Лаборатория электронных исследований
Исследовательская лаборатория электроники
Исследовательская лаборатория электроники (ИЛЭ) — это центр исследований в области электроники в Массачусетском технологическом институте. Основанная 1 июля 1946 года в качестве первой межфакультетской лаборатории МТИ, она стала моделью послевоенной академической науки, сочетая фундаментальные исследования в области электроники с военным финансированием и междисциплинарным сотрудничеством.
Возникнув из военной Радиационной лаборатории МТИ и получая основную поддержку от Объединённой программы электроники вооружённых сил, ИЛЭ подготовила сотни докторантов в областях от СВЧ-электроники до теории связи, выпустив к началу 1960-х годов множество будущих руководителей МТИ.
Планирование и создание[править | править код]
Планирование ИЛЭ началось в августе 1944 года, когда союзные войска продвигались в Европе. 28 августа президент МТИ Карл Комптон, декан факультета наук Джордж Р. Харрисон и профессора Джон К. Слейтер, Гарольд Локк Хейзен и Джулиус Страттон встретились для разработки планов послевоенной электронной лаборатории. Слейтер, возглавлявший физический факультет МТИ, представлял себе междисциплинарную лабораторию, совместно управляемую физическим и электротехническим факультетами, оценивая, что в ней будет задействовано от 60 до 75 человек, включая преподавателей, сотрудников и аспирантов. Предлагаемая лаборатория должна была дополнять, а не заменять традиционные факультетские структуры, предоставляя площадку для исследований, пересекающих обычные дисциплинарные границы.
Джулиус Страттон, работавший в Радиационной лаборатории над системой LORAN и служивший во время Второй мировой войны в Управлении военного секретаря под началом Эдварда Л. Боулза, стал первым директором ИЛЭ, отказавшись от руководящей должности в Bell Labs. После закрытия Радиационной лаборатории в конце 1945 года вооружённые силы согласились продолжить финансирование её Отдела фундаментальных исследований на шесть месяцев и передали излишков оборудования на сумму около одного миллиона долларов. В марте 1946 года военные учредили Объединённую программу электроники вооружённых сил для обеспечения постоянной финансовой поддержки электронных лабораторий в МТИ, Гарварде и Колумбийском университете, с равным участием Управления военно-морских исследований и изобретений, Армейских военно-воздушных сил и Корпуса связи.
ИЛЭ официально открылась 1 июля 1946 года с семнадцатью преподавателями физического и электротехнического факультетов МТИ, двадцатью семью сотрудниками и аспирантами, ранее работавшими в Радиационной лаборатории. Лаборатория получила годовой бюджет в 600 000 долларов от JSEP и 50 000 долларов от МТИ. Среди двадцати шести бывших сотрудников Радиационной лаборатории, присоединившихся к ИЛЭ, были Джерролд Захариас, Айвен Геттинг и Альберт Г. Хилл. Многие воспользовались специальным положением, позволявшим людям с военным опытом одновременно работать научными сотрудниками и аспирантами. Лаборатория разместилась в Здании 20, временной постройке из фанеры, которая служила Радиационной лаборатории.
Первоначальная исследовательская программа[править | править код]
Первоначальная исследовательская программа ИЛЭ, объявленная в сентябре 1945 года, была организована по пяти направлениям: СВЧ-электроника, СВЧ-физика, Современные электронные методы, применяемые к проблемам физики и техники, СВЧ-связь и Электронные средства вычислений. К марту 1946 года первый квартальный отчёт лаборатории перечислял 22 преподавателя и инструктора МТИ, 16 сотрудников ИЛЭ и 30 научных сотрудников и аспирантов в качестве персонала. Исследования охватывали СВЧ-спектроскопию, безопасную связь, электронные вычисления и атомные часы.
Одной из первых основных обязанностей ИЛЭ стало участие в проекте «Метеор», засекреченном проекте Бюро вооружений ВМС США, связанном с наведением ракет и телеметрией. Хотя проект был строго засекречен, многие студенческие диссертации затрагивали общие проблемы, которые можно было исследовать без ограничений секретности. Эта модель — когда засекреченные военные проекты порождали несекретные фундаментальные исследования и подготовку студентов — характеризовала большую часть ранней работы ИЛЭ.
В конце 1940-х годов лаборатория стала ведущим центром развития статистической теории связи и теории информации. Военная работа Норберта Винера по прогнозированию и фильтрации, его ежедневное присутствие в ИЛЭ и его книга 1948 года «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» заложили важные интеллектуальные основы. Профессор Ли Юк-вин, завершивший докторскую работу под руководством Винера в 1930 году, прибыл из Китая в 1946 году и сыграл ключевую роль в том, чтобы сделать сложные идеи Винера доступными для инженеров. Исследователи, включая Уильяма Таллера, Роберта Фано и приглашённого учёного из Bell Labs Клода Шеннона, разрабатывали сходящиеся подходы к теории информации, причём знаковая работа Шеннона «Математическая теория связи» признавала параллельную работу в ИЛЭ.
Исследователи ИЛЭ также внесли ранний вклад в технологию расширения спектра. Летом 1950 года в ходе исследования проекта «Хартвелл» по защите заморских перевозок группа, включавшая Джерролда Захариаса и Джерома Визнера, разработала методы безопасной радиосвязи с использованием шумомодулированных несущих. Эта работа, изначально засекреченная, привела к значительным исследовательским программам в начале 1950-х годов и в конечном итоге к практическим системам.
