Ako znela prvá hudba, akú kedy počítače zahrali? Táto vianočná retročriepka vám ukáže, prečo medzi tieto skladby nevyhnutne museli patriť koledy a prečo vlastne rané počítačové behemoty začali prehrávať zvuk a ako to robili.
Bol práve predvianočný čas roku 1951, keď poslucháči britskej rozhlasovej stanice BBC zažili niečo nečakané. V rádiových prijímačoch sa rozozvučal zvláštny zvuk, pripomínajúci akési plechové husle, ktoré hrali familiárne známu melódiu Rolničky, rolničky.
Zvuk produkoval veľký sálový počítač Ferranti Mark I, sídliaci vo výpočtovom laboratóriu Alana Turinga na univerzite v Manchestri, pričom okrem Rolničiek (Jingle Bells) zahral aj koledu Dobrý kráľ Václav (Good King Wenceslas).
Bertram Bowden, vedec, edukátor a zároveň vtedajší riaditeľ Manchesterskej technickej univerzity túto udalosť popísal ako najdrahší a najkomplikovanejší spôsob ako hrať hudbu v histórii ľudstva.
Šlo o technologickú demonštráciu a zároveň o zaujímavú vianočnú perličku, ktorá poslucháčom rádia a všeobecne verejnosti predviedla, že tajomné počítačové stroje sú schopné aj inej veci, než je kalkulovanie najrôznejších matematických úloh potrebných pre vedu či armádu.
Ide o prvý známy prípad, kedy hudbu tohto typu počula bežná verejnosť vo väčšom meradle a nielen operátori, vedci a prevádzkovatelia počítačov ako takých. Asi netreba pripomínať, že v tej dobe sa príliš nezdalo, že by počítačom prehrávaná hudba mala nejaké priame uplatnenie, alebo nejakú relevantnú budúcnosť.
Koniec koncov, Ferranti Mark 1 mal podobu dvoch zástupov „skríň“ dlhých 5 metrov a vysokých 2,4 metra, ktoré obsahovali 4000 elektrónok, 2500 kondenzátorov, 15 000 odporov a skoro 10 kilometrov kabeláže. Pri spotrebe 27 KW, ktorú počítač potreboval na zabezpečenie svojej 100 kHz operácii, ho mohla finančne prevádzkovať len významná inštitúcia či firma. Cena stavby a prevádzky týchto strojov v povojnovom období znamenala, že boli využívané len pre dôležité úlohy a čo možno najefektívnejšie.
Zaujímavé je, že tento krátky vianočný „koncert“ mohol byť už navždy zabudnutý a stratený v rieke času. Naživo vysielaný rádiový prenos z roku 1951, v ktorom sa skladby objavili, sa pravdaže nedochoval a vieme o ňom len z krátkej zmienky z knihy „Rýchlejší než myšlienka“, v ktorej samotný Bowden v roku 1953 predniesol svoju víziu toho, ako budúcnosť počítačov bude vyzerať a ako ovplyvnia našu spoločnosť (knihu si môžete celú prelistovať a prečítať na Internetovom Archíve).
Ako to, že ste si ho na skladbách vyššie mohli vypočuť? Veď predsa počítač ako taký a mechanizmy, v rámci ktorých sa zvuk prehrával, dnes už dávno neexistujú. Kľúčom k tomu sa o pol storočia neskôr stalo odhalenie inej, historicky veľmi cennej nahrávky, ktorú technici a reportéri BBC zaznamenali s pomocou prenosnej nahrávacej súpravy na gramofónovú platňu.
Šlo o prvú návštevu BBC v laboratóriu Manchesterskej technickej univerzity, v rámci ktorej im bolo predvedené, že počítač dokáže produkovať hudbu, čo napokon viedlo o niekoľko mesiacov neskôr k usporiadaniu samotného vianočnému „koncertu“, kde ho počula aj verejnosť.
Frank Cooper, Jeden z inžinierov, ktorý sa tejto prezentačnej udalosti a nahrávky zúčastnil, až do svojho dôchodku túto starú gramofónovú platňu zachoval. Pri jej objavení v 21. storočí sa stala najstarším známym dochovaným záznamom hudby, produkovanej počítačom.
Táto nahrávka je o to vzácnejšia, že zachytáva nielen hudbu, ktorú počítač vydával, ale aj samotný hlas jeho operátorov, ktorí ho pred reportérmi BBC obsluhujú. Ako môžeme počuť, prehrávanie nebolo bez problémov a prebiehalo v útržkoch, pri ktorých sa niečo zaseklo a s humorom počujeme komentáre, že počítač nie je v nálade.
