Om Datorns Evolutionära Framväxt

Linus Walleij FPO 120

1 juni 1996

Tillbaka till vetenskapligt index.

1 Introduktion

Sektion 2 av denna uppsats rekapitulerar den teori som ligger till grund för analysen: sektion 2.1 skissar det begreppssystem (eller om man så vill: postulat) som gäller evolutionära förlopp, sektion 2.2 behandlar evolutionsteori inom biologin, främst för att visa på möjlig implementation av begreppsmodellen, medan sektion 2.3 behandlar evolutionsteori som en modell för forsknings- och teknikpolitiska studier av såkallade teknologiska paradigm. Den första delen, sektion 2.2, är inte särskilt omfattande och främst avsedd att repetera kunskaper om bilogiska fenomen vilka läsaren förhoppningsvis redan tidigare stiftat bekantskap med.

Sektion 3 behandlar sedan den del av datorteknologin som kan betecknas som icke sammansatt. Med icke sammansatt teknologi menas här grundläggande fysikaliska processer och diskreta konstruktionselement sprungna ur dessa processer såsom elektronrör, transistorer osv. Datorer klassas här i de välkända "generationerna" i olika teknologiska familjer.

Sektion 4 behandlar datorteknologin som sammansatt teknologi, dvs färdiga produkter; datorer. Här tillämpas ett synsätt som kategoriserar datorer efter användningsområde.

Sektion 5 så, avrundar diskussionen och ger fingervisningar om möjligheter till vidare tolkning och utvidgning av teorins tillämpning inom detta område.

2 Evolutionsteori

2.1 Evolutionsteoretisk begreppsmodell

Evolutionsfunktionen som först upptäcktes inom den biologiska vetenskapen har visat sig ha tillämplighet även på områden som vitt skiljer sig från det ursprungliga området för teorin. För att undvika konflikt med den biologiska liknelsen kan man ur den biologiska evolutionsteorin postulera en generell evolutionär funktion av den typ som visas i figur 1: i en aggregerat studieobjekt genereras genom en viss funktion variationsrikedom, dessa varianter värderas och sållas genom något generellt kriterie, och de mest lyckade varianterna tillåts sedan sprida sig, varefter processen återupprepas. Anledningen till varför processen inte stagnerar och helt upphör är att den omgivning i vilken funktionen verkar ständigt förändras, inte minst av processen själv.

Evolutionsbeskrivning

Figur 1: Enkel evolutionsmodell[8]

2.2 Evolutionsteori inom den biologiska vetenskapen

Inom biologin defineras evolution som en process genom vilken en uppsättning gener hos en viss art förändras över tid[1]. Sådan evolution uppträder i naturen genom en process av naturligt urval, där de anlag som bäst passar en omgivande miljö överlever tack vare bättre förutsättningar. Teorins upphovsman är givetvis Charles Darwin(1), som 1859 publicerade The Origin of Species (sv: Om Arternas Uppkomst). Denna publikation har tilldragit sig stor uppmärksamhet och kontrovers, men är idag närmast att betrakta såsom ursprunget till ett paradigm inom den biologiska vetenskapen.

Evolution skall inte förväxlas med midre variationer i fenotyp. De flesta fenotyper, som olika individers längd etc, är inte gentiskt betingade utan ett resultat av den miljö de vistats i. Vissa större förändrigar i fenotyp involverar däremot genetisk förändring och är därmed evolution. Evolution skall heller inte förväxlas med framsteg, eller förändringar i kvalitet hos individerna. Exempelvis är de växt- och djurarter som i dag existerar på Jorden alla lika framstående, och kan inte rangordnas inbördes efter något suspekt "kvalitets" begrepp. Evolution innebär blott att arterna och arternas inneboende anlag anpassas till en viss omgivning.

Den minsta byggstenen för biologiska variationer, denna vetenskaps absoluta mikrofunktion, är DNA. Evolution förutsätter genetisk variation. För att ett nytt anlag skall kunna konkurrera ut ett gammalt genom naturligt urval, måste det först uppstå. Ursprunget till variationen är mutation i en viss gen, vilken sedan rekombineras med andra gener på samma plats i den kromosom där den hör hemma.(2)

Man skiljer även på mikroevolution och makroevolution. På mikronivån kan de genetiska variationerna röra små skillnader i anlag för exempelvis utseende eller färg. Makroevolution är mer omfattande till sin natur och rör exempelvis framväxten av helt nya arter.(3) Även om mikroevolution på sätt och vis är en äkta delmängd av makroevolution, antar man att det kan finnas överliggande, återkommande mönster som styr makroevolution[1].

