Jacek Karpiński: Das Computergenie, das die Kommunisten nicht ertragen konnten (2017)

• Der polnische Erfinder Jacek Karpiński verschob 1971 mit dem aktentaschengroßen K-202 die damaligen Grenzen von Computergröße und -leistung, doch zwei Jahre später wurde er aus der Fabrik vertrieben und das Projekt brach zusammen
• Der K-202 war ein 16-Bit-Computer mit 1 Million Operationen pro Sekunde, einem Preis von etwa 5.000 US-Dollar, modularem Design und bis zu 8 MB Speicher auf Paging-Basis; er war kleiner, schneller und günstiger als das polnische Konkurrenzprodukt Odra
• Karpiński wurde nach dem Krieg wegen seiner Vergangenheit im polnischen Widerstand des Zweiten Weltkriegs bei der Beschäftigung benachteiligt, entwickelte aber mehrere elektronische und Computing-Geräte wie AAH·AKAT-1·Perceptron·KAR-65
• Wegen fehlender Finanzierung und Bauteile in Polen war der K-202 auf britische Komponenten und britische Finanzierung angewiesen; der Odra-Hersteller Elwro, der sowjetische RIAD-Plan, Misstrauen gegenüber westlichen Bauteilen und Konflikte mit der kommunistischen Führung setzten das Projekt unter Druck
• Nach der Schließung der Microcomputers Plant 1973 wurde Karpiński der Bau von Computern verboten und ein Pass verweigert; in der Schweiz entwarf er den Pen Reader, scheiterte nach seiner Rückkehr nach Polen jedoch mit der Produktion

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Der Schock des aktentaschengroßen K-202

• Der K-202 war ein polnischer Computer, der 1971 auf der Poznań International Fair vorgestellt wurde; die Systemeinheit war so klein, dass sie in eine Aktentasche passte
• Für damalige Verhältnisse waren sowohl Leistung als auch Preis außergewöhnlich
  • 1 Million Operationen pro Sekunde
  • Preis von etwa 5.000 US-Dollar
  • schneller, kleiner und günstiger als Polens wichtigstes Konkurrenzprodukt Odra
• Doch zwei Jahre später wurde Karpiński von bewaffneten Wachleuten aus der Fabrik vertrieben, und die in Produktion befindlichen K-202 wurden vernichtet
• Die kommunistischen Behörden hinderten ihn auch daran, andere Geräte zu bauen

Ein Ingenieur, der den Krieg überlebte

• Jacek Karpiński wurde am 9. April 1927 in Torino geboren; seine Eltern waren Bergsteiger
• Sein Vater Adam war Flugzeugkonstrukteur, seine Mutter Professorin für Rehabilitation und diente im Polish-Bolshevik war als Verbindungsoffizierin, wofür sie den Virtuti Militari erhielt
• Mit 14 Jahren gab er ein falsches Alter an und schloss sich dem polnischen Widerstand im Zweiten Weltkrieg an
  • Er nahm an Aufklärungsmissionen teil und kämpfte auch im Warsaw Uprising
  • Durch eine Schussverletzung an der Wirbelsäule wurde er gelähmt, erlangte seine Bewegungsfähigkeit jedoch zurück; die Kugel in seinem Rücken ließ er zeitlebens nicht entfernen
• Nach dem Krieg schloss er 1951 die Warsaw University of Technology ab, wurde wegen seiner Widerstandsvergangenheit jedoch aus mehreren Arbeitsstellen gedrängt
• Später fand er Arbeit in einer Elektronikfabrik und baute einen Kurzwellensender, der so leistungsfähig war, dass ihn das Außenministerium nutzte

Erfindungen von AAH bis KAR-65

• Um 1955 arbeitete Karpiński an der Polish Academy of Sciences und baute die mathematische Maschine AAH, die die Genauigkeit von Wettervorhersagen um 10 % erhöhte
• 1959 entwickelte er mit AKAT-1 den weltweit ersten Analogcomputer, der Differentialgleichungen analysieren konnte
  • Das Gerät basierte auf Transistoren und hatte die Größe eines kleinen Schreibtischs
  • Es wurde an der Warsaw Academy of Fine Arts gestaltet und zeigte Ergebnisse auf einem eingebauten Bildschirm an
• AKAT-1 führte dazu, dass Karpiński 1960 für einen weltweiten UNESCO-Wettbewerb für technische Talente angemeldet wurde und gewann
  • Er erhielt die Möglichkeit, zwei Jahre lang an Harvard und am MIT weiterzustudieren
  • In den USA machten ihm Einrichtungen von IBM bis zur University of California, Berkeley Jobangebote, doch er kehrte nach Polen zurück
• 1964 stellte er mit Perceptron ein transistorbasiertes neuronales Netz vor, das mit einer Kamera verbunden war
  • Es konnte Formen wie auf Papier gezeichnete Dreiecke erkennen und selbstständig lernen
  • Es war weltweit das zweite Gerät dieser Art, doch wegen der Eifersucht seiner Vorgesetzten musste er die Academy verlassen
• Am Institute of Experimental Physics der Warsaw University entwickelte er KAR-65, um Daten vom CERN zu verarbeiten
  • Das System wurde 1968 fertiggestellt; die Entwicklung dauerte drei Jahre
  • Es führte 100.000 Operationen pro Sekunde aus und wurde anschließend 20 Jahre lang im Institut genutzt

