Antonín Svoboda - průkopník čs. výpočetní techniky
Počátky oboru matematických strojů v bývalém Československu jsou neodmyslitelně spojeny s osobou prof. Antonína Svobody (1907–1980) [2]. Pražský rodák Antonín Svoboda pocházel z rodiny profesora průmyslové školy a v roce 1931 absolvoval strojní a elektrotechnické oddělení Českého vysokého učení technického (ČVUT), čímž dosáhl inženýrského titulu. Následně se rozhodl pokračovat v dalších studiích na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy, kde se věnoval oboru teoretické a experimentální fyziky. V době univerzitních studií nastoupil jako odborný asistent u profesora Františka Rádla na prvním Ústavu matematiky ČVUT a souběžně se zabýval rentgenovou spektroskopií ve skupině prof. Dolejška ve Spektroskopickém ústavu. V roce 1936 úspěšně obhájil svoji disertační práci na téma O použití tenzorového počtu v distribuci elektrické energie a získal tak doktorát z technických věd.
Počátek kariéry
Předěl ve vývoji odborné kariéry Antonína Svobody znamenal nástup vojenské prezenční služby v roce 1936. Během ní byl přizván ke spolupráci ministerstvem národní obrany na pomoc při řešení projektu zaměřovačů pro řízení protiletecké obrany. Na vývoji zaměřovače spolupracoval s Dr. Vladimírem Vandem (1911–1968) a v roce 1938 jim byl za jeho úspěšně vyřešenou koncepci udělen československý patent. Toto protiletadlové zařízení umožňovalo na základě změřené pozice, rychlosti a zrychlení pozorovaného letadla předvídat dráhu letadla tím, že řešilo diferenciální rovnici popisující tuto dráhu. Jednalo se tedy o jakýsi specializovaný analogový počítač pro účely protileteckého zaměřování [3]. V průběhu roku 1938 se vrátil Antonín Svoboda zpátky jako vědecký pracovník na ČVUT. V důsledku zhoršující se politické situace krátce po začátku německé okupace v březnu 1939 jej pod záminkou studijní cesty vyslalo ministerstvo národní obrany do Francie, kam za ním zároveň putovaly diplomatickou poštou také plány nového protileteckého zaměřovače.
Druhá světová válka a nucený odchod do Francie a USA
V Paříži se stal konzultantem francouzského ministerstva války a pracoval opět s Vladimírem Vandem, který byl rovněž nucen emigrovat, v oblasti vojenského výzkumu v La Société d´Application Générale d'Electricité et de Méchanique (SAGEM) [4]. Společně zde dokončili návrh protileteckého zaměřovače, založeného na využití mechanických integrátorů vynalezených Vandem [5]. Po kapitulace Francie v roce 1940 se Antonínu Svobodovi podařilo se svojí rodinou za dramatických okolností uprchnout do Spojených států amerických. Během jeho útěku byly však zničeny plány protileteckého zaměřovače, které ukrýval před gestapem ve svém jízdním kole [6].
Poprvé na vrcholu tvůrčích sil ve Spojených státech
V USA pokračoval Svoboda ve vývoji protileteckého zařízení u společnosti ABAX v New Yorku, kde se stal dokonce vedoucím inženýrem a viceprezidentem. Jeho zařízení se však nevyrábělo, a proto přijal v roce 1943 nabídku pracovat dále na obdobných zařízeních pod vedením Norberta Wienera v proslulé Radiation Laboratory Massachusettského technologického institutu (MIT) v Cambridgi [7]. Zde rozpracoval podrobně své originální metody návrhu výpočetních pákových mechanismů a v roce 1946 je shrnul v knize Computing Mechanism and Linkages , která vyšla v roce 1948 v nakladatelství McGraw-Hill v New Yorku. Tato kniha vyšla poté ve Velké Británii, v Číně a byla přeložena též do ruštiny [8]. V MIT vypracoval Antonín Svoboda také úspěšně návrh jednoho z podsystémů zaměřovače velkého protiletadlového obranného systému MARK 56, což byl první systém, který využíval radaru. Za tento návrh získal v roce 1948 od americké vlády vysoce prestižní Naval Ordonance Development Award, cenu za vývoj námořních zbraní.
Návrat do Československa
V roce 1946 se Antonín Svoboda rozhodl opustit lukrativní místo ve špičkovém vývojovém centru MIT a vrátil se zpátky do osvobozeného Československa s ideou vybudovat od základů domácí počítačový průmysl. Podle jeho představ se mělo stát Československo stejnou velmocí v oboru matematických strojů, jakou bylo Švýcarsko ve výrobě hodinek [9]. V Praze pracovně navázal na svoji předválečnou činnost v Matematickém ústavu ČVUT. Neúspěšně se pokoušel habilitovat svojí knihou o počítacích pákových mechanismech a nepodařilo se mu přes odpor některých „lépe politicky angažovaných kolegů“ získat ani místo vedoucího katedry matematiky ČVUT [10]. Po mnohých průtazích nakonec Antonín Svoboda titul docenta získal v roce 1948 a v témže roce zavedl na katedře teoretické a experimentální elektrotechniky dvousemestrový přednáškový cyklus Stroje na zpracování informací [11].