2.3 Evolutionsteori inom forsknings- och teknikpolitiska samhällsstudier

I denna innovationsstudie ses evolution som en process genom vilken en uppsättning teknologiska eller teknologiskt-vetenskapliga paradigm förändras över tid.(4)

Skälen till att anlägga ett evolutionsliknande perspektiv på innovationsstudium är flera. Ett tungt vägande sådant skäl är att den gängse neoklassiska ekonomiska teorin misslyckats med att tillfredsställande beskriva teknologiska innovationer eller förändringar i det socioekonomiska klimatet, eftersom den är en balansmodell och därför exkluderar förändring över tid. Än mindre förklarar den de radikala innovationer, eller teknologiska genombrott, som i grunden tycks kunna förändra och kasta om strukturen för en viss branch[2]. Dessa genombrott avser övervinnandet av vissa teknologiska barriärer, som skulle kunna vara avhängiga diskontinuiteter i den fysiska naturen[3] och/eller ett resultat av innovationsmiljöns sociala, ekonomiska, politiska m fl dimensioner. Den vidare behandlingen av teorin som presenteras i denna uppsats kommer att anta att innovationer äger rum i en miljö som präglas av ett samspel mellan fysiskt-teknologiska och sociala, socioekonomiska eller politiska faktorer.(5)

För den fortsatta diskussionen är det lämpligt att dela upp innovationer i två grupper som anknyter till definitionen av sk teknologiska paradigm. Ett teknologiskt paradigm[2]:

... förkroppsligar kraftiga föreskrifter beträffande den tekniska förändringens inriktning; vilka [teknologier] som skall fullföljas respektive försummas.(6)

Som synes är likheten med Thomas Kuhns vetenskapliga paradigm uppenbar på så vis att paradigmet tjänar som en fokuseringsanordning som avgränsar det område inom vilket snabba, stegvisa framsteg kan ske. De teknologiska paradigmen är dock mera praktiskt orienterade: de påverkas kraftigt av fysiska realiteter och ekonomiska incitament, och är således inte lika teoretiskt oantastliga som hos Kuhn, och än svårare att påvisa experimentellt genom kvantitativ dataanalys.(7) Andra analytiker har därför föreslagit mer unika termer som teknologiska vägvisare[5].

När väl ett paradigm kommit till stånd vidtar den stegvisa innovationen. Kuhn kallar detta tillstånd för normal vetenskap (eng: normal science) emedan innovationsteoretiker (med avseende på teknologiska paradigm) använder begrepp som innovationsavenyer (eng: innovation avenues)[5] eller naturliga banor (eng: natural trajectories)[6][2]. Dessa banor (som jag härefter kommer att kalla dem) innefattar framför allt exploatering av storskaliga marknader och efterhand alltmer mekaniserad produktion. Utterback[7] finner en mängd egenskaper hos dessa banor, som sammanfattas i följande illustration och uppräkning[8]:

1. Första fasen: Pionjärfas / Obestämd fas
Teknologi med betoning på produktinnovationer, producerad i små serier och under ständig förändring. Flexibel produktion i små produktionsenheter i små, sporadiskt organiserade risktagande företag som med lätthet kan ställa om sin produktion och interna struktur. Mångfald av företag och hög utslagning.
2. Andra fasen: Snabb utvecklingsfas / Övergångsfas
Teknologi i ständig förändring, men med allt mindre radikala inslag. Processen betonas och produktserier förlängs vilket innebär att kostnader snabbt sjunker samtidigt som höga vinster erhålls. Marknadsföring och andra byråkratiska inslag, produktionsvolym och konkurrens ökar.
3. Tredje fasen: Mognadsfas / Specialiserad fas
Teknologin har standardiserats och förändring sker bara inkrementellt. Nya produktserier blir detta till trots allt dyrare och produktionen allt mer automatiserad. Organisationen har byråkratiserats och är formaliserad med stor finansiell expertis och konservativ inställning till ny teknologi. Inriktningen på FoU och övergripande företagsstrategi är defensiv och motvillig till förändringar. Marknaden domineras av ett fåtal stora företag i konstellationer med dragning åt monopol eller oligopol, där fusioner och övertaganden är vanliga och riskerna sprids ut över nätverk av underleverantörer - nya företag i princip omöjliga.

Under pionjärfasen har ännu inget fast bestämt teknologiskt paradigm befästs. Flera olika idéer om design, funktionalitet och priciper existerar sida vid sida och tävlar om utrymmet. När ett teknologiskt paradigm väl etablerats i början av den snabba utvecklingsfasen sker en kumulativ, explosiv utveckling av teknologin längs en naturlig bana. Denna teknologi tenderar sedan att stagnera i mognadsfasen. Man kan säga att det rådande teknologiska paradigmet tycks konfronteras med en slags barriär[3] som hindrar vidare exploatering utmed rådande bana. I vissa fall tycks denna barriär kunna brytas ned eller kringås av nya radikala innovationer, som blir kärnan till ett nytt teknologiskt paradigm.

