Från Ökenstorm till Sears - "Logistikens Einstein"

(Publicerad i tidningen Köpmannen vintern 1993-94)

Det var general Pagonis som såg till att allting fanns på rätt plats vid rätt tidpunkt under Operation Ökenstorm. Den bragden ska nu göra honom till logistikchef för Sears, Roebuck & Companys drygt 800 varuhus, om han bara får grönt ljus från politikerna i Washington till att lämna armén.

När Gus Pagonis landade i Saudiarabien i augusti 1990 stod han inför vad som skulle bli världshistoriens dittills största logistiska företag. Han måste snabbt bygga upp en apparat för att husera och försörja flera hundra tusen soldater. Det enda man hade i överflöd var sol, sand och olja.

General Schwartzkopf skriver i sina memoarer, att Pagonis var "en Einstein när det gäller att få saker att hända". Saudiaraberna hade lovat att hjälpa till med bränsle, vatten och transporter, men de hade inte riktigt fattat uppgiftens omfattning. Trupperna anlände i tiotusentals, men det fanns ingenstans för dem att bo. Pagonis löste detta med ett snilledrag: Han lånade de tält som saudierna normalt använder för att inkvartera alla de muslimer som vallfärdar till Mecka varje försommar.

Antalet soldater växte till över en halv miljon och ur öknen sprang ett helt samhälle fram, med postkontor, fältkliniker, telefonhytter, motionsanläggningar, biografer och bilburna hamburgerstånd, samt ett system av försörjningsleder. Pagonis och hans stab om 40 000 skulle komma att servera 122 miljoner måltider, leverera 32 000 ton post och tanka 5 miljarder liter bränsle.

Men hur relevant är militär logistik för det privata näringslivet? Gus Pagonis är övertygad om att så är fallet, vilket han även argumenterat för i sin bok: Moving Mountains: Lessons in Leadership and Logistics (övers: Att flytta berg: Lärdomar i ledarskap och logistik, utgiven av Harvard Business Press,1992.)
-Jag hoppas nu få visa det i praktiken, säger Pagonis i en telefonintervju från Kaiserslauten i Tyskland, där han idag tjänstgör som chef för alla logistik inom NATO.

Vid första anblicken kan det te sig som om militär och civil logistik är två vitt skillda världar: Den ena präglad av konkurrens och marknader; den andra av central planering och ordergivning. Det är dock en felsyn, enligt Pagonis.
-Det finns direkta länkar på nästan varje område mellan logistiken i näringslivet och i det militära: Det gäller lagerhållning, underhåll, försörjning och transporter, saker som alla har sin direkta motsvarighet på den civila sidan, säger han.
-Jag tror inte att logistiska enheter ska drivas efter lönsamhetsprinciper. Däremot ska de vara kostnadseffektiva, säger han och förklarar:
-Anta att vi tillverkar en produkt och att vår marknadsavdelning kör en annonskampanj på lördagsförmiddagen, då många barn tittar på tecknade serier på TV. Det betyder att varorna måste finnas på hyllorna i varuhuset nästa måndag när barnen och deras mammor går till affären.
-Om nu den som ansvarar för transporterna försöker vinstmaximera väljer han den billigaste transportformen, t ex via pråm. Men det betyder att produkterna anländer om fyra veckor och att vi kastat bort en miljon dollar på reklam! Det är därför varje företag behöver en logistiker i den högsta ledningen, som kan se till att rätt saker skeppas på rätt sätt. Annars kommer man att sub-optimera, istället för att optimera resultatet, säger Pagonis.

Ett annat område där näringslivet kan lära av militären är ledarutbildning.
-Vi har i det militära utbildningsinstitutioner som förbereder folk för ledarskapet, vilket man har inte i den civila världen. Där tar man någon som är tekniskt duktig och sätter honom att leda.

Fast Pagonis medger att militärerna kan behöva lära om en smula innan de går ut i näringslivet.
-Den som försöker vara en diktator kommer inte att få något gjort, det går inte att ställa upp en massa diktat för sina underordnade, säger Pagonis, som i Harvard Business Review beskrivit sin egen ledningsstil som en blandning av expertis och medkänsla.
-Militärer är disciplinerade och kanske lite rigida, säger han. De måste lära sig bli flexibla och anpassa sig, men jag tror det är lättare att gå från en strikt miljö till en friare, än att gå från laissez-faire till disciplin.

Dagens militära logistiker har enligt Pagonis lärt sig mycket av sina civila kollegor och står inte främmande för begrepp som JIT (Just-In-Time) lagerhållning.
Det är inte minst de kraftiga nedskärningarna av försvarsbudgetarna som tvingat fram en ny attityd.
-Vi har inte råd att hålla oss med stora lager där saker och ting försvinner och mängder av folk för underhåll. Vi har gått över till ett distributionssystem med centrala knutpunkter, precis som på den civila sidan. Efter Vietnam fick vi bli mycket mer effektiva och logistiken blev en integrerad del av budgetprocessen, säger han.

Man har också dragit fördel av den moderna informationstekniken, som lätta bärbara datorer och mobiltelefoner.
-Det är automationen som gör det möjligt att tillämpa Just-In-Time lagerhållning. Du knappar in vad du behöver och kan omedelbart se exakt på vilken lastbil i vilken depå materielen befinner sig. Datorerna gör att vi kan vara mycket mer flexibla, säger Pagonis.

Hans favoritkanal för information är dock raka motsatsen till "high-tech". Pagonis använder sig av s k "3x5" kort (3 gånger 5 tum stora), standardformatet för indexkort i USA. När han vill ha en rapport från fältet om någon detalj kastar han ner frågan på ett 3x5-kort och sänder iväg det längs kommandokedjan. Den som har svaret fyller i detta och returnerar kortet. Under höjdpunkten på Operation Ökenstorm fick han in ungefär hundra sådana kort om dagen.
Poängen med systemet är att det tvingar fram korta och koncisa rapporter.

På frågan om det inte är dags att ersätta korten med elektronisk post, svarar Pagonis:
-Vi använder bäggedera. Om du sitter vid en dator sänder du elektronisk post, annars använder du korten. Men för att vi ska kunna använda elektronisk post måste vi först se till att det inte går att skriva för många rader, för i annat fall kommer folk att skriva memon på flera sidor.

Samma tanke låg bakom Pagonis "stående morgonmöten" under Ökenstorm. Om folk rapporterar stående pratar de inte för länge.

Det ska bli spännande att se hur många av dessa nyordningar generalen överlever sedan han tagit det stora varuhuset i besittning.

Hans Sandberg

Det är 1997... i baksätet på en taxi i New York (Krönika från 1993)

(Publicerad i TeleVärlden våren 1993)

(New York) Det är kvart över fyra på eftermiddagen fredagen den 15 augusti 1997. Du sitter i baksätet på en taxi i New York. Färden går från World Financial Center till Broadway och vidare norrut genom SoHo, Geenwich Village och förbi Times Square. Efter en stund plockar du fram din televideo, som trots att den inte är större än ett A4-block fungerar som både dator, bildtelefon och tvåvägs-TV. I passivt läge ser den mest ut som en liten glasskiva, utan vare sig knappar, spakar eller tangenter. Du aktiverar den genom att tala till den och den känner igen din röst, så att ingen annan än du kan använda den, även om du skulle glömma den kvar i taxin. Skärmen fylls av en bild som är en blandning av ett flygfoto och en karta över "the Big Apple" som stan kallas i folkmun.

"Hm", säger du till dig själv," jag undrar om de spelar Shakespeare i Central Park ikväll?"

Du drar pekfingret mot mitten skärmen och trycker till lite extra med pekfingret. Skärmen reagerar på det hårdare trycket med att zooma in sig på Manhattan. Du pekar på Central Park, trycker till igen och inom ett ögonblick fyller parken upp hela bilden. Taxin hoppar och skakar varför du växlar till röstkontroll.

"Visa Central Park, vid uteteatern," säger du.

Bildens detaljer blir allt tydligare. För ett ögonblick får du nästan för dig att du svävar ner mot den stora gräsmattan vid uteteatern hängande i en fallskärm. Men det är bara en illussion skapad med tredimensionell grafik. När du har "landat" stabiliserar sig bilden och kartan kompletteras med en mängd symboler. Det är indikatorer som visar att det är 74 grader Fahrenheit, luftfuktigheten är 60 procent, utsikterna till regn 20 procent och kvällens brottslighet är låg än så länge....

