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Il geek
Chris Schmandt '73, SM '80, ha trascorso quattro decenni a giocare al Media Lab, inventando interfacce vocali interattive per computer e il primo sistema di navigazione per auto che diceva ai conducenti dove andare. 24 aprile 2019
Foto di Christopher Shcmandt Jake Belcher
Quando Chris Schmandt era uno studente universitario al MIT nel 1977, vide la pubblicità di un lavoro nel campus facendo programmazione grafica in PL/I. Ha pagato lo stesso importo del suo concerto di lancio di hamburger in mensa, aveva imparato il linguaggio di programmazione PL/I come laureato in informatica e ingegneria e gli piaceva l'idea di un lavoro che non richiedesse la doccia alla fine di ogni turno. Così è andato a lavorare per l'Architecture Machine Group (AMG) di Nicholas Negroponte, il precursore del MIT Media Lab.
Il lavoro prevedeva la programmazione di un frame buffer Modello 85, che è stato uno dei primi sistemi di computer grafica in grado di eseguire il rendering di una cornice di pixel colorati, consentendo alla macchina di visualizzare testo, grafica, diagrammi e persino foto a colori. Ma prima, qualcuno doveva scrivere il microcodice di basso livello per il controller del frame buffer. Qualcuno ha dovuto procurarsi i caratteri e codificarli. Quella persona era Schmandt. Ho iniziato a dipingere pixel sullo schermo e ne sono rimasto affascinato, dice.
Quel lavoro ha avuto enormi ramificazioni, non solo per Schmandt ma per tutti noi: il suo lavoro alla fine ha portato allo sviluppo di moderni sistemi di navigazione come il GPS Garmin e Google Maps, nonché le interfacce vocali che le persone utilizzano sempre più spesso per interagire con i computer .
L'Audio Notebook, sviluppato dal laboratorio di Schmandt intorno al 1997, collegava gli appunti cartacei presi a un evento a una registrazione audio digitale di esso. Per gentile concessione di MIT Media Lab
Ricordo molto chiaramente che Nicholas stava dicendo a tutti che un giorno ogni computer ne avrebbe uno integrato, ha detto Schmandt del frame buffer durante la sua festa del pensionamento nel dicembre 2018. Era preveggente, ma non ha detto che tutti i telefoni avrebbero uno!
Un percorso tortuoso per il laboratorio
Il lavoro pionieristico di Schmandt sull'integrazione di voce e informatica quasi non è avvenuto. Ha iniziato al MIT nel 1969 e se si fosse laureato con la sua classe di ingresso nel 1973, non avrebbe mai potuto incontrare il frame buffer. Ma nel 1971 si era laureato in studi urbani, si era innamorato della linguistica e aveva quasi completato una laurea in discipline umanistiche... e stava facendo ricerca meteorologica attraverso il MIT Undergraduate Research Opportunities Program (UROP). Ho deciso che non sapevo cosa stavo facendo, dice.
Quindi si ritirò da scuola per capirlo e trasformò il suo UROP in un lavoro a tempo pieno nel dipartimento di meteorologia, trasportando schede perforate al centro di computer in un carrello della spesa. In poco tempo, aveva imparato abbastanza sulla programmazione per correggere gli errori di battitura sulle schede, il che gli ha permesso di evitare di attraversare il campus una seconda volta in modo che il suo capo potesse risolverli. Ma Schmandt ha presto avuto voglia di viaggiare e ha intrapreso quello che sarebbe stato un viaggio di cinque anni. Ha viaggiato, principalmente in autostop, da Londra alla Spagna, Marocco, Algeria, Niger, Camerun, Zaire, Uganda e Kenya, dove è stato rimproverato dalla polizia per non parlare lo swahili, e si è arrampicato fino a 19.000 piedi su un crinale che porta al vetta dell'Everest. Non hai mai visto niente di simile: enormi cime innevate tutt'intorno a te, che guardano dall'alto tre ghiacciai, dice. E di notte i ghiacciai cantano e gemono mentre macinano lentamente le valli.
Viaggiando lungo quello che era conosciuto come l'Hippie Trail in India, ha incontrato alcuni programmatori britannici e australiani, che lo hanno convinto che la programmazione fosse un buon mezzo di sostentamento che si poteva perseguire ovunque. Così, nel 1977, tornò al MIT e si iscrisse nuovamente a una specializzazione in ingegneria elettrica e informatica.
Lavorare sul frame buffer ha convinto Schmandt che questa era stata una buona decisione. Il frame buffer è stato uno dei primi sistemi di computer grafica che non lampeggiava quando l'immagine sullo schermo diventava più complessa, un'impresa che si è realizzata attraverso il buffering o l'archiviazione dell'intero schermo in una memoria dedicata. Con 400 righe di 512 pixel ciascuna, il frame buffer richiedeva più di 200.000 byte di memoria ad accesso casuale, che all'epoca era incredibilmente costosa. Quindi Schmandt ha dovuto scrivere un programma per eseguire il Modello 85 che si adattasse alla memoria limitata che aveva a disposizione.