Sahal[5] åskådliggör dessa banor som ett topografiskt fenomen: en nyfödd teknologi liknas vid en boll som rör sig i en kullig terräng. Denna boll hamnar regelbundet i valsituationer där den kan välja olika vägar för sin vidare färd. När en sådan väg väl har valts kan bollen rulla vidare längs denna väg tills en ny valsituation uppenbarar sig. Vidare kan det topografiska landskapet i sig förändras genom ett spel av socioekonomiska krafter, vilket förklarar hur en underlägsen teknologi som VHS-systemet för video kan slå ut överlägsna teknologier genom att entreprenören tillämpar vissa ekonomiskt gynnsamma strategier.(8)

Freeman och Perez har påpekat att idén om teknologiska paradigm(9) i denna betydelse går att förena med Kondratievs och Schumpeters omstridda teorier om långa vågor på mycket högt aggregerad makronivå[9]:

... vissa typer av teknisk förändring - definerade som förändringar i `tekno-ekonomiskt paradigm' - har så pass omfattande konsekvenser för alla ekonomiska sektorer att att dess utbredning medför en större strukturell kris, i vilken sociala och institutionella förändringar krävs för att frambringa en bättre `passning' mellan den nya teknologin och ekonomins sociala kontrollsystem - eller `regleringsregim'. När en sådan god passning uppnåtts kan dock ett relativt stabilt mönster för långsiktigt inevsteringsbeteende framträda som varar i två eller tre årtionden.(10)

Freeman och Perez syftar i sista meningen på de c:a 50 år långa cykler som upptäcktes av Kondratiev. Samtidigt skall det betonas att innovationer, och framför allt uppfinningar och upptäckter, mycket väl kan ske oberoende av de långa cyklerna. Dock tycks en viss socioekonomisk miljö krävas för att dessa skall kunna föras in i en naturlig bana och exploateras genom kumulativ tillväxt. Teorin i fråga indikerar att detta förlopp tycks vara cykliskt till sin natur när det gäller vissa speciellt viktiga innovationssvärmar. Dessa innovationssvärmar uppträder som en effekt av Schumpeters entreprenörer eller andra institutioner som besitter den ekonomiska kompetens som krävs för att uppfatta och expandera på en ny marknad. Om flera entreprenörer samverkar kan dessa bilda ett utvecklingsblock (Dahmén) där ett flertal tekno-ekonomiska paradigm samverkar synergiskt och (i bästa fall, och på högt aggregerad nivå) bidrar till att driva fram en kondratievvåg[8][10].

Om vi jämför dessa funktioner med de karaktäristiska som specificerades i uppställningen enligt Utterback ovan finner vi att variation genereras i pionjärfasen, medan det marknadsmässiga urvalet och spridningen sker under den snabba tillväxtfasen. Återgången till nygenerering av variation, dvs konfrontationen med en teknologisk barriär, är ett sätt för datormarknaden att gå runt diskontinuiteter i den fysiska världen. Teknologisk evolution fortgår på detta vis i analogi med figur 1 i en virtuell institutionell omgivning.

Jag har hittills beskrivit och refererat teorier med ett relativt högt aggregerat, vad man skulle kunna kalla ett makroevolutionistiskt perspektiv på teknikutveckling. En annan möjlighet är givetvis att vända på pyramiden och studera fenomenet s a s nedifrån och upp. Basalla[12] bygger på mikroteorier med ursprung hos Butler, Pitt-Rivers, Usher och framför allt Marx(11), och studerar teknikevolution med utgångspunkt från artefakter som minsta enhet. Han skriver själv att "artefakten - inte vetenskaplig kunskap, ej heller teknikernas sammanslutningar eller sociala och ekonomiska faktorer - är centrala för teknologi och teknologisk förändring."(12) Huruvida dessa mikron är en äkta delmängd av de övergripande synsätt som presenterats ovan eller om det finns mekanismer som bara verkar på övergripande nivå, är en öppen (och kontroversiell) fråga.

Innan jag övergår till mer empiriska härledningar kan det vara värt att notera ytterligare en premiss, nämligen att datorteknik, som vi studerar här, är en komplex teknologi. Detta innebär att förändringar i inrikning av ingående teknologier inte nödvändigtvis innebär förändringar i teknologiskt paradigm för teknologin i fråga. I själva verket kommer vi att finna att det bara existerat 2 olika teknologiska paradigm för datorer(13), eller rent av bara ett enda beroende på var man vill dra gränsen.(14) Detta finner vi hos såväl Utterback[7] som Pavitt i skillnaden mellan komplex respektive grundläggande teknologi. Pavitt menar mycket riktigt att grundläggande teknologi baseras på grundteknologier som fysiska fenomen och processer och drivs snabbt framåt genom upptäckter, emedan komplex teknologi, systemteknologi, drivs av förändringar i designkoncept och att dessa förändringar tenderar att vara betydligt långsammare än vad är fallet med de icke sammansatta.

3 Grundläggande Teknologi

Datorteknikens förändring har sedan 1960-talet beskrivits av en kvasievolutionistisk modell som delar in datorteknologin i generationer. Dessa generationer definieras av förändringar i den icke sammansatta teknologi som används för att implementera de grundläggande funktionerna i en dator(15) och är typiskt mellan åtta och tio år långa. Eftersom dessa generationer definierats av datorindustrin uppträder den första generationens datorer inte förrän den första kommersiella datorn, Univac I, släpps 1951. Generationerna är som följer[13][11]:

Första generationens datorer
omfattar perioden 1950-1959 och baserades på elektronrörsteknologi. Nyckelprodukten är den första kommersiella datorn Univac I, utvecklad av Persper Eckert och John Mauchly, efter samma riktlinjer som den första programmerbara datorn ENIAC.
Andra generationens datorer
1960-1968, baserades på transistorer. Den huvudsakliga förändringen är här att datorerna blir mindre, tillförlitligare och billigare.
Tredje generationens datorer
1969-1977, baserades på integrerade kretsar. En nyckelprodukt är Digitals mididatorer (PDP-serien) baserade på tidigare datorer som Whirlwind och TX-0.
Fjärde generationens datorer
1978-199?, baseras på högskaliga- och mycket högskaligt integrerade kretsar (LSI och VLSI). Nyckelprodukten är persondatorer och arbetsstationer, speciellt MacIntosh och IBM PC datorer, en vidareutveckling av tidiga hemdatorer som Altair 8800 och Apple II.