Du pekar på en bild av en grinande romersk mask och frågar:

"Vad spelas ikväll?"

Ikonen förvandlas till en liten infälld teveruta. En kvinna dyker upp i rutan och svarar artigt:

"Som Ni Behagar. Start klockan åtta. Ha det så bra!"

Du har nu två timmar på dig och börjar bli hungrig.

"Kolla om min kollega Tore Koppel är här i kväll," säger du.

Ett nytt fönster öppnas i bilden och du får veta att han antingen inte är det, eller inte vill kommunicera. Du ber systemet hålla utkik efter honom, ifall han skulle öppna linjen igen. (Din televideo gör detta med hjälp av smarta datorprogram, en slags "robotar.")

Din taxin är nu framme vid Gallerie Lafayette i Hörnet av Broadway & 57:e gatan. Innan du lämnar bilen ber du televideon betala taxifirman och ger föraren två dollarsedlar. Medan du letar efter franska underkläder åt din fru piper ditt armbandsur till. "Öppna linjen, det är Tore", står det på urtavlan. Du tar fram din televideo och ser en liten TV-bild av honom.

"Tjenare Tore, har du käkat?"

"Nej, har du något förslag?"

"Jag ska kolla," säger du, pekar på en restaurangsymbol på skärmen, säger "thailändskt" och drar en cirkel runt den plats på skärmen där du står. Snart har du fyra förslag på thailändska restauranger. Du kollar med Tore och bokar sedan ett bord på Royal Thai.

Härifrån får du dock ta till fötterna, för din televideo skulle inte förstå om du bad den sända dig dit.

***

Det kommer nog dröja innan Televerket, eller AT&T, kan erbjuda "transportstrålar" a la Startrek, men det betyder inte att denna lilla science-fiction historia är gripen helt ur det blå.
De små personliga kommunikatörerna, PCS, PDA eller vad man ska kalla dem, står alldeles bakom hörnet. Digitaliseringen av mobiltelefonin har börjat och det finns företag som börjat använda ultrakortvåg för att sända kabel-TV och tror sig kunna sända även HDTV den vägen. Telebolagen experimenterar med att sända videofilmer över vanliga telefonledningar och kabelbolagen bygger nya hybridsystem som kombinerar fiberoptik, koaxialkabel och nya avancerade digitala växlar. Vi står inför en utbudsexplosion då det gäller information och underhållning och risken är att vi drunknar i data, tele och videoströmmar. Hur ska man t ex bära sig åt för att välja mellan 500 eller fler TV-kanaler? Det tar faktiskt nära en timma bara att "bläddra" sig igenom dem. Än värre blir det när vi får tvåvägsvideo av olika slag, alltifrån bildtelefoni till videokonferenser.

Det är som David Gelernter, professor i datavetenskap vid Yale-universitetet säger:

"Vi lever mitt i en gallopperande komplexitetskris."

David Gelernter, som är en ledande forskare inom artificiell intelligens, lade häromåret fram en intressant vision av hur man kan tackla denna kris i boken Mirror Worlds. Han tror att man måste bygga upp en slags elektroniska spegelbilder av vår vanliga värld. Till att börja med kommer företag och institutioner att knyta samman sina olika system av datorprogram i en struktur som speglar ett visst företag.

Gelerner jämför byggandet av spegelvärldar med medeltidens katedralbyggen. Det var jättelika projekt som samlade den tidens mest kreativa talanger. Att bygga system av programvara som kopplar ihop ett företags, en myndighets, en stads eller kanske t o m ett lands alla informationsflöden och gör dem lättillgängliga, är på samma sätt en jättelik utmaning. Men denna gång består byggstenarna av datorprogram, vilket dock inte gör saken lättare, eftersom det kommer att krävas en radikalt ny programbyggnadskonst.

Gelernter har själv varit med om att skapa ett nytt programmeringsspråk - Linda - som används för att bygga en första liten "spegelvärld" på en intensivvårdsklinik vid Yale Medical School. Denna första prototyp till en spegelvärld samlar in alla informationsflöden från en patients monitorer, vilka presenteras på en datorskärm i form av något som ser ut som ett lutande skackbräde. Varje ruta i brädet står för ett informationsflöde. Om systemet upptäcker onormala aktiviteter fälls rutan upp och ändrar färg beroende på hur allvarlig situationen är. Detta är bara ett första försök, men steg för steg kommer fler och fler organisationer bygga sina egna spegelvärldar, vilka integreras i större spegelvärldar.

"Billiga videokameror och bredbandsnät för data- och telekommunikationer land och rike runt håller redan idag på att skapa en enorm kapacitet för kommunikation. Spegelvärldarna kan samla in tusentals videoflöden om allt möjligt som är av offentligt intresse och göra dem tillgängliga för allmänheten," spår han.

"Detta kan bli en social mötesplats, en allmänhetens elektroniska park, där du kan ta promenader, träffa människor och kommunicera."

"Det kommer att bli lika meningslöst att stå i fysisk direktkontakt med regeringen eller sjukvårdssystemet, som att sköta alla sina transporter med fötterna. Vi slipper alla de obekvämligheter som den yttre verkligheten öser över oss," säger Gelernter med en glimt i ögat.

***

Så vem vet, snart kanske vi verkligen kan zooma in oss på Central Park med en liten Televideo.

Klicka här för att läsa en intervju med David Gelernter.

Det nya AT&T Bell Labs - Snillena fick lära sig lyssna på kunderna

(Publicerad i TeleVärlden våren 1993)

Hjältarnas tid är passé på AT&T Bell Laboratories. Inte så att det världsberömda labbet drabbats av letargi, men det fria sökandet ska nu samsas med lönsamhetstänkandet.
-Vi har inte råd att fortsätta som förr, säger David V. Lang, forskningschef på halvledarområdet vid Bell Labs högkvarter i Murray Hill, New Jersey.

Reformerna kan ses som en försenad reaktion på avskaffandet av telemonopolet i början på 80-talet. Det var då "Ma Bell" räddade sig undan ett tio år gammalt antitrustmål genom att göra sig av med sina 22 lokala telebolag. De senare bildade dagens sju regionala telebolag, de "sju systrarna Bell".

Det nya AT&T som såg dagens ljus 1 januari 1984 bestod av långdistanverksamheten, tillverkningsenheten Western Electric och Bell Labs. Och av den miljonhövdade skaran anställda återstod bara en knapp tredjedel.

Parallellt med detta släpptes konkurrensen fri på långdistansmarknaden i USA. Många förutspådde katastrof och elände, men AT&T klarade sig bra, trots hård konkurrens från MCI och Sprint. AT&T är idag ett av USA:s friskaste företag, med en försäljning, som -- trots recessionen -- steg med 3 procent 1992, till 65 miljarder dollar (450 mdr kr). Vinsten steg sjufalt, till 3,8 miljarder dollar (19 mdr kr).

De över 20 000 forskarna och teknikerna på Bell Labs märkte först inte särskilt mycket av förändringarna inom moderbolaget.
-Labbet lämnades till att börja med oberört, men när resten av företaget förändrades blev det uppenbart att även forskningen måste följa med, säger David Lang, vars anfäder för övrigt invandrade till USA från Sverige på 1880-talet.

Bell Labs finansieras med en slags skatt på AT&T:s olika divsioner. Allteftersom de försökte bli effektivare växte deras intresse av att få ut så mycket som möjligt av sin "forskningsskatt". Det ökade trycket på Bell Labs att komma i takt med resten av företaget.

Under monopolets dagar sågs utgifterna för forskningen som en del av underhållet av telenätet. AT&T hade ingen konkurrens och dess vinst var reglerad av regeringen. Forskningen var därför tryggt isolerad från konjunkturer och kortsiktiga vinstintressen. Detta var i många forskares ögon den "gamla goda tiden", då Bell Labs vann berömmelse världen över för sina många banbrytande vetenskapliga upptäckter, som transistorn, lasern och fiberoptiken.

För det amerikanska näringlivet var Bell Labs en aldrig sinande källa till ny teknik, som de dessutom fick gratis. Detta som en motprestation för monopolställningen.