Studijní cesty do zahraničí
V roce 1947 podnikl Svoboda studijní cestu po významných centrech počítačového výzkumu v Západní Evropě a ve Spojených státech amerických. Měl příležitost setkat se s takovými osobnostmi jako: Alanem Turingem v NPL v Teddingtonu, Mauricem V. Wilkesem v Cambridgi, Hermanem H. Goldstinem a A. D. Boothem v Princetonu nebo Horwardem Aikenem na Harvardu, s nímž spolupracoval dokonce již dříve v MIT. Navštívil rovněž projekt EDVAC vyvíjený na Moore School v Pensylvánii [12]. Ze své studijní cesty si Svoboda odnesl mnohé cenné poznatky, které později zúročil při stavbě prvních československý počítačů.
Spolupráce se Zbrojovkou Brno
V letech 1949–1950 navázal doc. Svoboda spolupráci s pražskou pobočkou Zbrojovky Brno (nynější Aritma v Praze-Vokovicích), která vyráběla soupravy strojů na děrné štítky. Při ní založil malou laboratoř, ve které započal s vývojem funkčních modelů reléových stolních kalkulátorů i složitějších matematických strojů. Tato laboratoř se stala základem pozdějšího výzkumného a vývojového centra národního podniku Aritma. Za projekt kalkulačního děrovače T-50, později v Aritmě sériově vyráběného, dostal Antonín Svoboda v roce 1953 Stání cenu [13].
Svobodova činnost v ČSAV
V roce 1950 přijal místo v Ústředním ústavu matematickém (ÚÚM), kde mu jeho ředitel prof. Eduard Čech umožnil začít budovat samostatné oddělení matematických strojů. Toto oddělení pod Svobodovým vedením pracovalo zpočátku pouze s minimálním nasazením a v provizorních podmínkách. V roce 1952 byl Ústřední ústav matematický převeden do nově založené Československé akademie věd jako Matematický ústav ČSAV. V jeho rámci byla v roce 1952 oficiálně vyčleněna Laboratoř matematických strojů, ze které vznikl roku 1955 Ústav matematických strojů (ÚMS) v čele s doc. Svobodou.
Projekty SAPO a EPOS
Na počátku 50. let začal Antonín Svoboda ve svém oddělení v ČSAV spolu s kolektivem pracovníků rozpracovávat projekt reléového samočinného počítače označovaného jako SAPO (SAmočinný POčítač). Ten byl poprvé spuštěn po mnohých obtížích, zejména v oblasti součástkové základny, v roce 1957. Ještě před dokončením SAPO se začal pod vedením Antonína Svobody rozbíhat další projekt, tentokrát elektronkového počítače EPOS 1 a následně pak jeho tranzistorové modifikace EPOS 2 (Elektronický POčítací Stroj) [14].
Situace v ČSAV v druhé polovině 50. let
V druhé polovině 50. let se prudce zhoršily pracovní podmínky v Ústavu matematických strojů, který se stával často terčem neoprávněné kritiky ze strany vedení ČSAV. V čele Akademie získával stále silnější pozici ambiciózní akademik Jaroslav Kožešník, jehož osobní nevraživost vůči Svobodovi byla všeobecně známá. V roce 1958 byl Ústav matematických strojů z ČSAV vyloučen a převeden pod ministerstvo přesného strojírenství pod názvem Výzkumný ústav matematických strojů (VÚMS) [15]. Brzy po převedení ústavu byl Svoboda zbaven vedení a bylo mu ponecháno pouze řízení výzkumu. Do výzkumné a vědecké práce VÚMS začaly být vnášeny „tovární manýry“ a pravidelně se konaly tzv. výrobní porady, na kterých byly výsledky Svobodovy práce podrobovány neodborné kritice od funkcionářů KSČ [16]. Svobodovi bylo také odpíráno navštěvovat vědecké konference na západě od našich hranic, na které dostával pravidelné pozvánky.