Na platni sú zaznamenané tri skladby, ktoré boli použité ako ukážka rôznorodých štýlov. Ako prvú v poradí hrá obsluha počítača britskú hymnu, po ktorej pokračuje detskou uspávankou „Bé, bé, čierna ovečka“ (Baa Baa Black Sheep), a napokon skončí populárnym jazzovým hitom z medzivojnového obdobia „In the Mood“.
Zaujímavosťou je, že v čase kedy sa hymna hrala (1951), šlo o melódiu God Save the King, teda Boh ochraňuj kráľa, podľa vtedajšieho Britského panovníka Juraja VI. O rok neskôr ju nahradil variant Boh ochraňuj kráľovnú, ktorá s panovaním Alžbety II pokračovala nasledujúcich 70 rokov.
Záznam na platni nebol dokonalý a mal zlé tempo, ale vďaka skvelej práci profesora Jacka Copelanda z Canterburskej univerzity (Nový Zéland), ktorý je takisto riaditeľom Turingovho archívu pre históriu výpočtovej techniky a Jasona Longa, novozélandské experta na robotickú a elektroakustickú hudbu, sa ju v roku 2016 úspešne podarilo zrekonštruovať do správnej a autentickej podoby, ktorú práve počujete na zázname vyššie.
Originálna gramofónová platňa, ktorú Cooper zachoval, v rámci svojich troch skladieb obsahovala 152 individuálnych počítačom generovaných nôt. Copeland a Long si pri svojej rekonštrukčnej práci uvedomili, že táto správna podoba tónov a rozsahov môže byť použitá k tomu, aby prebudili k životu aj neskorší „vianočný koncert“.
Obe skladby tak následne zo známych nahraných tónov zrekonštruovali ako lego, tón po tóne, na základe presných znalostí toho, ako počítač operoval a v akom tempe a rozsahu ich hral. Aj keď väčšina súčiastok tohto hudobného lega bola prítomná, pár dielikov chýbalo, pretože sa v troch zaznamenaných skladbách nenachádzali. Copeland a Long však chýbajúce tóny presne akusticky vytvorili na základe tých známych, vypočítaním frekvencie, ktorú počítač Ferranti Mark 1 generoval a jej posunutím na správnu notu so zachovaním spektrálneho prejavu a totožného tempa. Všetko tak zostalo autentické, vrátane falošných nôt, ktoré počítač Mark 1 vzhľadom na svoje frekvenčné obmedzenia nedokázal vždy trafiť presne.
To je ale vlastnosť tejto ranej počítačovej hudby. Nie chyba. Aj keď to môže trochu ťahať uši.
PREČO POČÍTAČE BOLI SCHOPNÉ HRAŤ HUDBU A HLAVNE KOLEDY?
Krátko po skončení druhej svetovej vojny a vzniku prvých elektronických počítačov (ENIAC), len málokto tieto stroje spájal s nejakou muzikálnosťou. Ich úlohou bolo pomáhať vo vedeckom výskume, inžinierskych projektoch a vojenských operáciách napríklad v súvislosti s radarmi, pričom slúžili na to, aby vykonávali výpočtové operácie rýchlejšie a presnejšie, než toho bol schopný akýkoľvek človek.
Na jeseň roku 1948 sa však z Turingového laboratória manchesterskej univerzity začali ozývať prvé tóny. To, prečo k raným počítačom bol pripojený reproduktor, akoby šlo o nejaký futuristický gramofón vo veľkosti fabriky malo však celkom iný dôvod, než bola hudba.
Prvé počítače v laboratóriu obsahovali špeciálnu inštrukciu, ktorá umožnila vydať reproduktoru, ktorý Alan Turing nazýval „húkačka“ (hooter), krátky pulz zvuku. Trval len zlomok sekundy, pričom Turing ho popisoval ako „niečo medzi ťuknutím, kliknutím a buchnutím“.
Počítač bolo možné naprogramovať tak, aby dané klikanie a ťukanie opakoval, čo bolo možné každý štvrtý cyklus interného taktu. Ľudské ucho nedokáže tak rýchle zvuky vnímať separátne a zlejú sa mu do jedného.