Nackdelen med denna modell var att den inte befrämjade effektivitet i forskningen. Mycket talang ödslades på projekt som aldrig kom till användning, vare sig inom eller utanför AT&T.

Chefen för Bell Labs, John S. Mayo använder ibland följande anekdot: Forskarna brukade kasta goda idéer "över planket" in till utvecklingsavdelningen, som såsmåningom tog fram en prototyp och langade över den till produktionsavdelningen, som i bästa fall tog fram en färdig produkt, vilken de i sin tur hystade över till marknadsavdelningen. Om något gick fel någonstans bollade man tillbaks problemet över planket.
Detta var nu inget unikt för Bell Labs, utan så gjorde man på de flesta industrilabb i USA. Men den japanska utmaningen tvingade fram ett nytänkande och idag finns det få forskningschefer som inte talar om att lyssna på marknaden, lagarbete och att korta tiden mellan idé och färdig produkt.

För Arno Penzias, en av Bell Labs sju nobelpristagare och chef för reformarbetet fanns det inget alternativ till en kursändring.
-Om vi fortsatt göra allt på det gamla sättet skulle båten sjunkit, sa han sommaren 1991 till tidningen Science.

David Lang ser dessutom en djupare liggande orsak till trenden mot mer tillämpad forskning på grundforskningens bekostnad.
-Den vetenskapliga grunden till saker som lasrar, transistorer och fiberoptik har inte ändrats mycket sedan 50-talet. På sätt och vis har vi använt alla fysikens stora upptäckter, men ändå fortsätter en del grundforskare arbeta på det gamla sättet, med forskning för forskningens egen skull.
-De som verkligen vill göra stora upptäckter söker sig idag till nya områden som bioteknik, säger Lang.

Fysiken hade sitt stora århundrade under 1900-talet precis som kemin hade det på 1800-talet. Vi befinner oss nu i en tid då det gäller omsätta upptäckterna i nyttiga teknologier. Det hindrar inte att det finns en pekuniär sida till den nya synen på forskningen.
-Om vi inte bekymrar oss om relevansen i det vi gör kommer vi så småningom finna att ingen vill betala för vår forskning, säger Lang. Till och med den amerikanska regeringen håller på att ändra attityd till grundforskningen. Kravet relevans ökar. Den måste bidra till landets industriella konkurrenskraft. Även om nyttan ligger 10-15 år borta måste den finnas där.

Det är naturligtvis inte en helt okontroversiell uppfattning, i synnerhet inte bland forskare. För även om man kan förstå att företag som AT&T och IBM har svårt att finansiera långsiktig grundforskning på samma sätt som förut, måste någon ta detta ansvar. Under det kalla kriget kunde långsiktig forskning ofta finansieras via försvars- eller rymdanslagen, men den tiden är förbi. USA:s nye president Clinton har inga politiska dubier mot att öka centralregeringens stöd till forskningen, men det återstår att hur hårt han kommer att se på frågan om forskningens nytta.

Reformerna på Bell Labs startade i september 1990. Onödigt dubbelarbete avskaffades, överlappande projekt lades ned eller slogs samman. Forskningen fokuserades på mer näraliggande mål, det vill säga på projekt som kunde ge resultat inom 3-5, ibland upp till 10 år.
-Den kanske största förändringen på Bell Labs och i AT&T som helhet är kvalitetstänkandet och fokuseringen på kunden, säger Lang.
-Vi har försökt få folk att förstå att tänka på konkurrensen där ute och att vi måste samarbeta internt, att alla måste veta vilken betydelse deras jobb har, vem kunden är och hur olika jobb länkar in i varandra. Vi måste få forskarna att förstå att det är kunderna som avgör om deras arbete varit framgångsrikt, säger Lang.
-Det är svårt, för att forskare är ofta hårda motståndare mot förändring. Det är en självständig skara, eftersom de är berömda, ofta världsberömda. De är som primadonnor, operasångare. Försök få Luciano Pavarotti att bli en lagspelare, säger han och skrattar.
-Å andra sidan förutsätter ren grundforskning en kultur där det går att vara primadonna och ha ett starkt ego. Hur skulle de annars kunna våga ifrågasätta etablerad visdom och säga att vad alla trott hittills är fel?! Det krävs ett stort ego om man ska joba dag och natt, år ut och år in med att visa att något annat snille haft fel. Men om ditt huvudsakliga mål är att serva kunderna, att vara nyttig och en lagspelare, hamnar ett stort ego gärna i vägen. Det är ett delikat problem, men jag tror det går att hantera det.
-Vi belönar lagarbete när det är viktigt och individuella insatser när det är viktigt, säger Lang och jämför med idrottens värld.
-Även i ett lag finns det stjärnor och de övriga spelarna har inget emot att ha stjärnorna i sitt lag. Och det är inte många som klagar över att stjärnorna får mycket mer pengar än resten av laget. Vad som är viktigt för laget är att de känner att de vinner och att alla har en roll, säger han.

Alla gillade inte det nya klimatet på Bell Labs och ett antal forskare, inklusive några toppnamn har lämnat labbet.
-Forskning är att ha sin hobby som sitt yrke och det finns de som vill fortsätta med sin hobby, även om vi inte vill betala för den, säger Lang. Om de var tillräckligt duktiga tog de jobb vid något universitet. Andra stannade kvar och anpassade sig så att de blev mer relevanta.
-De som stack lämnade efter sig öppningar som vi kunde fylla med nya unga forskare, vilka inte alls har samma attityd. För tjugo år sedan ansåg många grundforskare att det var snudd på intellektuell prostitution att jobba för industrin. Dagens unga forskare vill kunna spela en roll i samhällets förändring, säger David Lang.

Med undantag för 1991 har AT&T:s forskningsreformer inte parats med nedskärningar av anslagen, som ligger på drygt 3 miljarder dollar. Affärsenheterna har ett direkt inflytande över hur en trededel av anslagen används, ett visst inflytande över nästa tredjedel, medan den sista tredjedelen bestäms centralt utifrån ett helhetsperspektiv.Man har dock inte heller valt att låta affärsenheterna direkt finansiera forskning genom att lägga ut kontrakt av olika slag, en modell man för övrigt prövar inom IBM:s forskningsdivision.
-Det skulle kunna leda till fluktuationer och forskningen kräver kontinuitet. Du kan inte avskeda forskare ena året och återanställa dem när tiderna blivit bättre, säger Lang.

Svenskfödde Anders Olsson har sett reformerna på nära håll. 1975 tog han som 23-åring sin examen på Chalmers Tekniska Högskola och sökte sig efter ett par års jobb i Sydostasien till Cornelluniversitetet, där han doktorerade i elektronik. Med sin examen i fickan gick han till Bell Labs, där han idag leder en avdelning kallad Solid-State and Quantum Optics Research Department. De försöker bland annat konstruera bättre fiberoptiska kablar för teletrafiken under Atlanten.
-Mycket av vad vi då sysslade med var värdelöst, trots att vi skrev en massa papper och reste på konferenser och berättade om hur fantastiskt bra saker vi gjorde, säger Anders om sin första tid på Bell Labs.
-Forskningen var som en Olympiad, mellan heroiska hjältar från USA, Japan och Europa. Snabbast, längst och bäst var mottot. Om det sen ledde till något kommersiellt användbart var inte alltid så viktigt, säger han.
-Nu tar vi mycket större praktiska hänsyn. Forskningen styrs mot tillämpningen och det krävs att resultaten ska gå att använda.
-Men man får inte glömma bort att det finns saker som nu ser helt opraktiska ut, men som om tio år kan vara väldigt bra att ha. Solitoner är ett underbart exempel på det. Linn Mollenauer började driva det här med solitoner för tio år sedan, trots att det då ansågs helt vansinnigt. Det fanns inga som helst tillämpningar. Linn fortsatte trots det på egen hand och nu är det något som med stor sannolikhet kommer att bli mycket användbart, säger Anders.

-För min personliga del har reformerna betytt att jag nu har två jobb. För det första forskar jag om fiberoptiska komponenter och system. För det andra är jag anställd av Lightwave SBU, en av AT&T:s kommersiella affärsenheter inom fiberoptik.
-Jag är ansvarig för all utveckling och tillverkning av laserkomponenter. För bara två år sedan hade det varit otänkbart att en forskare skulle kunnat göra detta, säger Anders Olsson.