Den grundläggande teknologi som används i de olika generationerna svarar mot de teknologiska vägvisare eller teknologiska paradigm som för tillfället blivit dominerande. I samtliga fall har dessa uppträtt då gränsen nåtts för vad rådande teknologi förmått prestera, dvs vad Ayres m fl kallar "teknologiska barriärer". Historiskt material visar tydligt att det rör sig om verkliga förändringar i teknologiskt paradigm, exempelvis hur IBM upplevde övergångssvårigheter mellan första och andra generationens datorer[11]:

IBM:s planering förlitade sig från början på radiorör. De kontrakterade en ingenjör från universitetet i Illinois, Arthur Samuel, som skulle driva deras egen radiorörsfabrik, då de funnit att de rör som säljarna erbjöd var otillräckliga. Samuel bad dem att inte förslösa sin energi; transistorerna var på väg [att ta över marknaden]. Samtidigt bekämpade Samuel tendenser att använda den mer avancerade halvledarelektroniken, eftersom han kände att den ännu inte var nog tillförlitlig. Varje gång IBM formgav en ny dator, fick Samuel bråka med ingenjörerna som ville använda transistorer.(16)

Även det kvantitativa material som understryker dessa paradigmbrott är omfattande; betrakta exempelvis uppställningen i figur 2 över de största företagen inom icke sammansatta teknologier för respektive generation, där det är tydligt hur olika företag slås ut på grund av företagsomsättningen till följd av förändrade konstruktionsparadigm (jfr Utterbacks uppställning ovan)[8].

Figur 2: Ledande företag under tre epoker[8].
195519701982
Radiorör Halvledare VLSI
RCATIMotorola
SylvaniaMotorolaTI
GEFairchildNEC
RaytheonRCAHitachi
WestinghouseGENational Semiconductor
AmperexNational SemiconductorToshiba
National VideoGIIntel
RanlandCorningPhilips
EimacWestinghouseFujitsu
Lansoble tubeAmerican MicroFairchild

För var och en av dessa grundläggande tekniker (med undantag för den sista) är det möjligt att finna en S-liknande utvecklingskurva med avseende på maximala prestanda över tid. Vidare är det möjligt att dela varje teknik i flera undertekniker som var och en följer en någotsånär S-liknande kurva. För integrerade kretsar är det möjligt att för varje produktkategori (exempelvis RAM-kretsar eller mikroprocessorer) finna en närmast exponentiell tillväxt i prestanda över tid, ej helt olik den som gäller för sammansatt teknologi i stycke 4.

Den femte generationens datorer har som synes ännu inte uppträtt, trots att den normala generationsgränsen "rent logiskt" med råge passerats. Detta beror inte på att datorutvecklingen stannat upp, utan på att detta sätt att betrakta datorteknikens utveckling är föråldrat. Det är inga problem att visa att modellen är hållbar för den aktuella perioden, men för utvecklingen efter c:a 1985 blir anomalierna allt tydligare.

Datorer utvecklas nämligen för tillfället inte genom radikala förbättringar i grundläggande icke sammansatt teknologi. Trots att datorerna de facto förändrats radikalt de senaste tio åren, är den grundläggande teknologin alltjämt mycket högskaligt integrerade kretsar. Utvecklingen sker för tillfället(17) genom allt högre integration av redan högskaligt integrerade kretsar. Det är emellertid så, att även denna teknik har uppenbara fysiska begränsningar; en ledningsbana kan p g a de fysiska lagarna inte göras smalare än ett visst antal atomer innan kvantmekaniska effekter gör sig påminda. Vari en radikal förändring av icke sammansatt teknologi bort från högskaligt integrerade kretsar skulle kunna bestå, är ännu en öppen fråga. Nanotekniska, optiska och biokemiska datorer hör till de möjligheter som nu undersöks inom grundforskningen.