ИЛЭ стала пионером междисциплинарной организационной модели, предназначенной для дополнения, а не замены традиционных академических факультетов. Как позже объяснял Страттон, лаборатория учитывала вновь возникающие области науки, пересекающие традиционные дисциплинарные границы, и предоставляла общую почву для чистых и прикладных аспектов фундаментальных исследований. Эта структура, которую президент МТИ Джеймс Киллиан в 1949 году назвал необходимой для комплексных подходов к таким областям, как электроника, стала шаблоном, воспроизведённым в МТИ и других университетах.
Среди достижений лаборатории — возникновение лингвистической программы МТИ. Исследования начала 1950-х годов были сосредоточены на проблемах анализа голоса и машинного перевода, тесно связанных с инженерными приложениями. После того как Ноам Хомский присоединился к МТИ и ИЛЭ в 1955 году, акцент сместился на изучение синтаксиса и разработку нового подхода к лингвистике. Признание важности этой работы было быстрым, и в 1961 году была запущена аспирантская программа по лингвистике.
Эволюция отношений с военными[править | править код]
Отношения лаборатории с военными спонсорами воплощали противоречия послевоенной академической науки. Руководители ИЛЭ подчёркивали, что контракт JSEP поддерживает фундаментальные, несекретные исследования без ограничений на публикации и отдаёт приоритет подготовке аспирантов. Однако большая часть работ касалась военных интересов в области СВЧ-ламп, волноводов, ракетной телеметрии и безопасной связи, курируемых техническим консультативным комитетом военных учёных. Объединённые службы желали поддерживать тесную связь между военными и передовыми рубежами электронной науки и техники и иметь лабораторию, из которой военные службы могли бы получать компетентную техническую помощь в критические моменты. Директор Джером Визнер, позже назвавший ИЛЭ «почти идеальной исследовательской средой», охарактеризовал её как уникальный и замечательный опыт. Хотя последующее поколение сочло бы такую договорённость сделкой с дьяволом, в то время её так не рассматривали.
Советский атомный проект и начало Корейской войны в июне 1950 года усилили военный интерес. В 1950 году Пентагон попросил ИЛЭ удвоить бюджет, чтобы разместить прикладные военные исследовательские проекты. Часть этой дополнительной работы была связана с усилиями ВВС по проектированию и созданию стратегической радиолокационной системы раннего предупреждения. Была сформирована специальная группа, проект «Чарльз», для рассмотрения осуществимости проекта и роли МТИ в его реализации. Масштабы оказались настолько огромными, что было рекомендовано создать отдельную организацию. Соответственно, в 1951 году была основана Линкольновская лаборатория как федеральная контрактная лаборатория под управлением МТИ. Многие военные исследовательские проекты ИЛЭ были затем переданы в Линкольновскую лабораторию, и директор ИЛЭ Альберт Г. Хилл также перешёл туда. Две лаборатории оставались тесно связанными: аспиранты проводили исследования в Линкольновской лаборатории, получая степени в институте; ИЛЭ и Линкольновская лаборатория вместе породили около шестидесяти электронных фирм; Линкольновская лаборатория стала постоянным спонсором исследовательских проектов ИЛЭ.
Разделение прикладных военных работ позволило ИЛЭ сосредоточиться на фундаментальных исследованиях. Лаборатория значительно расширилась: с пяти отдельных исследовательских групп в 1946 году до десяти в 1951 году, двадцати двух в 1956 году и тридцати в 1961 году. К 1961 году восемнадцать из этих групп принадлежали отдельному Отделу наук о связи и инженерии, который эволюционировал из одной из групп 1946 года.
Руководство[править | править код]
Джулиус Страттон был первым директором ИЛЭ с 1946 по 1949 год, когда он стал первым проректором МТИ. Лаборатория ядерных наук и инженерии под руководством Джерролда Захариаса была включена в административную сферу Страттона вскоре после основания ИЛЭ. Альберт Г. Хилл сменил Страттона на посту директора (1949-1952), прежде чем стать директором Линкольновской лаборатории.
Этих первых руководителей сменили:
- Джером Визнер (1952–1961)
- Генри Циммерманн (1961-1976)
- Питер А. Вольф (1976-1981)
- Джонатан Аллен (1981-2000)
- Джеффри Шапиро (2000–2011)
- Йоэль Финк (2011–2016)
- Марк Балдо (2017–)
Влияние[править | править код]
К началу 1960-х годов ИЛЭ подготовила около трёхсот докторантов и шестьсот магистров. Лаборатория помогла закрепить за МТИ позицию ведущего не промышленного оборонного подрядчика страны на десятилетия. Её межфакультетская структура, сочетающая физику и электротехнику с последующим расширением в лингвистику, биофизику связи и информатику, продемонстрировала, как традиционные дисциплинарные границы можно продуктивно пересекать, сохраняя целостность факультетов.
Многие будущие руководители МТИ — включая двух президентов института (Страттона и Визнера), трёх директоров Линкольновской лаборатории и многочисленных заведующих кафедрами — получили подготовку в ИЛЭ. Лаборатория породила дополнительные межфакультетские исследовательские центры в МТИ, включая лаборатории, специализирующиеся на информатике и искусственном интеллекте, физике твёрдого тела и физике плазмы. Исследования ИЛЭ также привели к созданию десятков частных компаний.