Hans Sandberg

AT&T Bell Laboratories
Budget: 3 miljarder dollar (19 mdr kr)
Antal anställda: 25 000, varaa 1.200 forskar inom grundforskning och 17.000 är ingenjörer och programmerare sysselsatta med produktutveckling. Nästan 4.000 anställda har doktorsexamen och sju har fått nobelpris för sin forskning. Ungefär 10 procent av budgeten går till grundforskning.

Plats: Bell Labs har större forskningsenheter i nio delstater. Högkvarteret ligger i Murray Hill i New Jersey, ungefär 45 minuter med bil västerut från Manhattan. Den största anläggningen, med 10.000 anställda, är den i Holmdel i New Jersey, ungefär en timma sydost från Manhattan.

Chefer: John S. Mayo, VD; Arno Penzias, vice-VD och direktör för labbet.

Fotnot: Solitoner. En ny teknik för att filtrera ljusvågor vilken gör det möjligt att radikalt öka avståndet mellan förstärkarna i fiberoptiska kablar. Normalt förstärks ljussignalerna efter 100 km, eftersom de annars förlorar sin form och blir svåra att tolka. Ju renare signaler som anländer, desto mindre blir kravet på dyrbar utrustning för felkorringering hos mottagaren.

Bell Labs rapporterade i slutet av februari att Linn Molenauers grupp demonstrerat att man med solitoner kan sända felfria signaler utan förstärkning över 13000 km, med en kapacitet av 20 gigabits (miljarder binära siffror per sekund). Dagens fiberoptiska atlantkablar klarar 80 000 samtal samtidigt, medan samma kabel med solitonteknik skulle kunna ta 8 miljoner samtal!

"Jag är bara en av de andra invandrarna"
Utanför David Langs kontor sitter en anslagstavla med passfoton av det hundratal forskare han basar över. Här jobbar män och kvinnor från alla kontinenter. Detta är en del av hemligheten med USA:s forskning, att hit söker sig talanger från när och fjärran. Precis som Anders för fjorton år sedan vill unga forskare världen över studera eller forska i USA, åtminstone för en tid. Många blir kvar, som Anders.
-Amerikanerna är en minoritet här. Själv är jag bara en av de andra invandrarna här, säger Anders Olsson.

Hans Sandberg

Robodoc fattar kniven

(Publicerad i tidningen Medicin Ekonomi Teknik, dec 1992).
 
Den 7 november 1992 torde ha en given plats i den medicinska historien. Det var första gången en robot opererade på en människa, i detta fall en 64-årig man som fick en höftledsprotes på Sutter General Hospital i Sacramento i Kalifornien.
-För mig som kirurg innebär Robodoc en stor lättnad, säger doktor William Bargar, en av USA:s främsta specialister på knä- och höftledsoperationer.

-Vi har nu genomfört fyra operationer och jag är just nu på väg till den femte, säger doktor Bargar, som ringer mig från sin biltelefon kvart över sex på morgonen.
-Det är lite för tidigt att utvärdera operationerna, men vi vet att samtliga patienter fått åka hem och det lite tidigare än normalt. De har inte upplevt någon smärta efter ingreppet och har god rörlighet. Man ska dock komma ihåg att det rört sig om relativt unga patienter, de har varit i femtioårsåldern.
-Vårt mål är än så länge bara att visa att de inte kommer att må sämre med denna teknik, än med konventionella metoder, säger han.
Roboten i fråga heter Robodoc och har byggts Integrated Surgical Systems (ISS) som i sin tur är en avknoppning från dataföretaget IBM:s berömda forskningslabb, Watson Research Center.

De fyra hittillsvarande operationerna med Robodoc har tagit ungefär fem timmar styck, vilket är längre än för motsvarande operationer utan robotstöd. Doktor Bargar förklarar det med att man ännu är ovana vid tekniken och att det därför tar längre tid att sätta upp systemet.
Operationen förbereds genom att tre nålar sätts in i patientens höftben. Sedan scannas höftpartiet med hjälp av datorstödd röntgentomografi. Resultatet blir en tredimensionell bild som sedan läses in i Orthodoc, den del av som används för att planera operationen.

Själva operationen inleds med att - om uttrycket ursäktas - den mänskliga kirurgen öppnar patienten och sågar av höftledskulan. Han frilägger sedan de tre nålarna, som ska agera signalfyrar till Robodoc, och fixerar höftbenet så att det sitter i rätt läge för ingreppet. Därefter placeras Robodocs robotarm i läge för att kunna sätta igång och borra. Kirurgen startar så roboten och kan under hela operationen när som helst nödstoppa processen. Han kan också följa operationen på Robodocs bildskärm. Efter borrningen avlägsnas roboten, protesen sättes in och patienten kan sys ihop.

-För mig som kirurg innebär Robodoc en stor lättnad. Det är mycket svårt att få en riktigt bra passning med de redskap vi har, som är relativt grova. Under operationen försöker du avgöra vilken storlek på protesen som är bäst för patienten. Det är ett svårt val, eftersom en större protes kan spräcka höftbenet, medan en för liten protes kan glappa, säger doktor Bargar.
 
Operationen är därför mycket krävande både vad gäller omdöme och kirurgisk skicklighet. Det är en situation med hög grad av stress där även den skickligaste kirurg kan råka ut för komplikationer.
-Roboten kan däremot göra ingreppet mycket precist, samtidigt som jag kan kontrollera och planera hela operationen på arbetsstationen.
-Som kirurg kan du nu på ett helt annat sätt lita på den planering du gjort före operationen. Detta är något vi hittills saknat. De flesta kirurger förbereder sig genom att studera röntgenplåtar och ta ställning till vilken storlek på protesen de tror är bäst. Men de litar i själva verket mest till sin instinkt som kirurger, för de vet att de bara kan göra en grov uppskattning med hjälp av röntgenbilder.
-De har helt enkelt inte tillräckligt med information, men på det här nya sättet har du en massa information. Kirurgen kan studera tredimensionella bilder och kan nästan med 100 procents säkerhet veta att hans planeringen kommer att hålla i operationssalen.

På frågan om hans förtroende för Robodoc är så stort att han själv skulle låta den operera på sig, svarar doktor Bargar:
-Utan tvekan! En av de avgörande fördelarna med robotar är att den i stort sett eliminerar mänskliga misstag. Det är därför man använder dem i industrin, säger doktor Bargar, som f ö har tog mastersexamen i ingenjörskonst innan han blev läkare.
-De är pålitliga, arbetar långa pass och kan upprepa sig oupphörligt, medan även den bästa kirurg gör misstag. Robotikforskningen har kommit såpass långt idag, att vi kan lita på att dessa robotar verkligen gör det vi programmerar dem att göra.
-För egen del skulle jag faktiskt föredra att bli opererad av en robot vad gäller denna del av operationen. Sedan skulle jag förstås vilja försäkra mig om att min kirurg har de rätta kvalifikationerna för resten av operationen, säger doktor Bargar, som tror att vi snart kommer att få se robotar utföra många fler typer av kirurgiska ingrepp.

Kommer användningen av robotar att förändra vår bild av kirurgen?
-Nej, det tror jag inte. Kirurgen spelar fortfarande nyckelrollen i operationen. Jag ser det snarare som ett teknologiskt framsteg, som gett kirurgen ett nytt redskap, där han behöver mer precision eller möjlighet att upprepa en process.

Hans Sandberg

Bakgrund:
Sutter General Hospital
Ett allmännyttigt privat akutsjukhus i Sacramento, Kalifornien. Det är efter sin ombyggnad 1987 ett av USA:s modernaste sjukhus. Det har 318 patientplatser.

Med eller utan cement...
Eftersom det är svårt för en kirurg att i patientens höftben exakt matcha formen på protesen, brukar man fylla ut mellanrummen med en särskild lösning, cement på engelska.
-För lågriskpatienter, som är över 65 och inte överviktiga är cement en bra lösning, säger doktor Bargar. Cementet håller i minst 15 år vilket bör räcka. Vi är mer tveksamma till cement då det gäller yngre patienter, i 40-50-års åldern, som är mycket mer fysiskt aktiva och kan väntas leva längre. För dem använder vi oftare cementlösa operationer. Det vart också populärt att använda cementlösa operationer under 80-talet, men det är en teknik som bland annat resulterat i höftsmärtor och sprickor i höftleden. Trenden svänger därför tillbaks mot att använda cement igen.
Vid cementlösa operationer är det desto viktigare att passningen mellan hålet i höftleden och protesen är så bra som möjligt, vilket kan bli ett skäl för att använda robotar som Robodoc.