Podruhé do emigrace
Nemožnost pracovat podle svých představ na vývoji matematických strojů a stále se zhoršující podmínky pro vědeckou práci ve VÚMS donutily Antonína Svobodu po druhé emigrovat. V roce 1964 opustil Československo s rodinou již natrvalo. Zamířil opět do Spojených států amerických, kde začal o roku 1966 pracovat ve výzkumném středisku firmy General Elekctric ve Phoenixu v Arizoně. O několik měsíců později nastoupil na University of California v Los Angeles (UCLA), kde byl v roce 1968 jmenován profesorem. Ve stejném roce se stal čestným členem Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) za „his contribution in logic design, mechanical design and his fundamental work on residue class number system.“ [17]
Završení celoživotní práce v USA
V 70. letech se věnoval plně práci na kalifornské univerzitě, kde se zabýval převážně základním metodologickým otázkám logického návrhu počítačů a vyvinul také několik originálních a rychlých algoritmů pro aritmetické operace. Během přednáškového cyklu v Paříži v roce 1975 pak naposledy a krátce navštívil i Prahu. Po svém odchodu do důchodu v roce 1977 se Svoboda přestěhoval s rodinou do Oregonu. Na sklonku svého života publikoval ještě se svojí studentkou Donnamaie E. White knihu Advanced Logical Circuit Design Techniques , vydanou v roce 1979 u Garland STPM Press v New Yorku. Profesor Antonín Svoboda zemřel 18. května 1980 v Portlandu ve státě Oregon v USA. Kromě nesporných zásluh na poli vědeckého výzkumu v oblasti konstrukce a návrhu matematických strojů spočíval Svobodův přínos pro československý počítačový průmysl také ve vyškolení první generace počítačových odborníků a to za často velmi nepříznivých podmínek vytvářených tehdejší vládnoucí mocí [18].
Závěr
Vědecká a pedagogická práce, kterou Antonín Svoboda vykonal pro československý počítačový průmysl byla doceněna oficiálně až po jeho smrti. V roce 1997 byla u příležitosti 40. výročí oživení samočinného počítače SAPO slavnostně odhalena ve spolupráci NTM a společnosti Sun Microsystems pamětní deska docenta Antonína Svobody a počítače SAPO na Loretánském náměstí č. 3 v Praze [19]. V témže roce mu udělila významná mezinárodní organizace IEEE za jeho „pionýrskou práci na poli počítačového výzkumu v Československu a za návrh počítačů SAPO a EPOS“ prestižní cenu Computer Pioneer Award. V roce 1999 získal Antonín Svoboda za svoje zásluhy za přínos československé a světové vědě od prezidenta Václava Havla medaili Za zásluhy 1. stupně in memoriam.
Prameny
[1] Antonín Svoboda (I. celostátní konference v oboru výpočetní a organizační techniky), Praha 1958
[2] OBLONSKY, G. J., Eloge: Antonin Svoboda, 1907-1980. In: Annals of the History of Computing, Vol. 2, No. 4, 1980, s. 284.
[3] KLÍR, J., Informatika a první české počítače. In: Co daly naše země Evropě a lidstvu III. část, Praha 2000, s. 303.
[4] OBLONSKY, G. J., Eloge: Antonin Svoboda..., 1980, s. 284.
[5] Tamtéž, s. 285.
[6] VYSOKÝ, P., Počítače z Loretánského náměstí. In: Vesmír 11, 1999, s. 633.
[7] EFMERTOVÁ, M., Osobnosti české elektroniky. Praha 1998, s. 107.
[8] Seznam kompletní bibliografie Antonína Svobody vyšel v článku OBLONSKY, G. J., Eloge: Antonin Svoboda..., s. 291-292.
[9] OBLONSKY, G. J., Eloge: Antonin Svoboda..., s. 285.
[10] ČERNÝ, V., KLÍR, J., Antonín Svoboda (1907–1980). In: Vesmír 6, 1991, s. 342.
[11] EFMERTOVÁ, M., Osobnosti..., s. 107.
[12] OBLONSKY, G. J., Eloge: Antonin Svoboda..., s. 285.
[13] ČERNÝ, V., KLÍR, J., Antonín Svoboda ..., s. 342. Toto vyznamenání bylo jediné, které za svoji práci A. Svoboda v Československu obdržel.
[14] Více o počítačích SAPO a EPOS.
[15] Více o VÚMS.
[16] ČERNÝ, V., KLÍR, J., Antonín Svoboda ..., s. 344.
[17] KLIR, G. J., Pokus o rekonstrukci přínosu Antonína Svobody k vědě a technologii 20. století [online]. únor 2004 [cit. 2005-02-18]. V současnosti již nedostupný na WWW:
<http://mail.utia.cas.cz/oldarc/seminar/94-11/msg00013.html.>
[18] Svobodův hlavní přínos pro rozvoj počítačů byl v oblastech: architektura a návrh počítačů (počítačová aritmetika, odolnost proti chybám, sdílení času a multiprogramování, zřetězené zpracování, paralelní zpracování informaci), metodologie návrhu počítačů (mechanické spojky, metody logických návrhů, automatizace návrhů počítačů). Blíže viz WÜNSCH, Z., Počátky kybernetiky a jejího pronikání do biomedicínské oblasti u nás [online]. únor 2005 [cit. 2005-02-18]. Dostupný na WWW: <http://www.cski.cz/main.php?id=01.01.06.00.>
[19] V tomto domě byl od roku 1950 projektován a v roce 1957 spuštěn kolektivem pracovníků Ústavu matematických strojů v čele s Antonínem Svobodou samočinný počítač SAPO.
„Matematický stroj nesmí být sensačním překvapením pro mladého člověka. Musí se s ním seznámit jako s obvyklým zařízením, které je jedním z běžných prostředků k dobývání obživy.“ [1]
Antonín Svoboda, 1958