Questa era roba davvero geek, anche per l'AMG, ricorda Schmandt. Per prenderlo in giro, uno dei suoi compagni di laboratorio alla fine ha hackerato il sintetizzatore del laboratorio, programmandolo per produrre una breve fanfara musicale e dire Geek! quando Schmandt ha effettuato l'accesso. Ha accettato allegramente il suo nuovo soprannome.
Il laboratorio di Negroponte stava creando un ambiente informatico chiamato Spatial Data Management System (SDMS) che avrebbe consentito a una persona di utilizzare lo sguardo, i gesti e la voce per interagire con un database contenente testo, foto, mappe e persino video. Situato nel Dipartimento di Architettura e ampiamente supportato dalla DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) degli Stati Uniti e da sponsor aziendali, l'AMG era traboccante di attrezzature, idee e denaro. Così, quando Schmandt completò la sua laurea nel 1979, rimase per ottenere un master in architettura nel 1980.
Il laboratorio aveva un sacco di cose davvero interessanti grazie al progetto SDMS e al supporto di DARPA, dice. Il riconoscitore vocale NEC DP-100 costava $ 100.000. Nessuno sapeva quanto costava la valvola della luce, era il primo sistema di videoproiezione. Potrei sedermi e giocare con un milione di dollari di hardware.
In una demo del 1980 di Put That There, Schmandt controlla un computer con voce e gesti. Per gentile concessione di MIT Media Lab
Mettilo lì
La curva di apprendimento richiesta per padroneggiare ogni apparecchiatura dell'AMG era ripida, quindi Negroponte ha assegnato a ogni dispositivo una madre che sarebbe stata responsabile della scrittura del software o della costruzione dell'hardware per aiutarlo a trasformarlo in qualcosa di utile. Per la sua tesi di laurea, Schmandt ha adottato una scatoletta che, una volta legata al polso, avrebbe detto al computer interattivo del laboratorio dove si trovava il polso e dove stava puntando. Conosciuto come un dispositivo a sei gradi di libertà, era stato sviluppato per essere montato sui caschi dei piloti di elicotteri, che li usavano nei simulatori per l'addestramento e sul campo di battaglia per prendere di mira; oggi le versioni a basso costo sono presenti in molti visori per realtà virtuale.
Eric Hulteen '80, SM '82, è stato incaricato di sviluppare il software per il riconoscimento vocale NEC. Lavorando insieme, Schmandt e Hulteen hanno creato Mettilo lì , un sistema di disegno controllato da voce e gesti che hanno mostrato per la prima volta nel 1979.
Per eseguire Put That There, ti siedi su una sedia Eames in pelle nell'insonorizzazione del laboratorio sala multimediale e punta la mano verso lo schermo per retroproiezioni delle dimensioni di una parete della stanza, che era illuminato dalla valvola della luce, un proiettore sull'altro lato del muro. Con il sensore e i microfoni impostati, potresti dire Metti un cerchio giallo là e il computer obbedirebbe. Se non hai specificato dove dovrebbe andare il cerchio, il computer chiederebbe Dove? e aspetto che tu indichi e dica Lì! Schmandt dice che è stato uno dei primi due sistemi di conversazione mai scritti.
Nel 1980, Schmandt e Hulteen diedero a Put That There un aggiornamento: trasformarono lo sfondo in una mappa dei Caraibi e insegnarono al computer a rispondere a comandi come Crea lì un mercantile verde e sposta la nave da crociera a nord della Repubblica Dominicana. Ciò ha reso il programma ancora più popolare tra gli sponsor militari del laboratorio, che potevano sedersi sulla sedia di Eames e recitare fantasie come circondare Cuba con corazzate e fregate.
Jerry Wiesner era presidente del MIT e il suo ufficio era un piano sotto di noi, ha ricordato Negroponte alla cena di pensionamento di Schmandt. Quando usciva a pranzo, portava i suoi amici e ospiti e diceva: 'Oh, fermiamoci a vedere la Macchina dell'Architettura.'... Non so quante persone si sedessero su quella sedia, ma ce n'erano molte .
Schmandt non aveva alcun interesse a ottenere un dottorato di ricerca. (Non volevo passare due anni a lavorare su un progetto, dice.) Ma la ricerca lo ha tenuto al MIT. È entrato a far parte dello staff di AMG e in poco tempo ha avviato un gruppo di ricerca incentrato sullo sviluppo di modi in cui le persone possono interagire con i computer usando la voce. L'obiettivo era rendere la tecnologia informatica disponibile al di fuori di un ambiente d'ufficio.