Robodocs två beståndsdelar
1. En femaxlad kirurgisk robot på en rörlig plattform, tillverkad av det japanska företaget Sankyo Seiko. Denna robot är fösedd med trycksensorer, monitorer som följer patientens benrörelser och ett antal verktyg för själv operationen. Till systemet hör också en bildskärm, på vilken läkarna kan se simuleringar av operationen och annan relevant information.
2. En arbetsstation för pre-operativ analys, Orthodoc. Denna består av en mycket kraftfull dator, en IBM RS/6000, försedd med en högupplösande bildskärm, på vilken man med hjälp av speciella datorprogram kan studera patienten och den tänkta protesen i tre dimensioner. Informationen om patienten skaffas genom röntgentomografi. Resultatet av analysen på Orthodoc kan senare överföras till Robodocs kirurgiska robot.

Möte med Bob Kahn, en av Internets grundare (1992)

(Denna artikel publicerades i DataTeknik Nr 14, 1992.)

Robert E. Kahn, Mr. Gigabit:
USA behöver en nationell datasatsning

Dr. Robert E. Kahn är en av USA:s ledande experter på datanät. Han var en av hjärnorna bakom Arpanet, som lade grunden för det internationella forskningsnätet Internet. Han är också en nyckelfigur i skapandet av ett nationellt gigabit-nät, dvs ett datanät som klarar över en miljard binära siffror per sekund. Hans Sandberg träffade honom i Reston, Virginia.

Robert E. Kahn var med och
skapade Internetprotokollet TCP/IP.
Foto: Hans Sandberg

-Jag vet inte om du spelar golf, säger Kahn en bit in i vår diskussion om hur USA ska kunna bygga en ny nationell infrastruktur för information. Han fortsätter med att beskriva hur man skulle kunna sända en mängd parallella dataflöden från en golfturnering och låta tittaren välja mellan dem.

-Du skulle kunna ha 156 kameror, en för varje tävlare, eller kanske en för varje "fairway.” På så sätt skulle du kunna producera ditt egen bevakning av turneringen och följa din favoritspelare eller ditt favoritlag. Priset är att du binder upp en god bit av nätverket, men det skulle man kunna lösa genom att de tittare som vill ha denna tjänst delar på kostnaden.

Kahn kan konsten att tala med bönder på bönders vis och kanske är det därför han blivit en av USA:s effektivaste nätpredikanter. När jag ber honom definiera vad han menar med en nationell infrastruktur för information börjar han lexikaliskt:

-En infrastruktur är den underliggande grundvalen, själva basen för en organisation eller ett system, säger han och pekar på exempel som våra nät av vägar, elektricitet, vatten och avlopp, samt telenätet.

Produkter som kan produceras och säljas bit för bit, säljs på marknaden. Vi köper eller hyr våra bilar, telefoner och elektriska apparater, men de skulle vara av ytterst begränsat värde om vi inte också hade ett vägnät, ett telenät, ett elnät osv.

Dessa infrastrukturer tar vi för givna när vi köper våra bilar och TV-apparater, men de kom inte dit av sig själva. Eftersom det ofta rör sig om mycket stora investeringar och det är svårt att dela upp notan för dem finansieras de vanligen skattevägen.

Egendomligt nog kan vi inte ta för givet att det ska finnas en infrastruktur när vi köper ett datorsystem. Trots PC-revolutionen och explosionen av företags- och organisationsvisa datanät, är de flesta datorer och nätverk bara isolerade öar och ögrupper i informationshavet. Och datatrafiken är -- trots fiberoptiken -- ett mischmasch av ibland gammalmodiga och ofta inkompatibla tekniker. Om du ringer upp en databas med din PC har du förmodligen ett modem som klarar 1200, 2400 eller 9600 binära siffror per sekund (bps). Det finns avancerade modem som klarar 19,2 eller 38,4 kilobits (Kbps) och den grundläggande ISDN-standarden tillåter 64 Kbps. Lokala datanät klarar kring 10 miljoner bits (Mbps) över koaxialkabel. Fiberoptiska lokala nät (FDDI) kan nå upp till 100 Mbps. Avancerade forskningsnät som NSFnet, vilket ingår i Internet, klarar 1,5 Mbps och håller på att uppgraderas till 45 Mbps. På sikt ska dessa forskningsnät ingå i ett nationellt utbildnings- och forskningsnät av gigabitklass kallat NREN.

Flera olika aktörer och trender strålar samman i frågan om gigabitnät. Telefonnätet uppgraderas successivt till fiberoptik, ffa då det gäller långdistans trunklinjer och linjer till företag och organisationer. AT&T:s nationella trunklinjer är t ex ett gigabitnät (1,7 Gbits) sedan tio år tillbaka. IBM har nyligen börjat samarbeta med Time-Warner och det största kabeltevebolaget TCI, för att driva upp kabelnätets koaxialkablar till gigabitnivå. En del regionala telebolag har program för att under de närmaste decennierna dra fiberoptik till hemmen. Om och när de får klartecken att börja sälja informationstjänster kan vi få en explosion av investeringar i optiska fibersystem.    

Men det krävs samordning om det hela inte ska stanna på halva vägen, eller urarta till en fiberoptisk spaghetti. Bara den federala regeringen har tillräckliga ekonomiska och organisatoriska resurser för detta.

-Du behöver en arkitekt, eller en grupp av arkitekter som övervakar bygget av systemet, säger Kahn, som också efterlyser en ny framtidsvision.

-När vi först föreslog ett gigabitnät fanns det inga maskiner som kunde sända eller ta emot data i den hastigheten. Ingen trodde att slutanvändarna skulle vara intresserad av detta. Möjligen skulle man kunna använda tekniken för att multiplexa data när man sänder dem över trunklinjerna, men iså fall behövde man inte göra någonting, för utvecklingen gick åt det hållet ändå.

Detta är en viktig distinktion, för kärnan i Kahns vision är inte att packa om (multiplexa) dagens datatrafik och skeppa den i expressfart mellan samma gamla datorer, eller att öka utbudet av kabelteveprogram.

Gigabitnäten öppnar dörren för nya typer av databehandling. Vi kan få virtuella forskningslabb där en serie superdatorer från kust till kust tacklar olika aspekter av samma problem, som om de vore en enda maskin. I sådana metadatorer blir varje superdator en processor i ett heterogent system.

-Vår idé var att engagera dataföretagen och sedan få kommunikationsföretagen att ta fram nya breda datanät (WAN=Wide Area Nets) och sedan se vad forskningsvärlden kan göra med denna kapacitet, säger Kahn.

Här hamnar vi dock inför det klassiska problemet om hönan och ägget:

-Skulle du, om du var i kommunikationsbranschen, bygga ett nationellt gigabitnät utan att ha någon idé om vad man kan göra med det? I synnerhet som kostnaden för denna investering kan komma att ligga på många, kanske hundratals miljarder dollar.

Sak samma för databranschen: Varför ska företagen investera i gigabitprocessorer och bussar om det inte finns vare sig datanät eller applikationer för dem?

De fem pilotprojekt, eller testbäddar för gigabit-teknik som CNRI anlägger på uppdrag NSF och Darpa, är ett försök att komma runt detta dilemma.

-Genom att bygga dessa experimentella nät kan vi få databranschen att bygga experimentella datorer med avancerade gränssnitt. Det kan i sin tur leda till experimentella applikationer som ingen kunnat föreställa sig tidigare, säger Kahn.

-Det är för tidigt att säga så mycket mer än att vi hoppas lära oss vad folk ska kunna göra med sådana nät, hur arkitekturerna kan komma att se ut; både nätens, datorernas och programvarans. Det kommer att ge oss ett stort försteg när vi drar upp arkitekturen för en nationell infrastruktur.

CNRI:s betoning av applikationer med superdatorer betyder inte att gigabitnätet är en exklusiv angelägenhet för superdatoranvändare.

-Grunden för en nationell infrastruktur blir ett nät med en glidande skala av hastighet. En del kommer att nöja sig med låga hastigheter, andra kommer att kräva mycket mer.

