Delfts rekentuig met grijze haren

Het overkomt iedereen die een nieuwe computer koopt: twee maanden later staat hetzelfde apparaat voor 300 gulden minder te koop. De waarde van een pc daalt al snel met een paar gulden per dag. Zo'n echt oud beestje, een XT of AT die in de jaren tachtig duizenden guldens kostte, brengt hooguit een paar tientjes op.

Nog erger is het met de grote centrale computers uit de jaren zestig en zeventig. Bedrijven betalen in die tijd een vermogen om zo'n machine aan te schaffen: het Centraal Bureau voor de Statistiek telt in 1960 700.000 gulden neer voor haar eerste computer, in diezelfde tijd least de Heidemij een IBM 650 voor 175.000 gulden per jaar. Deze machines werken na tien jaar nog prima, maar de leveranciers schroeven de kosten voor het onderhoud op om zo de aanschaf van een nieuwe machine te stimuleren. De manshoge kasten belanden in de kelder –in het beste geval– of op de ramsj, waar een hobbyist de radiobuizen ervan af sloopt.

Jammer, want al hebben die oude machines technisch geen waarde meer, het zijn wel de getuigen van een pioniersperiode in de geschiedenis van de computer. Het Techniek Museum in Delft schraapte alle restjes rekenmachine uit de jaren vijftig bij elkaar; de tijd waarin het aantal vaderlandse computers nog op een paar handen te tellen was. Ter gelegenheid van het 25-jarig bestaan organiseerde het museum gisteren bovendien een herhalingsoefening voor alle nog levende veteranen: operatie ”Delfts rekentuig”.

Valerius
De éminences grises, de grijze geleerden, wisselen anekdotes uit, lezen elkaar alsnog de les en soms snoeven ze een beetje. Ze zijn ook aan elkaar gewaagd, want sommigen ontmoeten elkaar al een halve eeuw geleden, bij de zaterdagmiddaglezingen van dr. ir. A. van Wijngaarden (1916-1987), destijds de chef van de rekenafdeling van het Mathematisch Centrum in Amsterdam.

Van Wijngaarden zwaait daar sinds begin 1947 de vaderlijke scepter over een groep jonge dames, de rekenaarsters, die dag in dag uit werken aan ingewikkelde rekensommen. Mevrouw R. Zonneveld-Mulder laat zien dat ze de kunst nog niet verleerd is: vlotjes tikt ze het getal pi in negen decimalen in op een Marchant, een tafelrekenmachine die het formaat heeft van een ouderwetse kruidenierskassa en ook op die manier werkt. Het ding kan alleen optellen, aftrekken, vermenigvuldigen en delen, dus elke ingewikkelde som moet tot een van die bewerkingen teruggebracht worden. Liever werkt ze nog met de Facit, een kleiner model, waarvan de slinger voor elke optelling als een soort handkoffiemolen rondgedraaid moet worden. Vermenigvuldigen met zes betekent zes slagen aan de slinger.

„Ik begon op 2 augustus 1948 bij het Mathematisch Centrum, zo van het gymnasium. Ik vond wiskunde een erg leuk vak, al had ik geen notie van wat het rekenen inhield. Van die kleine vermenigvuldigingen kon je er wel duizend op een dag doen.” Terwijl de meisjes rekenen aan de stabiliteit van de schepen van Wilton-Fijenoord of aan de deltahoogte voor de Zeeuwse dijken, zingen ze zo hard dat ze de ratelende rekenmachines overstemmen. Mevrouw L. Vasmel: „We waren net zeventien of achttien en het was altijd reuzegezellig. We zongen Valerius' gedenkklank en roomse Marialiedjes door elkaar. Maar ook wel: Je bent te dik voor mij...”

Schildpad
Het is Van Wijngaarden die de aanzet geeft om dit rekenwerk verder te automatiseren. Aan de overkant van de oceaan heeft de oorlog de ontwikkeling van de computer sterk gestimuleerd, maar in Nederland zijn er nog geen automatische rekenapparaten. In 1947 begint een Delftse student, W. L. van der Poel, aan de bouw van de eerste computer, om berekeningen aan lenzenstelsels uit te voeren. Het apparaat is pas in 1952 klaar en krijgt de naam Testudo, de Latijnse naam voor schildpad, omdat het maken van een optelsom 30 seconden vergt, terwijl een vermenigvuldiging 45 seconden kost.