Jake Belcher
Conducente sul sedile posteriore
Nel 1985 AMG si è trasformata nel Media Lab. Come membro fondatore, Schmandt ha avuto molti studenti nel corso degli anni. Ma un progetto con uno dei primi, Jim Davis '77, PhD '89, si sarebbe rivelato uno dei più ampi. Davis aveva anche avuto un UROP presso l'AMG negli anni '70 e ha lavorato in alcune aziende prima di tornare al Media Lab nel 1985. Durante un periodo presso la startup di supercomputer di Cambridge Thinking Machines l'estate dopo aver iniziato il suo dottorato di ricerca, ha sviluppato un programma chiamato Direction Assistance che potrebbe prendere una mappa stradale dettagliata di una città, un punto di partenza e una destinazione e fornire istruzioni dettagliate in inglese per un percorso efficiente. Quindi la cosa logica da fare per Davis al laboratorio era far funzionare l'Assistenza alla direzione in un'auto e fornire indicazioni usando una voce sintetica.
A quel tempo, il GPS era disponibile solo per i militari, dice Davis; i civili avevano accesso a una versione con precisione ridotta. NEC, uno sponsor del laboratorio, aveva sviluppato un sistema di navigazione per auto che utilizzava il dead reckoning invece del GPS: rilevava la distanza percorsa e adattava i movimenti dell'auto a una mappa computerizzata .
Ha funzionato solo con l'Acura Legend, un'auto di fascia alta, dice Davis. Quindi, per fare la ricerca, il Media Lab aveva bisogno di un'Acura Legend! È stato un bel passo avanti per loro: Schmandt guidava la Datsun 210 station wagon in modo da poter trasportare gli sci e Davis non aveva nemmeno un'auto.
NEC ha installato l'attrezzatura, che mostrava una mappa con un punto che mostrava la posizione dell'auto su uno schermo integrato al centro del cruscotto. È orribile, spiega Schmandt. Perché se qualcosa si muove nel tuo campo visivo periferico, hai un riflesso molto forte per guardarlo: potrebbe essere un animale selvatico che sta per balzare su di te! Schmandt temeva che uno schermo in movimento avrebbe distratto i conducenti dal tenere gli occhi sulla strada. È stato vedere [la mappa NEC] che mi ha convinto che questo è il punto in cui il discorso sarebbe arrivato, dice. E avevamo ragione, solo 30 anni in anticipo.
Schmandt, qui con uno dei primi telefoni cellulari, ha sviluppato insieme un sistema di posta vocale futuristico chiamato Schiavo del telefono negli anni '80. Per gentile concessione di MIT Media Lab
Il sistema costruito da Schmandt e Davis ha inviato la posizione dell'auto (come determinato dalla mappa NEC) tramite telefono cellulare a un programma in esecuzione su un potente computer presso il Media Lab. Il programma ha calcolato la successiva serie di indicazioni stradali richieste, tenendo conto della posizione del conducente, della velocità dell'auto e del tempo necessario per pronunciare l'espressione calcolata. Queste indicazioni sono state quindi inserite in uno dei primi sintetizzatori vocali chiamato DECtalk e rimandate all'auto tramite un secondo telefono cellulare. La scarsa affidabilità della copertura cellulare ha causato molti problemi, quindi la seconda versione del sistema ha spostato il computer direttamente nel bagagliaio. Schmandt e Davis chiamarono il sistema Back Seat Driver.
Sono davvero contento che abbiamo fatto Back Seat Driver, dice. Era una dolce applicazione della voce. Il brevetto che lui e Davis hanno depositato su di esso - che secondo lui è stato ampiamente storpiato dalla dissertazione di Davis - era stato citato da altri 523 brevetti a febbraio 2019, secondo l'Ufficio brevetti e marchi degli Stati Uniti. Per un certo periodo è stato il brevetto più citato nel portafoglio del MIT, dice. Eppure non ci hanno mai fatto soldi. Tutti i brevetti che hanno citato i loro fanno di tutto per spiegare come sono diversi, dice, spiegando che è così che si gioca il gioco dei brevetti.
Non sempre si sa da dove verranno le grandi idee, dice Schmandt, aggiungendo di aver imparato negli anni ad ascoltare gli studenti. Il mio lavoro è aiutarli a perfezionare le loro idee: capire quale parte dell'idea è la parte buona. Dov'è la vera novità? Come puoi costruirlo, come puoi spiegarlo?
Cindy Hsin-Liu Kao, PhD '18, afferma che l'incoraggiamento di Schmandt è stato fondamentale per la sua ricerca, che ha coinvolto interfacce utente che si attaccano al corpo con materiali delicati sulla pelle. Grazie per aver sempre creduto in me, ha detto alla sua cena di pensionamento, a cui ha partecipato virtualmente, utilizzando un computer palmare con riconoscimento vocale integrato, dalla cima della Basilica di San Pietro a Roma. Quando pensavo di andare in una direzione più convenzionale o di esplorare qualcosa di veramente strano, dicevi sempre di fare qualcosa di strano. Oggi, Kao è assistente professore di design e analisi ambientale alla Cornell University. E il suo feed video wireless alla cena di Schmandt non ha sorpreso nessuno dei presenti: oggi tutti hanno davvero un frame buffer in tasca.