2A01:5241:70A:7600:0:0:0:3CA6: Kategorie:Historischer Computer ist Unterkategorie von Kategorie:Geschichte der Informatik

2024-05-09T11:06:28Z

Kategorie:Historischer Computer ist Unterkategorie von Kategorie:Geschichte der Informatik

Neue Seite

[[Datei:LISP machine.jpg|mini|Lisp-Maschine ''MIT CADR'' im [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]]-Museum]]
[[Datei:Symbolics3640 Modified.JPG|mini|Lisp-Maschine ''Symbolics 3640'']]
Eine '''Lisp-Maschine''' (kurz oft ''LispM'') ist ein [[Computer]], dessen [[Prozessor]] für die Ausführung von [[LISP]]-Programmen optimiert ist und dessen [[Betriebssystem]] wie auch typische Anwendungen in LISP geschrieben sind. Lisp-Maschinen boten eine komfortable [[Integrierte Entwicklungsumgebung]]. Manche Lisp-Maschinen wurden aber auch ohne Entwicklungsumgebung für die Nutzung von Lisp-Anwendungen eingesetzt. Lisp-Maschinen wurden in den 1970er und 1980er Jahren entworfen, um Aufgaben im Bereich der [[Künstliche Intelligenz|Künstlichen Intelligenz]] (KI) besser erledigen zu können. Auch für [[Animation]] wurden einige Maschinen benutzt. Die Anzahl der eingesetzten Lisp-Maschinen war sehr gering. Es gibt Schätzungen zwischen 5000 und 7000 Stück.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.andromeda.com/people/ddyer/lisp/lispm-faq-and-history.html |text=''Lispm FAQ and Oral History'' |wayback=20071108033627}} auf andromeda.com; abgerufen am 22. Februar 2024.</ref>

Trotz dieser geringen Stückzahl wurden einige Konzepte heutiger Computersysteme auf Lisp-Maschinen erprobt und erstmals produktiv eingesetzt, wie farbige Grafik, [[Fenstersystem]]e, [[Maus (Computer)|Computermäuse]], [[Rechnernetz]]e, [[Hypertext]], [[Kompilierung|inkrementelle Kompilierung]] und das Konzept von Einzelbenutzer-[[Workstation]]s.

Wegen der großen Fortschritte in der Prozessor-Technologie in den 1990er Jahren, die auch ausreichend schnelle allgemeine [[Mikroprozessor]]en ermöglichten, und des [[KI-Winter]]s stürzten die Lisp-Maschinen-Hersteller in eine Krise und die Produktion von Lisp-Maschinen endete.

== Technische Idee hinter den Lisp-Maschinen ==
Für Forschungsprojekte zur [[Künstliche Intelligenz|Künstlichen Intelligenz]] wurde während der 1960er und 1970er Jahre meistens die Programmiersprache [[Lisp]] verwendet.
Die verfügbaren Computer waren darauf optimiert, in [[Assemblersprache]] oder [[Fortran]] erstellte Programme mit möglichst wenig Speicherverbrauch und Rechenzeit zu verarbeiten.
Die Ausführung von Lisp-Programmen erforderte dagegen für damalige Verhältnisse erhebliche Ressourcen. Ein Grund dafür waren die komplexer werdenden Lisp-Programme und die großen Datenmengen, die in KI-Anwendungen verarbeitet wurden.

Lisp verwendet [[dynamische Typisierung]] und dynamische Speicherverwaltung ([[Garbage Collection]]). Die Lisp-Maschinen bieten oftmals generische Operationen. Die Maschinen-Operation + akzeptiert zur Laufzeit beliebige Zahltypen. Der Prozessor ermittelt die Typen der Argumente, überprüft diese auf Anwendbarkeit, führt Konvertierungen durch, wählt die passende Addition aus und wendet diese dann an. Dazu wurden die [[Datenwort|Datenwörter]] mit Typ-Informationen versehen ''(getagged)''. Die Typ-Überprüfung konnte parallel erfolgen und war wesentlich schneller als eine Software-Implementierung. Typische Wortlängen für Lisp-Maschinen sind 32 Bit (z. B. TI-Explorer-Microprocessor), 36 Bit (Symbolics 3600) oder 40 Bit ([[Symbolics#Ivory|Symbolics Ivory]]). Mit einer Wortlänge von 36 Bit passen auch Daten mit 32 Bit und Tags mit 4 Bit in ein Datenwort.