De vier houten kasten, samen 5 meter breed, zijn met dikke kabels aan elkaar verbonden. Binnen in de lage kasten zitten de relais en telefoonkiezers –afdankertjes van oude telefooncentrales van de PTT– waarmee hij op dezelfde mechanische manier als de oude kassa's getallen kan optellen, aftrekken, vermenigvuldigen en delen. De voorkant van de kast lijkt op een stekelvarken door de honderden zwarte en rode pluggen; een programma invoeren is mogelijk door een snoer met twee bananenstekkers in de juiste pluggen te steken. Er komt geen toetsenbord aan te pas, getallen invoeren gebeurt via een strook papier met gaatjes en een ponsbandlezer.

Ook het geluid van de klikkende relais is bewaard gebleven: alsof er iets tussen de spaken van je fiets zit, maar dan onregelmatiger. Van der Poel kan aan het geluid horen welke bewerking de machine uitvoert. De Testudo is erg betrouwbaar en blijft in gebruik tot 1964.

Spelletjes
Al in 1950 begint Van der Poel aan zijn tweede machine, in opdracht van dr. ir. L. Kosten, hoofd van het Centraal Laboratorium van de PTT. Het wordt de Ptera –de afkorting van PTT Electronische Rekenapparaat– die naast 120 relais ook 700 radiobuizen bevat. Het apparaat –er zijn alleen foto's van bewaard gebleven– staat opgesteld in een Haags herenhuis onder fraai stucwerk en kost 100.000 gulden. „Onze Ptera heeft een prettig karakter. Zij werkt acht uur achter elkaar zonder voedsel”, zegt Kosten tegen De Telegraaf, als de machine in 1953 in gebruik genomen wordt. „Er is vrijwel niets wat men haar niet kan leren.” Computerspelletjes doen hun intree: om het apparaat te testen, spelen de bouwers een spelletje schaak.

Ook de Ptera wordt gevoed met een ponsband, maar heeft daarnaast een ronddraaiende vernikkelde trommel van een halve meter hoog, die door de magnetische eigenschappen van het metaal 2048 getallen van tien cijfers kan bewaren.

Keukentafel
Zowel Kosten als Van der Poel is een regelmatige bezoeker van de zaterdagmiddaglezingen in het Amsterdamse Mathematisch Centrum. Daar is intussen –in 1952– onder leiding van Van Wijngaarden een computer gebouwd om de rekenaarsters werk uit handen te nemen. Deze ARRA, Automatische Relais Rekenmachine Amsterdam, is een lappendeken van probeersels en daardoor een zeer onbetrouwbare machine.

De bouwers hebben slechts twee wetenschappelijke publicaties tot hun beschikking. Als minister Rutten van Economische Zaken het apparaat in gebruik komt nemen, boren ze gaatjes in een keukentafel waarin ze lampjes monteren die kunnen knipperen. Een van de ontwerpers, dr. J. A. Zonneveld: „De ARRA zou willekeurige getallen produceren, als demonstratie. De minister mocht op een knopje drukken en we zagen dat alles redelijk liep. Gelukkig verdween hij na vijftien minuten weer. Dat is het laatste nuttige wat de ARRA gedaan heeft, daarna hield-ie het voor gezien.”

Opdrachtgever Van Wijngaarden zit er danig mee in zijn maag en hij trekt opnieuw een deskundige aan, dr. G. A. Blaauw. „Het was een prestigekwestie voor het Mathematisch Centrum, er zouden zelfs kamervragen over gesteld kunnen worden. Van Wijngaarden wilde zo snel mogelijk een werkend apparaat om zijn meisjes te kunnen vervangen.” Blaauw staat aan de basis van de opvolger, de ARRA II, die in februari 1954 gereed is. Diens voorganger verdwijnt geruisloos achter de coulissen.

'Grandfather'
Blaauw profiteert voor de bouw van de ARRA II van de kennis die hij heeft opgedaan tijdens zijn vier jaar durend verblijf in de Verenigde Staten. Daar heeft hij als studentassistent aan de Harvard University gewerkt bij de 'grandfather' van de moderne computers, prof. dr. Howard H. Aiken. Die bouwt tussen 1937 en 1944 in een laboratorium van IBM de Mark I, een grotendeels mechanische computer –12 meter lang, 35 ton zwaar, 800 kilometer bedrading– die in 0,3 seconde getallen van 23 cijfers kan optellen. De Mark II, een machine met relais, verschijnt in '47; in '48 komt de Mark III en in '52 de Mark IV, die Blaauw mee heeft helpen ontwerpen. De Mark III en Mark IV gebruiken al elektronenbuizen om te rekenen. De in 1947 uitgevonden transistor, waarmee elektronische schakelingen sneller, kleiner en goedkoper worden, komt pas halverwege de jaren vijftig in computers terecht.

