtu
4. Měl by počítat v řádcích místo ve sloupcích, což lépe odpovídá matematickému postupu
S touto vizí se Aiken obrátil na společnost IBM, která souhlasila s financováním projektu. V roce 1939 začala spolupráce mezi Harvardem a inženýry z výzkumné laboratoře IBM v Endicottu ve státě New York. Výsledkem tohoto pětiletého výzkumu byl první programovatelný počítač ve Spojených státech.
Mark I, oficiálně nazvaný IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC), byl dokončen v únoru 1944 a slavnostně předán Harvardově univerzitě. Tento kolos měřil 15,3 metrů na délku a 2,4 metru na výšku, vážil 35 tun a obsahoval přibližně 800 kilometrů drátů a více než 3 miliony spojů.
Technická revoluce: Stroj dokázal provádět pět základních aritmetických operací (sčítání, odčítání, násobení, dělení a odkazy na předchozí výsledky) zcela automaticky bez lidského zásahu. Program byl zadáván pomocí děrovaného papírového pásku s kódovanými instrukcemi. Mark I byl používán námořnictvem Spojených států pro výpočty v oblasti dělostřelectva, balistiky a konstrukce.
Válečné využití a spolupráce s Grace Hopper
Když Spojené státy vstoupily do druhé světové války, Aikenův výzkum se dostal pod hlavičku strategické válečné práce. Sám Aiken byl pověřen funkcí důstojníka zodpovědného za výpočetní projekt Námořní rady pro výzbroj. Mark I byl využíván v projektu výpočetní techniky pro vojenské účely až do ledna 1946.
Na projektu s Aikenem spolupracovala také Grace Murray Hopper, která se později stala jednou z nejvýznamnějších osobností v oblasti programování. Společně publikovali detailní studii o automatickém sekvenčně řízeném kalkulátoru v několika číslech časopisu Electrical Engineering v roce 1946.
Pokračování ve vývoji počítačů
Po úspěchu Mark I Aiken pokračoval ve vývoji dalších počítačů:
• Harvard Mark II (1947) – třikrát větší a dvanáctkrát rychlejší než jeho předchůdce, využíval elektrickou paměť a představil koncept "konstant" v programování
• Harvard Mark III (1949) – první z Aikenových strojů, který pracoval s uloženým programem, měl pokročilejší řídicí systém
• Harvard Mark IV (1952) – podobný jako Mark III, ale vybavený magnetickou jádrovou pamětí pro 200 registrů, což výrazně zvýšilo jeho rychlost
Akademický a výzkumný přínos
Aiken významně přispěl k rozvoji výpočetní techniky nejen jako konstruktér, ale i jako pedagog. V roce 1947 vytvořil na Harvardu první magisterský program zaměřený na výpočetní stroje, což byl předchůdce dnešních studijních programů informatiky.
Mnoho Aikenových studentů se později stalo klíčovými osobnostmi v rozvoji výpočetní techniky. Jeho založení Harvardské výpočetní laboratoře v roce 1944 bylo prvním vytvořením akademického centra pro výzkum počítačů.
Aiken pokračoval ve výuce na Harvardu a publikoval řadu článků o elektronice a teorii spínačů až do svého odchodu do důchodu v roce 1961. Poté se stal profesorem informačních technologií na Univerzitě v Miami a založil poradenskou firmu.
Ocenění a odkaz
Za své průkopnické příspěvky k vývoji výpočetní techniky obdržel Aiken řadu prestižních ocenění:
• Byl zvolen členem Americké akademie umění a věd v roce 1947
• Obdržel Harry M. Goode Memorial Award v roce 1964
• Získal IEEE Edison Medal v roce 1970 "za celoživotní průkopnické příspěvky k vývoji a aplikaci rozsáhlých digitálních počítačů a důležité příspěvky ke vzdělávání v oblasti digitálních počítačů"
Howard H. Aiken zemřel 14. března 1973 ve věku 73 let v St. Louis ve státě Missouri během konzultační cesty.
Konflikt s IBM
Zajímavou kapitolou Aikenova života byl jeho konflikt s IBM a jejím prezidentem Thomasem J. Watsonem. Při oficiálním představení Mark I v roce 1944 došlo ke sporu o to, kdo by měl být uveden jako hlavní vynálezce počítače. Zatímco harvardská tisková zpráva označila Aikena za jediného vynálezce, IBM trvala na tom, že by měli být uvedeni i inženýři Clair D. Lake, B.M. Durfee a F.E. Hamilton, kteří na projektu pracovali.
Tento incident vedl k napětí mezi Aikenem a Watsonem, což mělo vliv na jejich budoucí spolupráci. Nicméně historický význam Mark I a Aikenův přínos k vývoji počítačů zůstávají neoddiskutovatelné.
Závěr
Howard Hathaway Aiken (1900-1973) byl vizionářem, který propojil teoretické myšlenky 19. století s praktickým vývojem počítačů ve 20. století. Jeho práce na Harvard Mark I a následujících počítačích položila základy moderní výpočetní techniky a inspirovala generace inženýrů a vědců.
Jeho odkaz žije nejen v technologiích, které dnes používáme, ale i v akademickém světě, kde pomohl vytvořit nový obor studia – informatiku. Aikenova vize automatizovaných výpočtů a jeho odvaha pustit se do projektů, které mnozí považovali za nemožné, z něj činí jednoho z nejvýznamnějších průkopníků digitální éry.