Außerdem wurde [[virtueller Speicher]] eingeführt und die [[Garbage Collection]] durch die Hardware unterstützt. In kommerziellen Lisp-Maschinen wurden auch ganze Lisp-Funktionen in Hardware umgesetzt.<ref name="symbtechsum">Symbolics Inc: {{Webarchiv |url=http://www.sts.tu-harburg.de/~r.f.moeller/symbolics-info/symbolics-tech-summary.html |text=Symbolics Technical Summary |wayback=20121101014732}}, 1985</ref>

Um den Anwendern möglichst viel Rechenleistung zu bieten, wurden Lisp-Maschinen als [[Workstation|Einzelplatz-Rechner]] (mit Unterstützung für Bitmap-Bildschirme, Tastatur, Maus, Netzwerkschnittstelle, [[Festplatte]]n, [[Bandlaufwerk]]e und diverse Erweiterungssteckplätze) entworfen. Dies war für die damalige Zeit unüblich, in der [[Großrechner]] über [[Terminal (Computer)|Terminals]] als [[Mehrbenutzersystem]] verwendet wurden. Um das gemeinsame Arbeiten von mehreren Benutzern zu ermöglichen, wurden Lisp-Maschinen mit der Fähigkeit entworfen, [[Rechnernetz]]e zu bilden (zunächst [[Chaosnet]], später auch [[Ethernet]]), was für die Zeit ebenfalls unüblich war.<ref name="failureeng">Alvin Graylin, Kari Anne Hoier Kjolaas, Jonathan Loflin, Jimmie D. Walker: {{Webarchiv |url=http://www.sts.tu-harburg.de/~r.f.moeller/symbolics-info/Symbolics.pdf |text=''Symbolics, Inc.: A failure of heterogeneous engineering.'' |wayback=20130509171637}}</ref>

Auch im Bereich [[Hypertext]] waren Lisp-Maschinen damals führend. Das [[Dokumentation]]ssystem des Lisp-Maschinen-Herstellers [[Symbolics]] gewann mehrere Auszeichnungen.<ref name="failureeng" />

Auf Lisp-Maschinen laufen nicht nur Lisp-Programme. Es existieren auch Compiler für beispielsweise [[C (Programmiersprache)|C]], [[Pascal (Programmiersprache)|Pascal]], [[Fortran]], [[Ada (Programmiersprache)|Ada]] und [[Prolog (Programmiersprache)|Prolog]]. Diese Compiler wurden meist auch in Lisp geschrieben und können ebenso interaktiv verwendet werden wie der Lisp-Compiler.

== Geschichte ==
=== Anfänge am MIT AI Lab und bei Xerox ===
1973 begannen [[Richard Greenblatt]] und [[Tom Knight (Informatiker)|Tom Knight]] mit der Entwicklung eines Prototyps für eine Maschine, die Lisp-Code optimiert ausführen sollte. Die erste Maschine, über die Knight seine Masterarbeit schrieb, wurde ''CONS machine'' (nach der Lisp-Funktion <code>cons</code>) genannt und 1976 fertiggestellt. Die ''CONS machine'' hatte eine 24-Bit-Architektur und benötigte noch eine [[PDP-10]] zum Betrieb. Nach einer Vorstellung der Maschine 1978 bei einer Konferenz über Künstliche Intelligenz begann die [[DARPA]] damit, das Projekt zu finanzieren, und Firmen äußerten ihr Interesse am Erwerb einer Lisp-Maschine. Dies führte zur Entwicklung der ''CADR machine'' (nach der Lisp-Funktion <code>cadr</code>), von der 25 Stück produziert wurden. Das große Interesse an Lisp-Maschinen führte dazu, dass die Gründung einer Firma für die Vermarktung geplant wurde.<ref name="hackers">Steven Levy: ''Hackers: Heroes of the Computer Revolution.'' New York 1984, ISBN 0-385-19195-2</ref>

Parallel zur Entwicklung am [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]] entwickelte [[BBN Technologies]] eine eigene Lisp-Maschine ''(Jericho)'',<ref>[http://www.aaai.org/ojs/index.php/aimagazine/article/download/94/93 Computing Facilities for AI: A Survey of Present and Near-Future Options, AI Magazine Volume 2 Number 1]</ref> die jedoch nie vermarktet wurde. Das enttäuschte Team wurde dann von [[Xerox]] abgeworben und entwickelte am [[Xerox PARC]] 1979 eine Lisp-Maschine mit dem Namen ''Dolphin''. Die Xerox-Lisp-Maschinen basierten auf [[InterLisp]], im Gegensatz zu den MIT-Maschinen, die auf [[Maclisp]] basierten.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.andromeda.com/people/ddyer/lisp/ |text=''A Brief History of Lisp Machines'' |wayback=20060813021907}} auf andromeda.com; abgerufen am 22. Februar 2024.</ref>