Das Design des K-202 und die Abhängigkeit von Großbritannien

• Schon während der Arbeit am KAR-65 konzipierte Karpiński einen universellen Mikrocomputer, der in eine Aktentasche passen sollte
• Das Institute of Experimental Physics konnte die nötigen Mittel nicht aufbringen, und auch das Militär lehnte nach Prüfung durch ein Sonderkomitee eine Unterstützung ab
  • Das Komitee befand, das Projekt sei unmöglich, mit der Begründung: „Wenn es möglich wäre, hätten die Amerikaner es längst getan“
• Britische Computerexperten bewerteten Karpińskis Entwurf hoch, und er hätte das Produkt auch in Großbritannien herstellen können
• Karpiński trieb erneut eine Genehmigung in Polen voran, und dank der Anerkennung durch britische Experten sowie der Hilfe des Journalisten Stefan Bratkowski wurde 1970 in Warsaw die Microcomputers Plant gegründet
  • Die Belegschaft war polnisch, doch Komponenten und Finanzierung hingen von Großbritannien ab
  • Die benötigten Bauteile waren in Polen nicht erhältlich, und auch die kommunistischen Behörden waren nicht bereit, aktiv Geld bereitzustellen
• Die technischen Merkmale des K-202 waren für damalige Verhältnisse deutlich voraus
  • 16-Bit-Computer
  • Modulares Design, bei dem Speicherblöcke, Ports und weitere Komponenten hinzugefügt oder entfernt werden konnten
  • Durch Paging war eine Konfiguration mit bis zu 8 MB Speicher möglich
  • Andere Mikrocomputer jener Zeit lagen maximal bei etwa 64 KB
  • Er lief mit Karpińskis eigenem Betriebssystem und konnte Peripheriegeräte wie Kameras, Drucker und Radar anschließen

Konkurrent Odra, RIAD und politischer Druck

• Auf der Poznań International Fair 1971 erhielt der K-202 mehr Aufmerksamkeit von Behörden und Medien als der langsamere und größere Odra
• Das Wochenmagazin Perspektywy stellte den K-202 als „Mikrocomputer auf Basis elektronischer Bauteile der vierten Generation“ vor und bewertete seine Leistung von 1 Million Operationen pro Sekunde als vergleichbar mit der amerikanischen Super Nova und der britischen Modular One
• Der Odra-Hersteller Elwro stand dem kommunistischen Regime näher und reagierte nicht mit Produktverbesserungen, sondern indem er Karpińskis Position untergrub
• Die Sowjetunion wollte im gesamten Ostblock einen einheitlichen Computer namens RIAD einführen; dabei handelte es sich um eine grobe Kopie bereits veralteter IBM-Maschinen
• Als der RIAD-Entwickler Nikolai Lavronov Polen besuchte, erinnerte sich Karpiński später, er habe Tee über den K-202 gegossen und ihn vom Schreibtisch fallen lassen, während das Gerät weiterlief
• Der K-202 konnte dank westlicher Bauteile klein und robust sein, doch der Einsatz von Komponenten von außerhalb des Eisernen Vorhangs in einem sensiblen Bereich wie der Informationsverarbeitung verstärkte das Misstrauen der Behörden im Ostblock
• Auch dass Karpiński bei einem Fabrikbesuch über einen hochrangigen Funktionär der kommunistischen Partei sagte, er eigne sich „höchstens zur Herstellung von Nachttöpfen“, verschärfte den Konflikt