4 Komplex Teknologi

Det grundläggande teknologiska paradigmet (det rör sig här möjligen om ett verkligt paradigm; det första datorvetenskapliga paradigmet) för hur en dator skall fungera som komplex enhet formulerades för första gången av Charles Babbage och Augusta Ada, grevinnan av Lovelace, i mitten på 1800-talet. Babbage skriver själv om beräkningsmaskinen 1837[14]:

Maskinens beräkningsdel kan indelas i två delar
1. Verket, där samtliga operationer utförs
2. Lagret, där alla siffror ursprungligen placeras och till vilket de beräknade siffrorna återlämnas.(18)

Och fortsätter med att beskriva in- och utmatningsenheter för maskinen, hur data överförs mellan Verket och lagret osv. Denna struktur är fullt analog med den von Neumann-arkitektur(19) som matematikern John von Neumann lade sista handen vid i sitt första utkast till EDVAC-maskinen(20), 30 juni 1945. Den första elektroniska dator som implementerade denna arkitektur var ENIAC(21) 1946. Konkurrerande paradigm saknades inte, framför allt då den analoga datorn, en numera övergiven teknik som fungerade enligt samma princip som en räknesticka och utnyttjade naturliga övergångsfunktioner i mekanik och elektronik för att göra matematiska beräkningar. I början av 1940-talet hade det amerikanska försvaret satt samman en expertgrupp, NDRC(22), som 1943 fick i uppgift att bedöma det som skulle bli ENIAC[11]:

Om man ville skapa en kommitté som troligen inte skulle stödja begreppet elektroniska datorer, kunde man skapa NDRC. (...) En väldigt konservativ grupp människor vilkas erfarenhet fanns inom en konkurrerande teknologi och ett konkurrerande tänkesätt. De representerade Amerikas vetenskapliga elit, det vissa kallar "Cambridgesyndromet", och tanken att något viktigt skulle komma från Schuylkillflodens stränder i stället för Charlesflodens var för mycket för dem.(23)

Detta till trots slog det digitala paradigmet igenom på bred front. Det finns dessutom goda indikationer på att det paradigm som tidigt skissades av Babbage faktiskt uppträtt hos andra entreprenörer, helt oberoende av dennes idéer.(24) Det teknologiska paradigm som här avses sammanfattas i skissen i figur 3, och är möjligt att applicera på varje digital dator som någonsin konstruerats, i såväl modern som förfluten tid.

Datorteknologiskt Paradigm

Figur 3: Det teknologiska paradigmet för datorer[13]

Den datortekniska utvecklingen utefter detta paradigm är välkänd för alla som någonsin studerat datorer närmare. Som en uppfriskare för minnet kan jag presentera statistiken i figur 4 som så att säga talar för sig själv.

Figur 4: Prestandaförändring över tid illustrerad med hjälp av nyckelprodukter[13].
År Namn Storlek (kubikfot) Energiförbrukning (watt) Prestanda (additioner/sekund) Minne (KByte) Pris (dollar) Pris/Prestanda (gentemot UNIVAC I) Inflationsjusterat pris (dollar) Inflationsjusterad Pris/Prestanda (gentemot UNIVAC I)
1951 UNIVAC I 1000 124.500 1.900 48 $1.000.000 1 $4.533.607 1
1964 IBM S360 / model 50 60 10.000 500.000 64 $1.000.000 263 $3.756.502 318
1965 PDP-8 8 500 330.000 4 $16.000 10.855 $59.947 13.135
1976 Cray-1 58 60.000 166.000.000 32.768 $4.000.000 21.842 $7.675.591 51.604
1981 IBM PC 1 150 240.000 256 $3.000 42.105 $3.702 154.673
1991 HP 9000 / Model 750 2 500 50.000.000 16.384 $7.400 3.556.188 $7.400 16.122.356

De olika modellerna är här ordnade efter pris/prestanda, ett system som är väl lämpat för det fortsatta resonemanget. Vid en närmare granskning av denna tabell finner vi nämligen förgreningar av det teknologiska paradigm som dessa datorer är byggda efter. UNIVAC I, IBM 360 och Cray-1 är stordatorer, PDP-8 är en minidator, IBM PC är en persondator och HP 9000 är en arbetsstation. Jag skall omgående definiera dessa kategorier närmare enligt följande kvalitativa ordinalskala:

Stordatorer(25)
är datorer avsedda att användas inom militär, statlig administration och industri för beräknings- eller dataintensiva uppgifter. Användarna förväntas ha de program som skall köras i maskinen färdigskrivna och avlusade innan körning sker. Den första stordatorn var ENIAC.
Minidatorer
är avsedda att vara billigare än stordatorerna och kunna användas mera experimentellt i realtid så att användarna utan skriftliga tillstånd skulle kunna få en chans att "leka" med datorn, att arbeta på ett mer empiriskt sätt(26) med maskinen. Den första minidatorn var DEC:s PDP-1.
Persondatorn
(även kallad mikrodator) är som namnet antyder avsedd att användas som ett personligt arbetsverktyg. Den första persondatorn var hemdatorn Altair-8800, som snabbt följdes av flera andra hemdatorer för att sedan mer eller mindre fullständigt ersättas av de dominerande typerna IBM PC och MacIntosh.
Arbetsstationer
är egentligen persondatorer, dock lite mer exklusiva och kraftfulla(27), framför allt avsedda att användas av ingenjörer och liknande personal som har behov av extra beräkningskraft utöver vad en normal persondator kan erbjuda. Arbetsstationen har utvecklats som en hybrid mellan mini- och persondatorer, och någon direkt anfader går inte direkt att peka ut. Tongivande fabrikanter av arbetsstationer är Sun och Silicon Graphics.