=== Kommerzialisierung: Symbolics Inc., Lisp Machines Inc. ===
1979 kam es zum Streit zwischen [[Russell Noftsker]] und Greenblatt über das Geschäftsmodell der Firma. Noftsker wollte eine traditionelle Firma aufbauen, während Greenblatt vor allem ein mit der [[Hacker-Ethik]] des MIT AI Labs zu vereinbarendes Geschäftsmodell anstrebte, das auf [[Risikokapital]] verzichten sollte. Da Noftsker, der das AI Lab 1973 verlassen hatte, um in der freien Wirtschaft zu arbeiten, bereits Erfahrungen in der kommerziellen Welt hatte und es auch aus anderen Gründen zu Streit zwischen Greenblatt und einigen Mitarbeitern am AI Lab kam, gelang es Noftsker viele Mitarbeiter, unter anderem Thomas Knight, für seine Pläne zu gewinnen und er gründete [[Symbolics|Symbolics Inc]]. Greenblatt blieb zunächst passiv und war sehr verärgert über Noftsker. [[Control Data Corporation]] (CDC) zeigte jedoch großes Interesse, eine MIT-CADR-Maschine zu erwerben; Alexander Jacobson, ein Consultant von CDC, brachte daher Greenblatt dazu, endlich eine eigene Firma zu gründen, die [[Lisp Machines Inc.]] (LMI). 1980/1981 brachte Symbolics die [[Symbolics#LM-2|LM-2]] auf den Markt, die eine „neuverpackte“ MIT-CADR-Maschine war. LMI brachte ebenfalls eine MIT-CADR-Maschine heraus, die LMI-CADR-Maschine.<ref name="hackers" /><ref name="rms">[http://www.gnu.org/gnu/rms-lisp.html ''My Lisp Experiences and the Development of GNU Emacs''] auf gnu.org</ref><ref name="weinreb1">Dan Weinreb: ''{{Webarchiv |url=http://dlweinreb.wordpress.com/2007/11/11/rebuttal-to-stallmans-story-about-the-formation-of-symbolics-and-lmi/ |text=Rebuttal to Stallman’s Story About The Formation of Symbolics and LMI |wayback=20071213015748}}'', 11. November 2007</ref>

Der Konkurrenzkampf zwischen LMI und Symbolics führte dazu, dass die Mitarbeiter beider Firmen das AI Lab verlassen mussten. Nur [[Richard Stallman]] und [[Marvin Minsky]] blieben zurück. Außerdem hatten LMI und Symbolics ihre Technik und Software zwar vom MIT lizenziert und räumten dafür dem MIT ein Nutzungsrecht ihrer Veränderungen ein, aber Symbolics verweigerte dem MIT die Änderungen in den ursprünglichen Prototyp und die Software zu integrieren, damit LMI diese nicht nutzen konnte. Dies verärgerte Stallman, der dadurch zum Advokaten [[Freie Software|freier Software]] wurde. Stallman nutzte den Zugang am MIT zu den Lisp-Maschinen, um die Änderungen zu [[Reverse Engineering|rekonstruieren]] und LMI zur Verfügung zu stellen.<ref name="hackers" /><ref name="rms" /> LMI hielt jedoch eigene Änderungen an der Lisp-Maschine ebenso verschlossen.<ref name="weinreb1" />

LMI lizenzierte ihre Lisp-Maschinen an die Firma [[Texas Instruments]], die mit Explorer I/II auf der LMI Lambda basierende Maschinen produzierte.


=== Ende der Lisp-Maschinen ===
Gegen Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre brach der ohnehin kleine Markt der Lisp-Maschinen zusammen. LMI war bereits 1986 insolvent und ein Versuch, die Firma als ''GigaMos Systems'' wiederzubeleben, scheiterte an juristischen Problemen des Investors.<ref>[http://fare.tunes.org/tmp/emergent/kmachine.htm ''Lisp Machine Inc. K-machine''] auf tunes.org</ref> Xerox hatte schon relativ früh die Entwicklung weiterer Lisp-Maschinen gestoppt.