Leben nach der Schließung und die verbliebenen Maschinen

• 1973 wurde Karpińskis Unternehmen geschlossen, und bewaffnete Männer zerrten ihn aus der Fabrik
• Die damals in Produktion befindlichen rund 200 K-202 wurden aufgegeben; bis dahin waren tatsächlich nur 30 K-202 gefertigt worden
• Die Behörden verboten ihm, weitere Computer zu bauen, und stellten ihm keinen Pass aus
• Karpiński und seine Frau Ewa zogen aus Protest aufs Land, hielten Schweine und Hühner, und er sagte zu einem Journalisten, der ihn besuchte: „Echte Schweine sind besser“
• Nachdem er 1981 einen Pass erhalten hatte, ging er in die Schweiz und entwarf den Pen Reader
  • Der Pen Reader war ein tragbarer Scanner, der Text auf Papier in den Computer scannte
  • Das Gerät war einem gleichartigen japanischen Scanner um mehr als ein Jahr voraus
• 1990, unmittelbar nach dem Zusammenbruch des Kommunismus, kehrte er nach Polen zurück und versuchte, den Pen Reader zu produzieren; wegen Kreditproblemen scheiterte er jedoch und verlor auch sein Haus in Warsaw
• Später zog er nach Wrocław und verdiente seinen Lebensunterhalt mit dem Entwurf von Websites
• Jacek Karpiński starb am 21. Februar 2010 und erhielt für seinen Mut im Warsaw Uprising drei Cross of Valour-Orden
• KAR-65, AKAT-1 und K-202 befinden sich heute in der Sammlung des Warsaw Museum of Technology and Industry

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Den Behörden gefielen solche maßgeschneiderten Maschinen wohl auch deshalb nicht, weil es im Comecon eine Bewegung zur Standardisierung auf ein integriertes System auf Basis des IBM 360 gab. Auch die Peripheriegeräte sollten in mehreren osteuropäischen Staaten als kompatible Produkte hergestellt werden: https://en.wikipedia.org/wiki/ES_EVM
  Der K-202 entwickelte sich später zum MERA 400 weiter, und diese Linie war etwas erfolgreicher: https://mera400-pl.translate.goog/Strona_g%C5%82%C3%B3wna?_x...
  Aus heutiger Sicht ist interessant, dass diese Maschinen keinen synchronen Takt nutzten und das Zyklus-Timing stattdessen mit RC-Verzögerungsschaltungen abstimmten, die je nach Befehlsgruppe unterschiedlich angepasst waren. Es gab auch ein Betriebssystem namens CROOK, das Unix viel näher stand als die damaligen Mainframe-basierten Systeme. Es gibt sogar einen modernen Emulator https://github.com/jakubfi/em400 und außerdem einen großartigen YouTube-Kanal. Allerdings auf Polnisch: https://www.youtube.com/@MERA400/videos

  • Dutzende Institute jeweils an eigenen obskuren Architekturen forschen zu lassen, war extrem teuer. Damals schuftete die Mehrheit in Armut, um Tausende Panzer und Dutzende U-Boote zu bauen, nicht um die Hobbys von Informatikern zu finanzieren
  • Wenn man diesen Fall und GA144 betrachtet, wirkt es so, als seien taktlose Architekturen noch immer ein nicht ausreichend erforschtes Gebiet. Wenn man es richtig macht, könnten sie bei Performance pro Watt und Performance pro Gate ziemlich stark sein

• Ich kannte den K-202 überhaupt nicht, daher war das äußerst interessant. Wenn aber tatsächlich nur etwa 230 Stück gebaut und dann im Werk verschrottet wurden, frage ich mich, ob man sagen kann, dass er die heute verbreitete Nutzung von Memory Paging beeinflusst hat
  Wie hätten die Innovationen seines Teams innerhalb des sowjetisch dominierten Polens — oder überhaupt konkrete Informationen darüber — westliche Computerdesigner erreicht? Falls ja, würde mich interessieren, ob das über Spionage oder über veröffentlichte Fachaufsätze geschah

  • Laut dem Artikel wurde 1970 in Warschau das Microcomputers Plant gegründet, das polnische Arbeiter beschäftigte, aber britische Bauteile und britisches Kapital nutzte. Die Briten waren also an jedem Schritt beteiligt
  • Auf der Wikipedia-Seite steht, dass es eher segmentierter Speicher war als Paging im heutigen Sinn
  • „Soviet Poland“ sollte etwas korrigiert werden. Polen stand wie die Tschechoslowakei oder Ungarn unter der Unterdrückung eines sowjetischen Regimes und der von ihm eingesetzten Regierung, aber es war kein Teil der Sowjetunion. Also nicht sowjetisch, sondern eindeutig eine kommunistische oder sozialistische Volksrepublik
  • Paging war laut https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_paging schon viel früher da. Wahrscheinlicher ist eher, dass es Einflüsse von britischer Seite gab, mit der er zusammenarbeitete

