7 maggio 2007 I PROGETTI CIVILI: SABRE ed ERMA Antonio Teolis 1 7 maggio 2007 LE DUE FASI DELL’INFORMATICA • Efficienza: uso “intensivo” degli strumenti, fino agli anni ’70 (tipicamente i mainframe con oltre 85% dei cicli spesi per lavoro utile). • Efficacia: uso “leggero” degli strumenti, dagli anni ’90 (si veda il grid computing: uso dei pc minore del 10%). Durante gli anni ’80 avviene gradatamente il passaggio tra le due fasi. 2 7 maggio 2007 Il cuore dell’efficienza: il sistema operativo Esempio tipico: (Dos, Mft, Mvt), Mvs, (OS/390, OS/9000), … per la serie IBM 360 (370, 390, 9000, …). Media su lunghi periodi (settimana): sprv state 10% problem state 85% idle 5%; punte del 95-99% in problem state. 3 7 maggio 2007 “Servizi” forniti dai mainframe e sistemi/progetti con cui iniziano sistema operativo con: • • • • • real time gestione del tp SAGE task management i/o management (spec. dev.) job management ERMA – scheduled – batch SABRE • transazionale • time sharing 4 7 maggio 2007 Tre sistemi epocali • SAGE: militare; introduce: • sistema operativo, gestione dell’I/O, • memorie veloci, real time, • tp, reti di computer, terminali video; • SABRE: compagnie aeree; introduce: • transazionale (o conversativo), • un primo esempio (in nuce) di db; • ERMA: banche; introduce: • scheduled batch, • terminali ad hoc (hardware speciale), • un secondo esempio (in nuce) di db; N.B. gli ultimi due “fondano” i sistemi informativi.5 7 maggio 2007 Sistema Informativo • utenti distribuiti • possibilità di visione e modifica • informazioni vista logica vista informatica • terminali e • sistema • db tp transazionale N.B. differenza tra real time e sistema transazionale 6 7 maggio 2007 Sistema SABRE (1) I protagonisti: • American Airlines, AA (nata tra il ’20 e il ’30 dalla fusione di varie compagnie) nella persona di Cyrus Rowlet Smith presidente dal 1934 al 1974 (eccetto ’41-’45 e ’68’73). • IBM 7 7 maggio 2007 Sistema SABRE (2) Problemi (di base) delle compagnie aeree nei confronti dei clienti: 1. vendita dei posti liberi (prenotazione), 2. gestione dei posti (disponibili/occupati, conferme, rinunce, no show, massima occupazione, ecc.), 3. gestione del passeggero (PNR: nome, indirizzo, telefono, preferenze/necessità, coincidenze, percorso, ecc.) associato al posto. 8 7 maggio 2007 Sistema SABRE (3) • metodi di prenotazione prima della guerra: – dal ’30 request & reply (tutte le informazioni risiedono nelle locazione iniziale del volo); – dal ’39 sell & report, stop sale, request & reply; – dal ’40 nelle agenzie esisteva un (grande) salone e lo availability board; un solo messaggio necessario (fino allo stop sale) col PNR. • dopo al guerra aumenta il traffico e il metodo (non scalabile) viene identificato come principale fattore limitante lo sviluppo 9 7 maggio 2007 Sistema SABRE (4) Primo tentativo: Boston, Reservisor, 1946 • Ideato (e costruito come prototipo) da Charles Amman, per risolvere il probl. 1, • Realizzato da Teleregister Corporation (Stamford, Conn), • Costituito da: – una matrice di relais, che sostituisce il board, – apparecchi da tavola con pulsanti, leve e luci che interrogano il board e ottengono una risposta, – possibilità di manovrare i relais per lo stop sell. • Permise di servire 200 passeggeri/giorno in più con 20 impiegati in meno. 10 7 maggio 2007 Sistema SABRE (5) Secondo tentativo: La Guardia, Magnetronic Reservisor, 1952 • Ideato da C. Amman e da Teleregister Corporation per risolvere anche il probl. 2 • Costituito da • tamburo magnetico che sostituisce il board, • apparecchio da tavola con luci e lettore di card che ottengono una risposta anche complessa • possibilità di aggiornare il tamburo • Installato anche al West side terminal di NY nel 1956: poteva maneggiare fino a 2000 voli previsti per 31 giorni. 11 7 maggio 2007 Sistema SABRE (6) Terzo tentativo: Buffalo, Reserwriter, 1956 • Ideato e realizzato con IBM si basava su un card processor IBM 858, • Indirizzava tutti i 3 problemi: in particolare l’associazione posto /passeggero, • Usava schede e nastri perforati, e teletype, • Nel 1958 era ampiamente installato, • 8% di errori; diminuita produttività: da 5100 passeggeri/addetto all’anno nel 1950, a 3100 nel 1958. 12 7 maggio 2007 Sistema SABRE (7) • 1953: C. R. Smith (AA) incontra, in un volo Los Angeles-NY, Blair Smith (IBM) che gli racconta di SAGE. • Contemporaneamente la IBM ha in studio SABER: Semi Automatic Business Environment Research (sul calco SAGE). • Viene istituito un gruppo di lavoro misto (AA e IBM, tecnico e finanziario) che lavora, realizza un prototipo (IBM 650 + Ramac), fa una proposta finale il 29 ottobre 1959. 