Det är förbluffande att se hur pass väl utvecklingen av dessa designkoncept följer evolutionsmodellen i figur 1. Som illustration har jag i figur 5 gjort en sammanställning av de persondatorer som fanns tillgängliga för en allmänhet i Sverige 1983(28). Att denna brokiga flora i dagsläget reducerats till ett eller två märken talar sitt tydliga språk och bekräftar till viss del teorin empiriskt. Ett liknande mönster kan skönjas för minidatorer. När det gäller stordatorer är enligt min åsikt synsättet i föregående sektion om icke sammansatt teknologi mer lämpat då marknaden för dessa är mycket liten(29), och när det gäller arbetsstationer har marknaden ännu inte stabiliserat sig tillräckligt för studium.

Figur 5: Persondatorer tillgängliga för privatkonsumenter på den svenska marknaden 1983[16]. Jämförelser med nutida persondatorer är i princip ointressanta. Notera hur bedömningsnormerna för persondatorer förändrats sedan 1983: inte en enda dator har angiven klockfrekvens, medan ljud, färger och skärmupplösning betonas som mycket intressanta.
Namn RAM ROM Antal Tecken Högupplösning (pixlar) Antal färger Ljud Processor
Commodore 64 64K 20K 40x25 320x200 16 3 gen 9 okt 6510
Sinclair ZX Spectrum 16/48K 16K 32x22 256x176 8 1 gen 10 okt Z 80
TRS 80 16K 8K 32x16 256x192 8 3 gen 6809
Oric 1 16/48K 16K 40x28 200x240 8 3 gen 7 okt 6502 A
Jupiter Ace 3K 8K 32x24 256x192 2 1 gen 12 okt Z 80
Sinclair ZX-81 1K 8K 32x24 - 2 - Z 80
Atari 400 16K 8K 40x24 320x192 16 4 gen 6502
Atari 600 XL 16K 24K 40x24 320x192 16x16 4 gen 6502 C
Atari 800 48K 8K 40x24 320x192 16x16 4 gen 6502
Micro Bee 32 IC 36K 28K 16x64 / 80x24 512x256 16 1 gen 2 okt Z 80 A
Spectravideo Sv 318 16K 20K 40x224 256x192 16 3 gen 8 okt Z 80
Spectravideo Sv 328 80K 32K 40x24 256x192 16 1 gen 8 okt Z 80
Sord M5 20K 8K 40x24 256x192 16 4 gen 5 okt Z 80
ABC 80 16K 16K 40x24 - 2 1 gen Z 80
Lambda 8300 2K ? 22x32 44x64 2 1 gen 3 okt Z 80
Laser 200 4K 16K 32x16 122x64 9 1 gen 3 okt Z 80
MPF III 64K 16K 40x24 280x192 6 ? 6502
Dragon 32 32K 8K 32x16 256x192 9 1 gen 8nbsp;okt 6809 E
Texas TI-99/4 A 16K 26K 32x24 256x192 16 3 gen 5 okt TI 9900
Sharp MZ 700 64K 4K 40x24 320x192 8 1 gen 3 okt Z 80 A
Dragon 64 64K 16K 32x16 256x192 9 1 gen 8 okt 6809 E
Noxon Comx 35 35K 16K 40x24 240x216 8 1 gen 8 okt 1802 A
VIC 20 5K 20K 22x23 176x184 8 4 gen 3 okt 6502 A
Colour Genie 16K 16K 40x24 160x96 8 3 gen Z 80

Ett annat sätt att sortera datorer i olika kategorier är att placera in dem på en kvantitativ intervallskala från low end till high end(30), ofta ordnad i komplexitetsgrad, där de mikrodatorer som används i klockor, mikrovågsugnar, TV-apparater med mera befinner sig i low end och de mest avancerade mini/stordatorerna i high end.

Det behövs ingen större fantasi för att likna denna indelning efter komplexitet med den som används inom biologin, med virus och bakterier i "low end" och intelligenta däggdjur i "high end". Precis som i fallet med levande organismer har denna indelning ingenting med kvalitet att göra, eftersom samtliga datorer är bra på just det de är utformade för. Datorernas motsvarighet till de biologiska livsformernas biosfär är här det mänskliga samhället, vilket innebär att de datorer som bäst passar det mänskliga samhället fortlöpande reproduceras och vidareutvecklas genom kumulativ regenerering av önskvärda egenskaper(31).

Det är även viktigt att betona att det finns enanvändarsystem och fleranvändarsystem inom datorteknologin. Fram till persondatorns intåg dominerade fleranvändarsystemen (man hade bland annat idéer om att alla som behövde datorkraft skulle koppla upp sig mot ett antal centrala datorer via terminaler(32)). I och med persondatorns intåg ändrades inriktningen till enanvändarsystem. I och med utvecklingen av nätverkssystem har dessa båda teknologiska paradigm smält samman till en systemmodell som kallas client-server[15].