IBM:s, Time-Warners och kabeljätten TCI:s avslöjade i våras att de arbetar på att göra kabeltevenätet till ett gigabitnät.

-Det kan bli ett sätt att sprida gigabit-tjänster, kommenterar Kahn, men deras experiment i Kanada gäller ett lokalt kabeltevesystem. Om du ska jämföra det med ett nationellt nät, måste du diskutera hur man knyter samman alla lokala kabeltevesystem och om du verkligen vill direktsända data till alla tittare.

Med tanke på presidentvalet frågar jag om han ser några större skillnader mellan partierna i frågan om bygget av en ny infrastruktur. Svaret blir mycket diplomatiskt. 

-Regeringen har hittills uttalat sitt stöd, men vi har inte sett av något omfattande ekonomiskt stöd. Både demokraterna och republikanerna har sagt, att det behövs investeringar i forskning och infrastruktur. Frågan är inte vem som kommer att ge mest stöd, utan vem som verkligen kan se till att det händer saker.

-Al Gore Jr. har varit mycket explicit. Den republikanska plattformen säger å andra sidan att regeringen nästan inte ska göra någonting, utom att investera i sådana saker. 

-Det är svårt för mig att säga vilken ansats som kommer att vara mest fruktbar. Det beror på så många saker som ligger utanför regeringens kontroll. Det är inte säkert att du lyckas även om den federala regeringen ställer upp med pengar. De måste se till att rätt myndigheter får pengarna, att rätt beslut fattas, att det privata näringslivet dras med. Det är fullt möjligt att regeringen satsar, utan att vi för den skull får en infrastruktur.

-Om det blir näringslivet som står för satsningen kan det för all del bli en infrastruktur, men kanske inte den landet vill ha, utan den som näringslivet kortsiktigt tjänar på.

-Oavsett parti tror jag vi går mot en kompromiss, där regeringen och näringslivet samarbetar, men där regeringen spelar en ledande roll.

Kahn efterlyser en federal satsning, men han vill inte att regeringen dominerar projektet, vare sig administrativt eller ekonomiskt.

-Regeringen måste åtminstone välsigna vad som görs, annars blir det inget av. Det är mycket svårt att göra något som har så vittgående effekter på samhället om man har regeringen mot sig. Ibland räcker det om de bara tittar åt andra hållet, ibland behöver de vara en aktiv drivkraft, ibland behöver de ställa upp med pengar.

Han liknar dess bidrag vid ett utsäde, som stimulerar intresset i den privata sektorn genom att visa att det går.

-Det är avgörande att få med det privata näringslivet. Där finns mycket större ekonomiska resurser än inom regeringen. Problemet är att ingen har det unika ansvaret för infrastrukturen, utom möjligen den federala regeringen. Det är svårt för den privata sektorn att själv ta ett sådant steg.

-För att vi verkligen ska kunna tala om en infrastruktur för information måste vi nå utanför forskningens och utbildningens världar, in i småföretagen, skolorna och hemmen. Det kommer att kräva en nationell satsning av stora mått, säger Kahn. 

Det betyder inte att han önskar ta efter Europas och Japans centralistiska modeller för hur man bygger en infrastruktur.

Den amerikanska modellen har enligt Kahn "fungerat extremt bra" och han ser Internet som ett exempel på denna. Internet länkar idag 5.000 datanät i ca 40 länder och trafiken på nätet har vuxit med runt 20 procent per månad (!) under de senaste åren.

-De flesta av dagens standarder har skapats uppifrån och ner, av kommittéer som diskuterat och definierat dem, men Internet skapades på ett annat sätt. Folk drog igång  verksamheter som med tiden blev de facto standarder därför att de svarade mot verkliga behov. Så småningom kom någon kommitté och bekräftade den existerande standarden.

-Jag tror inte vi ska hänga upp oss för mycket på de initiala standarderna, för de måste ändå ändras med tiden. Det finns inget sätt att veta vad som är rätt utan att ha prövat det i praktiken, säger han.

Gigabitnätet ställer oss inför en rad stora tekniska utmaningar: Hur bygger man digitala växlar för ett fiberoptiskt nät som transporterar en eller ett par miljarder binära siffror per sekund? Hur dirigerar man trafiken på ett sådant nät? Hur kan man på ett billigt sätt koppla in datorer på ett sådant supernät? Hur eliminerar man den tidsödande "handskakning" (för att kolla att bägge partner "talar samma språk" kommunikationsmässigt sett) som används vid kommunikation över analoga datanät? Hur ska datorernas operativsystem se ut om de ska kunna arbeta med data som kommer och går i gigabit-fart? Hur ska datorerna hantera den tidsfördröjning som uppstår när data färdas över långa geografiska avstånd? Hur skyddar man sig från massiva förluster av data vid avbrott i gigabittrafik? 

-Det är svårare än vi trodde att få datorer att kommunicera vid sådana hastigheter, säger Kahn, men han ser trots det inte några avgörande tekniska hinder för ett gigabitnät i USA.

I så fall ligger bollen hos politikerna och företagsledarna. Och om de spelar väl kan vi vänta oss nya dramatiska genombrott inom USA:s forskningsvärld under 90-talets andra hälft.

Hur länge det ska ta innan den nya infrastrukturen för information når ut i stugorna är ännu oklart. Det beror inte minst på om lagstiftarna i Washington lyckas lösa upp den trafikknut som blockerar de lokala telefonbolagens investeringsvilja i ny teknik. Det beror också på om näringslivet lyckas fylla dessa nya superkanaler med produkter som folk vill ha.

-Det kommer att ta lång tid innan folk i allmänhet vet vad de ska göra med en gigabit i hemmen. De första applikationerna blir nog video, säger Kahn.

Kanske blir det rent av möjligheten att välja mellan ett obegränsat antal TV-program och kameravinklar som kommer att ge var medborgare dess rättmätiga gigabit? 

Bob Kahn grundade CNRI som han hoppades skulle bli
en civil motsvarighet till Pentagons Darpa. Intresset från det
privata näringslivet var dock ljummet. Såsmåningom lyckades
han få regeringen att stöda sitt Gigabitprojekt.
Foto: Hans Sandberg

"Vi trodde det privata näringslivet skulle kasta sig över vårt projekt" 

Robert E. Kahn kommer från stadsdelen Brooklyn i New York, där han 1960 tog sin examen i elektronisk ingenjörskonst. Han doktorerade i samma ämne vid Princeton University 1964 och blev därefter lärare på Massachusetts berömda Institute of Technology (MIT). Det var där han blev intresserad av informationsteknik och inte minst områden som artificiell intelligens och datanätverk. 1966 började han jobba på Bolt, Baranek &Newman (BBN) i Cambridge, Massachusetts.

När Pentagons forskningsgren, Darpa (tidigare Arpa) beslöt att bygga ett forskningsnät baserat på den nyligen utvecklade tekniken för paketförmedling, lät man uppdraget gå till BBN. Kahn fick ansvaret för det nya nätets systemdesign. 1972 gick han över till  Darpa och blev året därpå chef för kontoret för informationsbehandling (IPTO). Kahn och hans kollega Vinton G. Cerf  (som senare skulle bli chefsarkitekt för TCP/IP och skapa telebolaget MCI:s elektroniska postsystem MCI Mail) skrev 1973 en artikel där de lade den teoretiska grunden till tekniken för paketförmedling av data. "A Protocol for Packet Network Intercommunication."

Kahn var idégivaren till Darpas "Strategic Computing Inititative" (SCI), som var ett svar på Japans för att bygga "Femte generationens datorer" med hjälp av artificiell intelligens.

SCI startades 1983 och blev ett av USA:s största federala forskningsprogram på dataområdet.

Han lämnade Darpa 1985 för att tillsammans med Cerf starta en allmännyttig FoU-organisation, Corporation for National Research Initiatives (CNRI). Tanken var att skapa ett civilt Darpa.

Kahn och Cerf var oroliga för att USA skulle förlora sin ledande roll på informationsteknikens område till Europa och Japan, som visserligen låg och ligger långt efter USA då det gäller avancerade datanät, men vars vilja att satsa var och är desto större.