Gründe für den Zusammenbruch gibt es viele. Zum einen war der Markt sehr klein. Spekulationen gehen von zwischen 5000 und 7000 Maschinen aus. Dies sorgte dafür, dass die Hersteller weniger Geld in die technische Weiterentwicklung der Lisp-Maschinen investieren konnten, während die Hersteller herkömmlicher Computer immer bessere Verfahren entwickelten und Lisp-Maschinen bald an Geschwindigkeit einholten und sogar überholten. Firmen wie Lucid Inc. und Franz Inc. begannen, Lisp-Umgebungen für [[Microcomputer]] zu verkaufen. Die Portierung der Symbolics-Betriebssystemsoftware Genera von 1992 auf ein [[Digital Equipment Corporation|DEC]] [[Tru64 UNIX|Tru64-UNIX]]/[[Alpha-Prozessor|Alpha]]-System war dreimal so schnell wie die schnellste Lisp-Maschine.<ref>{{Webarchiv |url=http://blog.b9.com/archives/000049.html |text=''OpenGenera Benchmarks'' |wayback=20140420003840}} auf blog.b9.com</ref>

Außerdem erfüllten sich die überzogenen Erwartungen an die Künstliche Intelligenz nicht, weshalb die Gelder für viele KI-Forschungsprojekte gekürzt wurden (der sogenannte [[KI-Winter]]). Besonders die massiven Kürzung der Mittel für das [[Strategic Defense Initiative|SDI]]-Projekt (auch ''Star-Wars''-Projekt genannt) trafen den Markt hart. Viele KI-Forschungsprojekte (besonders im Bereich [[Expertensystem]]e) waren über SDI-Mittel finanziert worden.<ref name="failureeng" /> Damit brach der wichtigste Markt für Lisp-Maschinen ein.<ref>[http://pt.withy.org/publications/LispM.html ''The Lisp Machine: Noble Experiment Or Fabulous Failure?''] auf withy.org</ref>

== Hersteller von Lisp-Maschinen ==
* [[Symbolics]]
* [[Lisp Machines Inc.]] (LMI)
* [[Integrated Inference Machines]] (IIM)
* [[Texas Instruments]]
* [[Fujitsu]]
* [[Xerox]]