De nätverksanslutna datorerna fungerar enligt client-server modellen allt mer i en symbios som innebär att datorer med olika specialiserade arbetsområden tar hand om sina respektive specialiteter. Denna indelning sköts av mjukvara på ett sätt som löst kan liknas vid det sätt på vilket det mänskliga språket och samhällssystemet administrerar arbetsuppgifter människor emellan. En osökt parallell kan exempelvis finnas i Basil Bernsteins sociologiska analys av språket såsom kodningsmönster(33) för socialt beteende[17]. Jag skall inte utveckla denna aspekt med jämförelse av samhällsstruktur och mjukvaruspecialisering, men vill gärna markera det som ett intressant område för fortsatta studier - att postulera en övergripande funktion för interaktion som implementeras i såväl samhällsskiktning som nätverksstrukturer vore säkerligen en spännande intellektuell utmaning.

5 Om användbarheten av detta synsätt

Att tillämpa evolutionsteori på datorer och datorindustri kan synas en smula suspekt. Vi kan dock tydligt urskilja mönster som de jag återger ovan inom en stor del av de teknologier och delteknologier som tillsammans utgör det vi valt att kalla datorteknologi. De exempel och uppställningar som gjorts ovan är alla valda för att illustrera närvaron av detta mönster.

Det är emellertid lika viktigt att fråga sig vilka fakta som möjligen skulle kunna bryta radikalt med teorin, då det är känt att blott ett enda motbevis stjälper mången sofistikerad teori. Det är också viktigt att ifrågasätta om teorin fokuserar på rätt aggregeringsnivå, om inte överliggande eller mer atomära mönster bättre beskriver fenomenets dynamik. De båda synsätt som presenteras här: sammansatt respektive icke sammansatt teknologi, är exempel på mesonivåer(34) som härletts ur datorteknologins natur. Om dessa mesonivåer är oantastliga är en öppen fråga.

Jag pekar själv på att marknaden för stordatorer och arbetsstationer, enligt klassningen i sektion 4, inte är stor nog för att garantera en evolutionär tillväxt. Jag har när jag studerat datorns historia noterat att mängden stordatortillverkare aldrig varit särskilt stor; snarare har ett fåtal företag haft oligopolställning på stordatormarknaden. Innovationer har undertryckts och försentats p g a kartellbildning.

Å ena sidan skulle man kunna påstå att stordatorbranchen nått Utterbacks tredje fas (mognadsfasen) i och med fusionen av Sperry Rand och Burroughs i Unisys, eller utslagningen av Cray från marknaden. Detta motsägs dock av att Cray tagits över av den f d arbetsstationstillverkaren Silicon Graphics - en helt ny aktör på stordatormarknaden, vilket inte skulle ske i fas 3. Mycket pekar på att politiska och ekonomiska krafter haft ett sådant hårt grepp om stordatorbranchen att denna helt enkelt stagnerat i förtid. Här kan man uppenbarligen inte tala om evolution. En premiss i den evolutionära funktionen, den om den fria marknadens urval, har inte till fullo uppfyllts.

Ett stort problem med de två klassningsmodeller som här presenterats: efter grundläggande respektive komplex teknologi, är att modellerna utformats och tillämpats på en teknologi i fortgående (snabb!) förändring. Klassningsmodellerna gäller fram till det ögonblick de skapades, inte därefter.

Ett annat exempel som är direkt iögonenfallande är det amerikanska mjukvaruföretaget Microsoft. Detta företag har växt så kraftigt, och så snabbt, att det snarare kört över marknaden än samspelat med den, än mindre evolutionerats fram. Här skall man dock hålla i minnet att Microsoft m fl mjukvaruföretag agerar på en mycket speciell marknad som egentligen inte har några som helst naturliga begränsningar - vad vi kallar "intellektuell egendom" - och att denna marknad i dagsläget är betydligt mera känslig för sociala och politiska incitament än teknologiska paradigm.

När det gäller "low end"-produkter är evolutionsfunktionen desto mera iögonenfallande då mängden mikroelektronikfabrikanter säkerställt en kumulativ ackumulation av teknologisk kunskap och en fri, konkurrerande marknad.

En vidare sondering av området fordrar mer omfattande statistiskt (kvantitativt) underlag och prickskytte mot teoriernas svaga punkter.