Det är inte alls lika lätt att trumma ihop stöd för nationella program i USA, dels pga den traditionella skepsisen mot statliga myndigheter och dels pga budgetunderskotten. Kahn hoppades ursprungligen att det privata näringslivetet skulle ställa upp med en miljard dollar, men det var optimistiskt i överkant.

-Det har gått mycket långsammare än jag väntade mig, säger han. Vi trodde att näringslivet skulle kasta sig över detta projekt, men så skedde inte vilket gjorde att vi tvingades söka stöd hos regeringen. Vi lyckades få några företag att ställa upp med pengar, men det finns inte så många företag med både vision och resurser för denna typ av projekt, säger han. 

Företagen var AT&T, DEC, IBM, MCI, Xerox och de sju regionala telefonbolagen. Startbidraget som inte är offentligt rörde sig troligen bara om ett par miljoner dollar.

Efter fler års lobbyverksamhet lyckades Kahn 1990 få regeringen att via NSF och Darpa satsa 15,8 miljoner dollar över tre år för gigabitforskning i CNRI:s regi. Det var en blygsam summa, men ett officiellt erkännande som gjorde det lättare att få fram pengar från industrin. CNRI:s industriella partner ska bidra med 100 miljoner dollar, plus stora resurser i form av forskare och utrustning.

-Medvetenheten om behovet av en infrastruktur för information är mycket större idag än när jag drog igång CNRI, säger Kahn. Det hålls många konferenser om ämnet, kongressen har tagit en lag och åtminstone en av kandidaterna till vicepresident (Al Gore, Jr.) har aktivt drivit denna fråga. Regeringen har också blivit mycket mer intresserad och även om den inte ingår i det existerande superdatorprogrammet (HPCC), kan det mycket väl komma att ingå i ett uppföljningsprogram.

Aurora, Blanca, Casa, Nectar och Vistanet ska visa att det går

CNRI bygger tillsammans med forskare från industrin och universiteten upp fem anläggningar som ska testa olika aspekter av nätverksteknologi i gigabitklassen. Richard Bender på CNRI säger att han räknar med att de praktiska försöken ska inledas i januari 1993 och att resultaten ska vara klara mot slutet av samma år.

AURORA: Design av växlar och kommunikationsprotokoll för gigabitnät, baserade på ATM-teknik (Asynchornous Transfer Mode) respektive PTM-teknik (Packet Transfer Mode). Studera distribuerade system och applikationer på gigabitnät.

Partners: Bell Atlantic, Bellcore, IBM, MIT, MCI, Nynex, University of Pennsylvania.

BLANCA: Design och kontroll av gigabit-växlar. Nätverksbaserade applikationer som t ex bildbehandling inom medicin och radioastronomi, samt digitala multimedia-bibliotek. Partners: AT&T, Ameritech, Astronautics,  Bell Atlantic, Cray Research, Lawrence Berkley Laboratory, National Center for Supercomputer Applications, University of California at Berkeley, samt universiteten i Illinois och Wisconsin.

CASA: Studera distribuerad superdatabehandling på höghastighetsnät över stora geografiska avstånd. Studera nya operativsystem som kan tackla problem med "latency," dvs de fördröjningar som uppstår när man arbetar med vitt utspridda processorer i ett system. Utveckla en metadator (meta computer) bestående av en Cray Y-MP, massivt parallella superdatorer, som Intels Touchstone, Thinking Machines CM-2, samt superdatorer av hyperkub-modell. CASA:s nät använder både en ANSI-baserad standard kallad HIPPI och SONET-standarden. Applikationer inom kemi, geofysik och klimatlära.

Partners: Caltech, Jet Propulsion Laboratory, Los Alamos National Laboratory, MCI, Pacific Bell, San Diego Supercomputer Center, UCLA, US West.

NECTAR: Utveckla höghastighetsnät i heterogena superdatormiljöer. Pröva nya protokoll och operativsystem/gränssnitt för sådana nät. En applikation är att utveckla system för ekonomisk styrning, design- och flödeskontroll i stora kemiska industrier. En annan är att försöka lösa "den resande handelsmannens problem" (ett synnerligen beräkningsintensivt problem inom teorin för optimering). Målet är "ett paradigmskifte" i hur man löser stora problem med hjälp av datorer som samverkar över gigabitnät.

Partners: Bell Atlantic/Bell of Pennsylvania, Bellcore, Carnegie-Mellon University, Pittsburgh Supercomputer Center.

VISTANET: Studera hur forskning och medicinsk diagnos kan förbättras med interaktiva datorsystem över ett gigabitnät. Studera protokoll och växelteknologi, samt system för att övervaka trafiken på höghastighetsnät. Bildbehandling inom röntgenbehandling. Partners: Bell South, GTE, Microelectronics Center of North Carolina, University of North Carolina at Chapel Hill och North Carolina State University.

Läs mer om Internets grundare:

Robert E. Kahn

Vinton G. Cerf 

Sociala medier - David Gelernters vision från 1992

(Denna artikel publicerades i Datateknik 1992.)

Yale-snille vill bygga digitala luftslott

Vi producerar alltmer data, men datorerna - som skulle hjälpa hantera dem - tycks göra raka motsatsen. 

-Vi lever i en galopperande komplexitetskris, säger David Gelernter, som lagt fram sitt eget svar på denna i boken Mirror Worlds. Han hoppas att en ny typ av av informationsmaskiner – "spegelvärldar" – åter ska göra oss till herre på infotäppan. Vi träffade honom på Yaleuniversitetet i New Haven, Connecticut.

David Gelernter, dataprofessor vid Yale University.
Foto: Hans Sandberg 

-Det råder ingen tvekan om att datorerna haft en ernorm betydelse för vetenskap och teknik, men det är samtidigt svårt att visa att datoriseringen lett till höjd produktivitet. Därför har vi en växande skepsis mot datoriseringen bland allmänheten, säger Gelernter, vars kontor på tionde våningen av institutionen för datavetenskap är ett veritabelt skeppsbrott i pappershavet.

-Saken är den, att det finns så många saker datorerna skulle kunna göra, men inte gör. Det finns så många områden där man inte ens börjat sätta in datorer.

-Ett klassiskt exempel på detta är komplexitetskrisen. Det har blivit extremt svårt för stora organisationer att få en helhetsbild av vad de sysslar med. Många företag och institutioner jag har pratat med säger att detta är deras viktigaste problem.

-Våra sociala institutioner är idag otroligt mycket mer komplexa än för tjugo trettio år sedan. Ändå fortsätter vi behandla dem på samma sätt. Ingen skulle försöka reparera en ny bil med samma metoder som man använde 1965, men det är OK att kräva av våra sociala institutioner att de ska fungera på samma sätt som på 1960-talet.

-Regeringen här i Connecticut brukade skötas av amatörer, av jordbrukare, affärsmän, advokater. De sammanträdde fyra månader vartannat år och gick sedan tillbaks till sina jobb. Det går inte idag.

Vad göra?

Bygg spegelvärldar, är Gelernters recept. Först då kan vi ersätta dagens myrpespektiv med "topsight", vilket är hans term för den insikt ett helhetsperspektiv ger. 

Någonstans i kontorets drivor av papper lyckas han fiska upp en bild av golvplanen i katedralen i Chartres. De medeltida mästerbyggarna är onekligen en av hans inspirationskällor. Han ser mänskligheten stående inför ett projekt som är så ambitiöst att det för tankarna till Babels torn och hans bok är dess Grand Plan.

Vi som lever idag tycker att vi gått igenom en revolution, men det rör sig enligt Gelernter om en illussion, precis som folk 1791 trodde att den industriella revolutionen var över.

-Den verkliga programvarurevolutionen kommer inte ha mycket gemensamt med snitsiga robotar, datorer i utbildningen, prat om paketerad "multimedia" eller någon annan medlem av den senaste månadens tio i topp lista. Det handlar om "offentliga programvaruprojekt", om programmeringskonst i allmänhetens tjänst (civil service software engineering), om spegelvärldar.

-De kommer troligen bli de mest komplexa maskiner av något slag som någonsin byggts, skriver han i Mirror Worlds.



David Gelernter. Foto: Hans Sandberg

-Spegelvärldarna kan ses som en slags operativsystem för institutioner och organisationer, säger Gelernter. Det är ett sätt att utveckla moderna styr- och kontrollmetoder som motsvarar den grad av komplexitet vi står inför.