== Lisp-Maschinen ==
{| class="wikitable"
|+ Lisp-Maschinen
! Erscheinungsjahr || Name || Besonderheit
|-
| 1975/1976 || MIT CONS || erste Lisp-Maschine; 24 Bit Architektur
|-
| 1977/1978 || MIT CADR ||
|-
| 1979 || Xerox 1100 (Dolphin) || basierend auf dem [[Xerox Alto]]
|-
| 1980/1981 || [[Symbolics#LM-2|Symbolics LM-2]] || „umverpackte“ MIT CADR
|-
| 1980/1981 || LMI CADR || „umverpackte“ MIT CADR
|-
| 1981 || Xerox 1108 (Dandelion) || basierend auf dem [[Xerox Star]]
|-
| 1982 || [[Symbolics#3600er-Familie|Symbolics 3600]] || mit 36-Bit-Datenwort und 28-Bit-Adressraum; inklusive [[Macsyma]] und Prolog
|-
| 1982 || Xerox 1109 (Dandetiger) || baugleich mit Xerox 1108, aber größerer Speicherausbau
|-
| 1983 || LMI Lambda ||
|-
| 1983 || Texas Instruments Explorer I || LMI Lambda in Lizenz produziert
|-
| 1983 || Xerox 1132 (Dorado) ||
|-
| 1984 || Symbolics 3650 ||
|-
| 1985 || Xerox 1185/1186 (Dove/Daybreak) || 1185 nur mit [[Laufzeitumgebung]], 1186 mit kompletter [[Programmierumgebung]]
|-
| 1985 || Lisp-Chip von Texas Instruments || integrierter Mikroprozessor; 32 Bit
|-
| 1986 || [[Fujitsu]] FACOM alpha || Lisp- und Prolog-[[Koprozessor]] für Fujitsu-[[Mainframe]]s; einzige japanische Lisp-Maschine<ref>{{Literatur |Autor=Martin Fransman |Titel=The market and beyond: information technology in Japan |Verlag=Cambridge University Press |Datum=1993 |ISBN=0-521-43525-0 |Online={{Google Buch |BuchID=_6DMnS1Y12cC}}}}</ref><ref>[http://portal.acm.org/citation.cfm?id=17356.17377 ''Evaluation of the FACOM ALPHA Lisp machine''] auf acm.org</ref>
|-
| 1986 || [[Lisp Machines Inc.#K-Machine|LMI K-Machine]] || komplett neuer Hardware-Entwurf; integrierter Mikroprozessor; konnte wegen Insolvenz LMIs nicht fertiggestellt werden
|-
| 1986 || Symbolics 3620 ||
|-
| 1986 || IIM || IIM produzierte einige Prototypen
|-
| 1987 || [[Symbolics#Ivory|Symbolics Ivory]] || integrierter Mikroprozessor; 40 Bit + 8 Bit ECC; Basis für mehrere Lisp-Maschinen
|-
| 198? || Symbolics XL400 || Ivory-basierte Workstation mit [[VMEbus|VME-Bus]]
|-
| 1987 || Texas Instruments Explorer II || basiert auf dem Lisp-Chip von TI
|-
| 1988 || Symbolics MacIvory I || [[NuBus]]-Einsteckkarte für [[Apple Macintosh|Apple-Macintosh]]-Rechner, Ivory-basiert
|-
| 1988 || Symbolics XL400 || Ivory-basierte Workstation mit VME-Bus
|-
| 1988 || Texas Instruments MicroExplorer || Nubus-Einsteckkarte für Apple-Macintosh-Rechner, basiert auf dem Lisp-Chip von TI
|-
| 1989 || Symbolics MacIvory II || Nubus-Einsteckkarte für Apple-Macintosh-Rechner, Ivory-basiert
|-
| 1989 || Symbolics UX400 || Ivory-basiertes VME-Bus-Koprozessor-Board für SUN-Rechner
|-
| 1990 || Symbolics XL1200 || Ivory-basierte Workstation mit VME-Bus
|-
| 1990 || Symbolics UX1200 || Ivory-basierte VME-Bus-Koprozessor-Board für SUN-Rechner
|-
| 1991 || Symbolics MacIvory III || Nubus-Einsteckkarte für Apple-Macintosh-Rechner, Ivory-basiert
|-
| 1992 || Symbolics XL1201 || Ivory-basierte Desktop-Workstation mit VME-Bus
|-
| 1992 || Symbolics NXP1000 || Ivory-basierte Lisp-Maschine ohne eigenes Display
|-
| 1993 || [[Symbolics#Open Genera|Symbolics Open Genera]] || virtuelle Lisp-Maschine für Tru64 UNIX auf DEC Alpha
|}

== Literatur ==
* [[Paul Graham]]: ''Anatomy of a Lisp Machine.'' In: ''AI Expert.'' Bd. 3, Nr. 12, Dezember 1988, {{ISSN|0888-3785}}, S. 26–32.
* Andrew R. Pleszkun, Matthew J. Thazhuthaveetil: ''The Architecture of Lisp Machines.'' In.: ''IEEE Computer.'' Bd. 20, Nr. 3, März 1987, S. 35–44.
* Charles L. Ditzel, Douglas Schuler, Virginia Thomas: ''A Lisp Machine Profile. Symbolics 3650.'' In: ''AI Expert.'' Bd. 2, Nr. 1, Januar 1987, S. 69–73
* Peter M. Kogge: ''The Architecture of Symbolic Computers.'' (= ''Mc-Graw-Hill series in supercomputing and parallel Processing'') McGraw-Hill, New York u. a. 1991, ISBN 0-07-035596-7.

== Weblinks ==
* {{Webarchiv |url=http://www.ugcs.caltech.edu/~weel/lispm.php |text=''Lisp machines'' |wayback=20150709072650}}
{{Commonscat|Lisp machine|suffix=Lisp-Maschine}}
* [http://hanshuebner.github.io/lmman/frontpage.html ''Lisp Machine Manual''] (englisch)
* [http://www.andromeda.com/people/ddyer/lisp/lispm-faq-and-history.html ''Lispm FAQ and Oral History''] (englisch)
* [http://www.unlambda.com/ Lisp-Maschinen Emulatoren (MIT CADR, Symbolics, TI Explorer, …) und Original Quellcode der MIT CADR] (englisch)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Lisp]]
[[Kategorie:Historischer Computer]]
[[Kategorie:Künstliche Intelligenz]]
[[Kategorie:Massachusetts Institute of Technology]]

Lisp-Maschine - Versionsgeschichte

2A01:5241:70A:7600:0:0:0:3CA6: Kategorie:Historischer Computer ist Unterkategorie von Kategorie:Geschichte der Informatik