Noter

  1. Som kuriosa kan nämnas att Darwin var samtida med Charles Babbage, en person vi skall återkomma till, och att de umgicks i samma kretsar[11].
  2. Ytterligare utvecklingar av detta resonemang fordrar en mer djupgående analys, läsaren hänvisas här till vederbörlig litteratur inom det aktuella området.
  3. Med arter avses här en uppsättning biologiska organismer med en genuppsättning som är så unik att parning med andra arter är omöjlig eller ger ofruktsam avkomma.
  4. Egen definition
  5. Detta är, som den vakne läsaren säkert inser, en projektion av den såkallade "technology-push vs demand-pull" debatten. Jag ansluter mig här till den syn som innebär att ingen av de båda faktorerna är fullständigt dominerande utan snarare samverkar i en kumulativ process. Som vi skall se passar detta perspektiv bra ihop med just evolutionsteori.
  6. Min översättning.
  7. Läsaren antas ha grundläggande kännedom om Kuhns teori så som den presenteras i [4].
  8. Sahal tillämpar här en teori som ursprungligen utformades av embryologen C.H. Waddington.
  9. Freeman & Perez använder som synes själva begreppet tekno-ekonomiskt paradigm.
  10. Min översättning.
  11. Marx var som bekant mycket inspirerad av Darwin.
  12. Min översättning.
  13. Analoga respektive Digitala datorer.
  14. Se stycke 4
  15. Se sektion 4 om datorns teknologiska paradigm.
  16. Min översättning - notera överensstämmelsen mellan exemplet och Dosis definition av teknologiskt paradigm i sektion 2.3.
  17. 1 juni 1996
  18. Min översättning.
  19. Namnet är omstritt och kan ge upphov till starka känslor. Många anser att von Neumann-arkitekturens verkliga upphovsmän är Presper Eckert och John Mauchly.
  20. EDVAC, en förkortning av Electronic Discrete Variable Automatic Computer, var den första datorn med ett elektroniskt lagrat program.
  21. Electronic Numerical Integrator And Computer
  22. National Defence Research Committee
  23. Min översättning.
  24. Varken Eckert och Mauchly i USA eller Zuse i Tyskland var direkt medvetna om Babbages teorier[11][14].
  25. eng: mainframe
  26. Ofta används den träffande engelska termen "trial and error" som en beskrivning av detta arbetssätt.
  27. Ordet "kraftfull" är datavärldens mest missbrukade floskel och bör användas sparsamt. Här är användningen emellertid korrekt.
  28. Välbeställda företag hade emellertid vid denna tid betydligt fler datorer att välja på - framför allt CP/M system och tidiga PC-maskiner.
  29. Liten marknad innebär liten konkurrens vilket medför att evolutionsfunktionen sätts ur spel av oligopolistiska eller oligopsonistiska tendenser.
  30. Detta branchuttryck saknar dessvärre vettig svensk översättning.
  31. Det är ingen överdrift att påstå att somliga datortyper, exempelvis enkla bordsräknare, redan funnit "nischer" och i princip stagnerat i evolution, så som bekant också är fallet med vissa djurarter.
  32. Många skulle nog dra en hermeneutisk parallell till dåtidens socialpolitik med miljonprogrammet i Sverige och andra centraladministrerade mastodontprojekt.
  33. Det kan vara värt att notera att Bernsteins specialitet är lingvistik snarare än sociologi. Kanske ska denna vetenskap mera korrekt benämnas sociolingvistik. Ett vanligt implementationsområde för dessa teorier är pedagogik.
  34. Aggregeringsnivå för deskriptiva syften.

Referenser

[1]
Denna definition och faktaunderlag för resonemanget är grundade på Colby, Chris: Introduction to Evolutionary Biology, Version 2, http://rumba.ics.uci.edu:8080/faqs/faq-intro-to-biology.htm
[2]
Dosi, Giovanni: Technological paradigms and technological trajectories, Research Policy 11 (1982) 147-162 ()
[3]
Ayres, Robert U.: Barriers and breakthroughs: an "expanding frontiers" model of the technology-industry life cycle Technovation #7 (1988) 87-115
[4]
Kuhn, Thomas: The Structure of Scientific Revolutions (Chicago University Press, Chicago, 1962)
[5]
Sahal, Devendra: Technological guideposts and innovation avenues, Research Policy 14 (1985) 61-82
[6]
Nelson, Richard R and Winter, Sidney G: In search of a useful theory of innovation, Research Policy 6 (1977) 36-76
[7]
Utterback, James: Mastering the dynamics of innovation, Harvard Business School Press 1994.
[8]
Uppställningar och resonemang är översättningar och tolkningar av föreläsningar av Rikard Stankiewicz, Forskningspolitiska Institutet, Lund.
[9]
Freeman, Christopher and Perez, Carlota: Structural crises of adjustment, business cycles and investment behaviour
[10]
Carlsson, Bo and Stankiewicz, Rikard: On the nature, function and composition of technological systems, Evolutionary Economics (1991) 1:93-118
[11]
Shurkin, Joel: Engines of the Mind - A History of the Computer, W.W. Norton & Company, USA 1984, ISBN 0-393-01804-0
[12]
Basalla, George: The Evolution of Technology, Cambridge University Press 1988, ISBN 0-521-22855-7
[13]
Hennessy, John L and Patterson, David A: Computer Organization and Design - the hardware/software interface, Kalifornien
[14]
Randell, Brian (ed): The Origins of Digital Computers, New York 1975, ISBN 0-387-07114-8 i texten refereras Charles Babbage: On the Matematical Powers of the Calculating Engine, 26 December 1837, Zuse, Konrad: The Outline of a Computer Development from Mechanics to Electronics, 1962, von Neumann, John: First Draft of a Report on the EDVAC, 30 Juni 1945.
[15]
Datateknik, nummer 3 1995, ISSN 1103-095X
[16]
Allt om Hemdatorer, nummer 1 och 4 1983
[17]
Giddens, Anthony: Sociology sid~425-427, England 1989, ISBN 0-7456-0545-1
Tillbaka till vetenskapligt index.