Gelernters spegelvärldar är luftslott byggda av ingenting, men praktiskt användbara sådana. De skapas av datorprogram som i hans huvud är maskiner utan kropp vilka "blott iscensätts, förkroppsligas, i de irrelevanta anhopningar av metal, plast och sand vi kallar datorer."

Är professorn galen? Är det bara ett snilles briljanta hägring, eller något som väntar bakom nästa krök? Betänk då att spegelvärldarnas avgörande byggstenar redan finns eller håller på att utvecklas: tekniker för samordning av  parallella processer, avancerade kommunikationsnät, kunskapsrobotar ("knowbots") och tekniker för visualisering av data.


Gelernter och hans kollega Nicholas Carriero lade för tretton år sedan grunden till den teknik med vilken man idag börjat bygga morgondagens spegelvärldar. De skapade då Linda, ett datorspråk baserat på en ny modell för parallelliserad programmering som gör det möjligt att bygga ett dynamiskt och hierarkiskt system av infomaskiner.

Men även om vi har grundteknikerna, så krävs det ingenjörskonst i stor skala om det ska bli några spegelvärldar av format. I vårt samtal medger Gelernter att det är lättare att föreställa sig stora projekt för att bygga spegelvärldar i Europa och Japan än i USA (pga dess decentralistiska tradition). Fast han tror ändå att bygget ska komma igång i USA, stött av privata företag och organisationer. De första spegelvärldarna ser han inom relativt teknikorienterade områden, inte minst inom hälso- och sjukvård. Hans institution håller på att utvärdera flera förslag till spegelvärldar och beslut ska fattas i höst.

-Jag tror att vi kommer att få se spegelvärldar på stadsnivå inom några få år, säger Gelernter.

En spegelvärld är på en gång en central uppsamlingsplats för mängder av dataflöden och ett sätt att filtrera dessa. Den består av massvis av datorprogram vilka samarbetar, men inte i ett sekventiellt datorsystem, utan i ett parallellt system, fullt av självständiga, asynkrona (dvs ej tidssynkroniserade) infomaskiner. En del tar information från lägre nivåer – ytterst från en sensor, eller någon annan slags input-enhet – och skickar den vidare till andra "maskiner" som läser den och/eller bearbetar den. Andra sitter och håller utkik för en vissa slag av data och reagerar först om de dyker upp. Processen upprepas på högre nivåer under det att data förvandlas till information, som blir allt rikare och mer generell ju högre upp vi kommer.

-Vi kan bygga en liten modell av en organisation eller en liten stad med hjälp av programvara. Sedan pluggar vi in en massa dataströmmar i modellen, så att den får veta vad som sker i staden. Allt som sker i en stad finns representerat i dess spegelvärld genom dess programvara: Där finns dess geografi, dess byggnader, dess befolkningsstatistik och modellen föds hela tiden med nya data, så att den alltid är aktuell.

-Om du vill veta vad som är på gång i stan är allt du behöver göra att röra omkring i den här modellen som finns inne i datorn. Du behöver inte gå ut på stan, där det är bullrigt, varmt och komplicerat.

-Allt som sker i stan sker också i din dator. Man kan hävda att en sådan dator kommer både vara nyttig och intressant. Dess skapande kommer att kräva en böjelse eller talang för design som saknas inom dagens programmering.

-Den här typen av program hör till en kategori som egentligen inte har någonting att göra med teknologi eller databehandling. Det handlar om mikromodeller av verkligheten, om olika typen av mikrokosmos, precis som med zenträdgårdar, japanska trädgårdar, modelltåg och en stor del av mänsklighetens konstnärliga verksamhet.

-Att bygga mikrovärldar är en verksamhet som hör konsten till, snarare än vetenskap och teknik. En spegelvärld är helt enkelt ett mikrokosmos byggt av datorprogram. 

-Jag tror att spegelvärldarna kommer att bli det normala mellanledet (the standard intermediary) mellan medborgarna och den institutionella verkligheten.

-Det kommer att bli lika poänglöst att stå i fysisk direktkontakt med regeringen eller sjukvårdssystemet som att sköta alla sina transporter med fötterna. Det kommer att finnas rimliga teknologier för att buffra alla de obekvämligheter som den externa verkligheten öser över oss, säger Gelernter med typisk chutzpah.

-Spegelvärldarna är inga fotorealistiska bilder, utan lager på lager av representationer som är tillräckligt grafiskt tydliga, för att vi ska kunna känna igen saker i dem. Det är fullt möjligt att de ändå kommer att likna den verkliga världen, eftersom det ligger nära till hands att designa dem på det viset.

-Du börjar på hög nivå, men kan dyka ner i stadshuset om du vill ha information från dem och i den lokala skolmyndighetens kontor om du vill ha information från dem.

Videomediet spelar en fundamental roll för Gelernters spegelvärldar. Jag frågade honom om man inte skulle kunna bygga en spegelvärld utgående från elektroniska "världar" som Compuserve, men han avvisar den tanken.

Avancerad grafik och på sikt video är enligt honom nödvändiga för att folk verkligen ska använda dem. 

-Jag ser massvis med videokamerior i detta system. Billiga videokameror och bredbandsnät för data- och telekommunbikationer land och rike runt håller redan idag på att skapa en enorm kapacitet för kommunikation. Frågan är vad vi ska göra med den? Spegelvärldarna skulle kunna ta in tusentals videoflöden om alla tänkbara saker som är av offentligt intresse. Det mesta kommer säkert vara komplett ointressant för de flesta av oss, men ibland händer det att någon vill veta vad som sägs när den lokala myndigheten diskuterar zonindelningen där han bor. Han kanske av någon anledning bryr sig om vad borgmästeren säger på sin presskonferens. Alla sådana videoflöden finns tillgängliga i stadens spegelvärld. Det är bara att zooma in det du är intresserad av så får du veta vad som händer. TV-upptagningar blir allt vanligare och spegelvärldarna är bara ett sätt att organisera dem och göra dem tillgängliga för allmänheten.

-Poängen med detta system är inte att göra privat information offentligt, utan att göra information som i teorin är offentlig offentlig i praktiken.

-Det är en social mötesplats, en allmänhetens elektroniska park. Du använder inte en park genom att titta in i den, utan genom att gå omkring i den. Du finns själv representerad på din och andra människors skärmar och de finns på din, under eget namn eller under pseudonym. 

-Om jag vill prata med mina kollegor, kan jag helt enkelt säga, att låt oss träffas på stora torget. Jag kan också träffa andra medborgare och diskutera saker med dem. Det finns ingenting som hindrar att dessa samtal kan ske genom att du helt enkelt talar in i din dator som med en bildtelefon.

Skulle det lyckas mänskligheten att bygga spegelvärldar av Gelernters modell, kommer effekterna bli långtgående. Gelernter lägger idag större tonvikt på deras politiska potential än i boken, som han skrev för drygt ett år sedan. Det finns enligt honom tre skäl för att bygga spegelvärldar:

1. Automatisk kvalitetskontroll av beslutsfattande. 

Spegelvärldarna ger oss bättre överblick - topsight!- vilket gör att vi kan undvika dyrbara och onödiga planeringsmissar.

2. Bättre flöde av information.

-Du kan skapa agenter, små program, som automatiskt bevakar och uträttar dina ärenden. Det finns redan föregångare till denna typ av agenter, säger han och tänker på Robert Kahns "knowbots".   

-En av de viktigaste egenskaperna hos spegelvärldarna är historia: De kommer ihåg allting! Jag har tillgång till hela organisationens historia genom dess spegelvärld och kan använda AI-teknik (artificiell intelligens) för att söka reda på data och sammanhang som intresserar mig. Historien kommer att bli tillgänglig även då det gäller händelser och platser, som är för obetydliga för att någon ska skriva historia om dem.

3. Revolutionera det politiska systemet.

-Man kan fråga sig om det fortfarande är möjligt att delta i det politiska livet utan att göra det till en karriär? Hur ska vi göra det möjligt för folk som inte har tid att vara aktiva? Det är ju dem vi vill ska vara aktiva, medan lokalregeringarna ofta domineras av folk som inte har något bättre för sig, säger han.

Hans Sandberg

David Gelernter: Mirror Worlds, or the day software puts the universe in a shoebox ... how it will happen and what it will mean (Oxford University Press, New York, Oxford 1991, $24.95)