• Lag der Hauptgrund für die bessere Leistung seiner Maschine vielleicht an den verwendeten westlichen Bauteilen?
  Der Artikel lässt es so aussehen, als sei er unfair behandelt worden, um einen Konkurrenten zu bevorzugen, und das kann durchaus so gewesen sein. Angesichts der politischen Lage damals wirkt es aber auch ziemlich nachvollziehbar, dass die Behörden im Ostblock eine sicherere Lieferkette bevorzugten

  • Wenn die Lieferkette das Problem war, hätte man auch versuchen können, stärker lokal beschaffbare Bauteile zu entwickeln. Stattdessen langsamere und schlechtere Maschinen zu verwenden, wirkt wie eine Form von Korruption. Mein Eindruck aus dem Artikel war, dass er außerhalb des vorgegebenen Rahmens arbeitete, und genau das war für die Behörden trotz aller technischen Vorzüge inakzeptabel
  • Der Schlüssel zur Leistung lag nicht in den Bauteilen selbst, sondern im Design und in der Art, wie die Bauteile eingesetzt wurden
    Im Artikel steht, dass der Engpass bei hochwertigen Bauteilen daher kam, dass die lokale Regierung kein Geld in den Aufbau einer eigenen sicheren Lieferkette stecken wollte. Er hatte den Proof of Concept geliefert, und wenn nationale Sicherheit wirklich die Sorge gewesen wäre, hätten die Behörden die Beschaffung gleichwertiger Bauteile priorisieren können
  • Ein Land, das in Schlüsselbereichen von ideologischer Auslese besessen ist, wählt ganz natürlich unterdurchschnittliche Leute in Machtpositionen. Das ist eine Warnung, und ich denke, die USA haben in den letzten 20 bis 30 Jahren mit ihrem allgemeinen Niedergang dasselbe erlebt

• Im Artikel taucht ein anderer Perzeptron gleichen Typs in den USA auf, und auch dahinter steckt eine wirklich interessante Geschichte. Marvin Minsky hat es abgewertet, und der Erfinder starb jung bei einem Unfall: https://news.cornell.edu/stories/2019/09/professors-perceptr...

• Der großartige Podcast History of Computing behandelte Jacek Karpiński ausführlich, als er 2020 über polnische Innovationen im Computing sprach: https://thehistoryofcomputing.net/polish-innovations-in-comp...

• Eine wirklich gute Geschichte; ich empfehle, sie komplett zu lesen. Um auf Basis meiner Erfahrungen in Staaten, die nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion entstanden sind, etwas zusätzlichen Kontext zu geben: In der kommunistischen Theorie galt Wettbewerb zwischen Unternehmen als zerstörerische Kraft und als einer der inneren Widersprüche des Kapitalismus. Wenn also entschieden wurde, dass ein anderes Projekt besser war, ließ sich die Schließung aller übrigen Vorhaben allein dadurch ausreichend rechtfertigen
  Im sowjetischen Kommunismus jener Zeit wurde die Leistung der Produktion oft in Kilogramm Output gemessen, daher hätte es Bürokraten wohl überhaupt nicht beeindruckt, dass Karpiński kleine Computer in geringen Stückzahlen produzierte. Der Import westlicher Materialien und Bauteile war nicht ausdrücklich verboten, politisch aber auch nicht willkommen, und Polen litt unter Devisenmangel. Der Besitz von Devisen war illegal, und Materialimporte wirkten sich schlecht auf ihren „gefälschten“ Wechselkurs aus. Dieses Vorhaben hing wahrscheinlich davon ab, dass es mehr Dollar einbrachte als es an Devisen verbrauchte
  Auch Computer insgesamt wurden als westlicher Luxus misstrauisch beäugt und als Zeitverschwendung oder als Bedrohung für Arbeitsplätze angesehen. Langweilige Rechner für Buchhaltung oder wissenschaftliche Forschung zu bauen, konnte akzeptiert werden, aber kleine, günstige westliche Mikrocomputer waren eine andere Sache. Wenn man bedenkt, dass Karpiński lange im Westen gelebt hatte, vernetzt war, Englisch konnte und kein Parteimitglied war, ist es erstaunlich, dass er das Projekt überhaupt starten konnte. Ohne den UNESCO-Preis wäre er wohl nicht einmal so weit gekommen
  Berufsverbot und das Erteilen von Visa waren gängige Mittel, um Menschen verschwinden zu lassen. Wahrscheinlich verlor er auch seine Wohnprivilegien und ging deshalb aufs Land, um Schweine zu züchten