Alan Turing si uvedomil, že variabilným klikaním s väčšími alebo menšími milisekundovými medzerami bude možné, aby uchu pripadali zvuky ako rozličné tóny a potenciálne by teda počítač mohol s pomocou vhodne zvolených inštrukcií vyprodukovať aj niečo, čo by znelo ako melódia.
Napríklad cyklus tik-tik-tik-klik, tik-tik-tik-tik, tik-tik-tik-klik, tik-tik-tik-tik, vyprodukoval pri dostatočnej kadencii notu C5, zatiaľ čo opakovanie vzorca tik-tik-tik-klik, tik-tik-tik-klik, tik-tik-tik-tik, tik-tik-tik-klik zas notu F4.
Turing to využil k tomu, aby noty indikovali, čo sa interne v rámci počítača deje. Vytvoril tak mechanizmy, ktoré vyprodukovali konkrétny tón keď sa dokončila zadaná operácia, alebo došlo ku chybe v súvislosti s transferom dát na magnetický bubon a podobne. Šlo vlastne o ekvivalent cinknutí, ktorými vám dnes Windows alebo iný operačný systém dáva najavo, že nejde napr. premenovať súbor.
To umožnilo, že počítač bolo možné „počúvať“ a vedieť, čo práve robil. Turinga však nikdy nenapadlo tvoriť takto hudbu. Všetko zmenil mladý učiteľ hudby Christopher Strachey, ktorý sa na konci 40-tych rokov dostal ku kópii programovej príručky pre počítače Mark, čo naštartovalo jeho cestu k tomu, aby sa stal jeden z najnadanejších britských programátorov svojej doby. Ako pianistu ho pritom produkcia tónov veľmi zaujala, pričom na základe manuálu vytvoril dovtedy najdlhší program pre počítač ako taký – ktorý by zahral britskú národnú hymnu. Na začiatku 50-tych rokov pritom navštívil manchesterské laboratórium a ukázal ju Alanovi Turingovi. Toho proces zaujal a po krátkej inštruktáži ho nechal v laboratóriu cez noc pracovať na nepoužívanom stroji, ktorý Stracheymu podľa jeho slov pripomínal obslužný mostík bojového krížniku niekde na oceáne.
Christopher Strachey do rána program zadával ručne do počítača a programoval tón za tónom, pričom ráno keď sa Turing vrátil, bolo všetko hotovo. Laboratóriom sa rozoznela na pár sekúnd známa melódia „Boh ochraňuj kráľa“, pričom po jej skončení Alan Turing, známy svojim jednoslabičným, alebo krátko úsečným vyjadrovaním, zahlásil „Dobrá šou“ a odišiel. O pár dní neskôr Strachey dostal do schránky list, v ktorom mu Turing ponúkol zamestnanie v laboratóriu.
V piatej a šiestej dekáde sa podobné melódie a zvuky začali ozývať z veľkých sálových počítačov po celom svete. Americké múzeum počítačovej histórie (CHM) má vo svojej zbierke hodiny záznamov z tohto obdobia, pričom v drvivej väčšine prípadov ide o jednoduché interpretácie veľmi známych pesničiek.
Keďže produkcia tónov na týchto behemotoch bola nesmierne limitovaná, nikdy nemohli hrať nejaké veľmi komplexné tóny a rytmy. Nebolo preto prekvapujúce, že prvé počítačové melódie boli vždy veľmi známe a jednoduché songy, ktoré bolo možné ľahko rozpoznať aj pri približne trafených tónoch a rudimentárnych zvukových prejavoch. Šlo teda o známe riekanky, popevky a samozrejme koledy.
Vianočné koledy boli zastúpené v ranej počítačovej hudbe najviac, pretože k ich jednoduchosti a rozpoznateľnosti sa pridal aj fakt, že operátori počítačov boli krátko pred Vianocami v uvoľnenejšom pracovnom režime a v danom období sa tak otvoril čas na tvorbu niečoho, čo prispelo k vianočnej nálade.
Americké múzeum počítačov má vo svojej zbierke mnoho týchto raných počítačových kolied, napríklad od počítačovo-hudobného priekopníka Petera Samsona, vyrazenej na diernych štítkoch pre počítač PDP-1 (na trhu od roku 1959), pričom šlo napríklad o Tichú noc, alebo Rolničky (jej dierovaný pásik vidíte aj na titulnom obrázku článku). Existujú takisto zachované vianočné piesne počítača UNIVAC 1230, ktorý sídlil na Kenedyho vesmírnom stredisku NASA a používal sa pre výpočty misie Apollo.