Blaauw: „Aiken was een echte boss, we noemden hem wel de ”commander”. Het bouwen van computers was eerst ook een militair project, waarin hij de baan van projectielen moest berekenen. De machines draaiden dag en nacht. Hij stond erop dat de computers continu gebruikt zouden worden. Zo liep er ook een student theologie die een concordantie van de Bijbel wilde maken, door alle woorden op ponskaarten in te voeren. Of dat ook gelukt is, weet ik niet.”

Dat Blaauw de kennis exporteert naar Nederland, is voor Aiken geen probleem. „Hij was niet uit op patenten. Hij zei: Het is niet de kunst om te verbíeden dat anderen het gebruiken, maar om te máken dat anderen het gebruiken.” Een van de belangrijke verbeteringen die Blaauw aanbrengt in de ARRA II is het idee van standaardcomponenten, waardoor de opbouw van het apparaat veel overzichtelijker wordt.

Weerstandenregen
Niet veel later (1957) produceert Van der Poel de eerste Nederlandse commerciële computer. Die is een stuk sneller dan de 'schildpad', het apparaat voert een optelsom uit in 0,0003 seconde. Van deze Zebra –Zeer eenvoudige binaire rekenautomaat– worden wel zestig stuks over de hele wereld verkocht.

Intussen (1956) is Philips gestart met de bouw van een computer, de Pascal: Philips Akelig snelle calculator. Een van de ontwerpers van de machine, ing. A. Slob, weet er een aardige anekdote over te vertellen. „De Pascal was de snelste van zijn tijd. Toen het apparaat bijna klaar was, moesten we hem verhuizen naar het rekencentrum van Philips, maar voor die tijd kwam de voltallige raad van bestuur een kijkje nemen bij het rekenwonder. Het was op 6 januari, dus we noemden ze de twaalf koningen. Ter demonstratie zou het apparaat priemgetallen (getallen die alleen door zichzelf en door 1 deelbaar zijn) uitrekenen. Het kerngeheugen van de Pascal bestond uit 1000 woorden van 40 bit, maar vlak voor we klaar waren, kwam onze baas terug van een reis uit de Verenigde Staten. Daar had hij geheugens van 2000 woorden gezien, dus de Pascal moest dat ook kunnen. Het probleem was echter dat we de doos die om dat geheugen heen moest, al klaar hadden. Na veel passen en meten lukte het.

De doos stond op een bok naast de machine en we vonden dat geen gezicht, als de raad van bestuur kwam. We bouwden hem dus in de machine zelf, maar we hielden geen rekening met het feit dat het geheugen daar zijn warmte niet goed kwijt kon. Op 6 januari draaiden we 's ochtends eerst proef. Dat ging een tijdje goed, maar even later werd het te warm en de weerstanden soldeerden zichzelf los! We hoorden een geratel, de ene na de andere weerstand viel naar beneden.

Het apparaat werkte niet meer en het bezoek zou die middag komen. Gelukkig lag er nog ergens een geheugen van 20 bit en iemand heeft toen snel een programma geschreven om daar priemgetallen mee te berekenen. Het geheugen was echter te klein om een printroutine te laten werken, dus de priemgetallen kwamen verkeerd op papier, van rechts naar links.

Geen van de bezoekers had in de gaten dat ze beetgenomen waren, behalve dhr. Casimir. Die vroeg: „Klopt dat nu, priemgetallen behoren toch oneven te zijn?” Toen hebben we hem uitgelegd dat hij de uitkomsten van rechts naar links moest lezen.”

De Pascal is een vooraanstaande machine voor zijn tijd, maar wordt achterhaald door de X1 die het bedrijf Electrologica (1960) produceert. Deze machine wordt in serie gebouwd, maar uiteindelijk kan het bedrijf niet opboksen tegen de Amerikaanse concurrentie. Niet lang nadat de opvolger, de X8, op de markt gekomen is, wordt Electrologica overgenomen door Philips.

Dr. Blaauw is inmiddels opnieuw vertrokken naar de Verenigde Staten, waar hij voor IBM werkt en de intrede van de transistor in de computers meemaakt. De emeritus-hoogleraar (75) volgt de ontwikkelingen op zijn vakgebied nog steeds. Hij had niet verwacht dat de ontwikkeling van de computer zo'n hoge vlucht zou nemen. „Technisch gezien kan de ontwikkeling nog wel een tijd met deze snelheid doorgaan, maar ik denk dat intussen het punt bereikt is dat we niet sneller hoeven. Computers doen nu al veel meer dan de gewone gebruiker wil.” Zelf werkt hij thuis op een veertien jaar oude AT-computer. „Maar ik moet toegeven: wat ik zelf voorzien heb, is wel altijd achterhaald.”

De tentoonstelling Nederlandse computerpioniers 1945-1965 is nog tot 30 april te zien in het Techniek Museum Delft.

Chronologie van de eerste generatie computers