  • Fairerweise muss man sagen, dass in Bereichen, die die sowjetische Regierung brauchte, durchaus einiges an Wettbewerb zugelassen wurde. So war es bei Konstruktionsbüros und manchmal auch in der Architektur, und es gab mehr als ein Unternehmen, das Militärflugzeuge und Hubschrauber entwarf
  • Polen unterlag Embargos, daher war es schwierig, westliche Bauteile zu beschaffen. Der polnische Złoty war keine konvertible Währung, daher musste in Hartwährung bezahlt werden, und es gab einen großen Unterschied zwischen dem offiziellen Wechselkurs und dem inoffiziellen Straßenkurs der illegalen Geldwechsler
    Polen, die Hartwährung verdienten, konnten Fremdwährungskonten haben, durften aber keine echten Dollar oder D-Mark abheben; stattdessen erhielten sie spezielle Tokens, mit denen sie in internen Exportläden westliche Lebensmittel, Kleidung, Haushaltsgeräte, Radios, Fernseher und sogar Toilettenpapier kaufen konnten. Toilettenpapier war eines der Produkte, bei denen der Kommunismus besonders in seiner Spätphase notorische Probleme hatte. Diese falschen Dollar wurden auf der Straße zu einem niedrigeren Kurs gehandelt
    Der Besitz echter Fremdwährung war verboten, genauso wie der Besitz eines Reisepasses. Es gab zwei Arten von Pässen, für Staaten des sowjetischen Blocks und für die ganze Welt, und sie mussten bei der örtlichen Polizeidienststelle zur Aufbewahrung und für Verhöre hinterlegt werden. Manchmal wurden nicht allen Mitgliedern eines Haushalts Pässe ausgestellt, um eine Flucht der ganzen Familie zu verhindern
    Wirtschaftlich stand Polen stark unter sowjetischem Druck. Die Sowjetunion bestellte viele Schiffe bei polnischen Werften, wollte aber nur in nicht konvertiblen und nahezu nutzlosen Transfer-Rubel zahlen: https://www.researchgate.net/publication/305054272_The_Trans... Den Wechselkurs zur Landeswährung kontrollierte Moskau. Um diese Schiffe nach Russland zu liefern, musste Polen Material und Ausrüstung außerhalb des Ostblocks einkaufen und in Hartwährung bezahlen. Die osteuropäischen Staaten entwickelten bald ein Tauschsystem, aber Lieferanten außerhalb Osteuropas wollten in US-Dollar bezahlt werden. Polen versuchte, landwirtschaftliche und industrielle Produkte zu verkaufen, konnte jedoch mit westlichen Anbietern nicht konkurrieren, sodass die Einnahmen gering blieben; als der Lebensstandard immer weiter sank, hatten die Menschen die Kommunistische Partei schließlich gründlich satt, und das Spiel war aus

• Ein interessanter Kontrast zur Geschichte des jugoslawischen Galaksija
  https://spectrum.ieee.org/yugoslavia-diy-microcomputer
  https://jacobin.com/2020/08/computer-yugoslavia-galaksija-vo...
  https://en.wikipedia.org/wiki/Galaksija_(computer)

• K-202-Handbuch: http://www.zenker.poznan.pl/k-202/dokumentacja/k-202-reklama...

• Dass der K-202 schneller war als später erschienene Personal Computer, ist nichts Ungewöhnliches. Die späteren Computer basierten auf Mikroprozessoren, und frühe Mikroprozessoren wie der 8008 oder 8080 waren im Vergleich zu LSI-TTL-Entwürfen jener Zeit keine Geschwindigkeitsmonster
  Im Artikel steht auch, dass die [Data General] Super Nova ungefähr so schnell war wie der K-202. Ein weiterer interessanter Computer ist der Datapoint 2200, ebenfalls ein TTL-Entwurf. Der Hersteller wandte sich an Intel und TI, um das CPU-Design auf einem einzelnen Chip umzusetzen; das Ergebnis war der 8008-Mikroprozessor, der fast den gleichen Befehlssatz hatte, aber langsamer war als der ursprüngliche 2200

• Falls dich die Behauptung überrascht hat, der K-202 habe „eine Million Operationen pro Sekunde“ ausgeführt: Gemeint ist in Wirklichkeit, dass er eine Million Speicher-Lese-/Schreibvorgänge pro Sekunde schaffte. Er erreichte keine Megaflops