V roku 1964 dokonca americká firma Honeywell Electronic Data Processing vydala štvrť palcový magnetický kotúč Merry Christmas (Štastné a veselé), ktorý obsahoval niekoľko známych vianočných songov zahraných počítačom Honeywell 800, používanom v mnohých vládnych a vojenských inštitúciách v USA. Na ukážke vyššie môžete počuť skladbu Rudolf, sob s červeným nosom a Rolničky.
AKÝ POČÍTAČ HRAL HUDBU AKO PRVÝ?
Počítač Ferranti Mark 1 z univerzity v Manchestri, ktorý v roku 1951 hral najstaršiu dochovanú počítačovú hudbu, nebol jediný prehistorický stroj, ktorý to vo svojej dobe dokázal.
V túto dobu experimentovali s prehrávaním hudby aj ostatné počítačové mamuty histórie v rôznych častiach sveta. Ich hudba zostáva však už len v spomienkach, respektíve v záznamoch spomienok ľudí, ktorí ich obsluhovali.
Bowden vo svojej knihe spomína, že na Vianoce na americkej Massachusettskej technickej univerzite (MIT) požili svoj počítač Whirlwind na zahranie útržkov vianočného orátoria Sebastiana Bacha, pričom pravdepodobne ešte o pár mesiacov skôr hral Bacha aj počítač ACE (Turingov automatický výpočtový stroj) v Londýne.
To, ktorý počítač hral hudbu ako prvý je historicky nevyjasnená otázka. Ešte relatívne nedávno sme tento titul pripisovali austrálskemu počítaču CSIRAC, o čom nájdeme zmienky napríklad v Oxfordskej príručke histórie počítačovej hudby, avšak dnes vieme, že to určite nebola pravda.
CSIRAC bol postavený na konci roku 1950 a aj keď je možné, že hral hudbu skôr ako počítače Whirlwind a Ferranti Mark 1, nedávno odhalené historické čriepky ukázali, že prvenstvo zrejme patrí americkému počítaču BINAC.
BINAC, postavený spoločnosťou Eckert-Mauchly Computer vo Filadelfii, bol predchodca omnoho známejšieho počítača UNIVAC od totožnej spoločnosti (UNIVAC a Ferranti Mark I boli prvé elektronické počítače, ktoré bolo možné trhovo zakúpiť ako hotový celok, pre potreby firiem a inštitúcii, pričom oba sa objavili na trhu v roku 1951).
Z dochovaných záznamov a spomienok vieme, že BINAC zahral hudbu v auguste 1949 pri príležitosti svojho uvedenia do prevádzky, pri ktorom Pres Eckert a John Mauchly usporiadali párty pre jeho programátorov a inžinierov.
Tento fakt potvrdil vo svojich memoároch inžinier Herman Lukoff, ktorý sa párty zúčastnil, pričom udalosť popísal ako „Niekto prišiel na to, že pri naprogramovaní správneho počtu cyklov hardvér vyprodukoval tón, takže sme úspešne dokázali zahrať na počítači melódiu.”
Omnoho dôležitejšie ale je, že sme sa na základe toho dozvedeli, kto melódiu vytvoril. Šlo o skúsenú programátorku Betty Snyderovú (neskôr Holbertonovú), ktorá mimochodom stála aj pri zrode a prevádzke prvého elektronického počítača ENIAC. Ako sama uvádzala, prácou na počítačoch bola celkom posadnutá a jej pracovný deň obvykle pozostával zo 16 hodín práce na počítači a 8 hodín spánku v dámskej šatni firmy.
Z dochovaného rozhovoru z roku 1997 vieme, že chcela pre kolegov pripraviť niečo špeciálne a keďže BINAC zvládol vyprodukovať len oktávu, naprogramovala zahranie jednoduchej gratulačnej skladby „For He’s a Jolly Good Fellow“. Aj keď skladbu ako takú dochovanú nemáme, vieme aspoň, že v lete roku 1949 ju počítač úspešne hral a podľa súčasných poznatkov šlo o prvú počítačovú hudbu na svete.
Asi je to dosť symbolické, pretože počítač sa naozaj ukázal ako veselý a dobrý kolega. Šťastné a veselé.
Ďalšie drobné čriepky z IT histórie hľadajte na našom webe v štvrtok večer a takisto pod rovnomenným kľúčovým slovom.