13 7 maggio 2007 Sistema SABRE (8) Perché tanto tempo? • Il costo totale previsto è di circa $37 milioni per hw tra il ’61 e il ’68 (250-300 attuali); il costo di un apparato periferico di agenzia di $16˙000. • L’avvento dei jet e la richiesta del mercato rendono imperativo fare qualcosa. • Il piano di investimenti (elevato) è convalidato dalla Arthur D. Little e da professori di economia di Harvard e MIT. • La decisione è coraggiosa e innovativa, ma fondata su dati. 14 7 maggio 2007 Sistema SABRE (9) Benefici previsti: • economia di scala: il costo cresce poco al crescere dei passeggeri (a differenza degli altri fino allora adottati); • aumento dei ricavi da $3.3 milioni del ’62 a $5 milioni nel ’70 • risparmi operativi da $2.5 milioni del ’63 a $5 milioni nel ’70 (riduzione degli addetti e maggiore produttività). 15 7 maggio 2007 Sistema SABRE (10) Principali caratteristiche richieste: • gestione dell’inventario dello spazio di tutti i voli AA; • prenotazione e cancellazione di tutti i posti, disponibili a ogni ufficio AA; • memorizzazione e controllo delle informazioni sui passeggeri e sui posti; • richiesta di posti ad altre compagnie; • gestione automatica dei ritardi, cambi di orari o di percorso, ecc.; • tempi di risposta minori o uguali di 3 sec. nel 90% dei casi; 16 7 maggio 2007 Sistema SABRE (11) Divisione dei compiti: IBM responsabile dello hardware e del “control program” (sistema operativo); AA responsabile dello sviluppo applicativo e del deployment. AA è il “primo” esempio di azienda che si dota di personale informatico: 28 interni scelti tra 350 domande, altri presi dall’esterno; tra questi Mal Perry (matematico, che si rivelò il migliore esperto sw del progetto). 17 7 maggio 2007 Sistema SABRE (12) Lo sviluppo tra il ’60 e la metà del ’62: • Mel Perry introduce la segmentazione in moduli di circa 500 istruzioni; • per soddisfare il volume previsto di 26˙000 transazioni viene introdotta la multiprogrammazione (nel programma di controllo: da SAGE); • durante i lavori migliora enormemente la capacità dei programmatori; • il metodo di segmentazione, applicato al programma di controllo IBM (di 18000 linee) permette di correggerlo ed adeguare le prestazioni e “salva” il progetto. 18 7 maggio 2007 Sistema SABRE (13) La scelta del nome: suggerita casualmente dall’annuncio della Buick LeSabre del 1960 come adattamento omofono della sigla SABER della IBM. Successivamente fu talvolta interpretato come Semi-Automated Business Reservations Environment. 19 7 maggio 2007 Sistema SABRE (14) Il deployment: • il primo sito (Hartford, Conn) previsto per maggio ’62 parte “in parallelo” (col sistema manuale) a novembre; • nell’aprile del ’63 parte l’ufficio di New York; i tempi di risposta di 30 sec. dopo due settimane causano la sospensione; • il raddoppio della memoria del 7090 (a 64k parole) e la segmentazione del control program risolvono il problema; • l’ufficio di Cliveland chiude il deployment 20 nel dicembre ’64. 7 maggio 2007 Sistema SABRE (15) Hardware TI TAPES 7090 TI communication network: più di 10˙400 miglia a 2400 bps TAPES TI AS AS DRUMS 7090 TI AS DISKS RTC OCA ICA 16 1301 DISK 731 M“B” 6 1998 DRUM 7,4 M“B” TI = terminal interchange (1401) AS = agent set (più di 1100) ICA = input communacation adapter OCA = output communacation adapter Teletipe RTC = real time channel 21 7 maggio 2007 Sistema PARS (1) • La IBM, sfruttando l’esperienza di SABRE, costruisce sistemi analoghi per Delta e PanAm (rispettivamente su 7074 e 7080, incompatibili col 7090); • Con l’introduzione del Sistema 360 (1964) decide nel ’65 di realizzare un prodotto: PARS (Programmed Airline Reservation System) basato su uno speciale sistema operativo: ACP (Airline Control Program). • Il prodotto viene venduto a Braniff, Continental, Delta, Northeast e Western, con installazioni a partire dal ’68. 22 7 maggio 2007 Sistema PARS (2) • La Eastern, la TWA e la United decidono, nel 1965 di costruire sistemi più avanzati (rispetto a SABRE) di gestione globale. • La Eastern decide di collaborare con IBM e di partire da PARS, aumentandone funzionalità e prestazioni; Eastern-PARS viene installato nel 1968; • United sceglie hw UNIVAC;la TWA sceglie hw Burrough; • nel ’69 e nel ’70, rispettivamente, entrambi i progetti (troppo ambiziosi) sono dichiarati falliti. 23 7 maggio 2007 Sistema PARS (3) • Nel 1970 Eastern-PARS (su hw IBM) viene acquistato adattato e istallato da TWA e United; quest’ultima gli cambia il nome ad “Apollo”. • Sono i primi casi di acquisizioni di sistemi informativi che vengono adattati (e migliorati) per altri clienti. • Tutte le versioni usano terminali video (3270) e stampanti IBM. 24 7 maggio 2007 Sistema SABRE (15) Intorno alla metà degli anni ’70 SABRE: • viene trasferito su hw più moderno (IBM 360), • acquista funzionalità (tariffe, emissioni di biglietti, ecc), • migliora la terminaleria (terminali video e stampanti veloci), • ridiventa (più che) competitivo con le varie versioni di PARS. 25 7 maggio 2007 La storia continua (1) I sistemi di prenotazioni evolvono dagli anni ’70 in poi per tre fattori: 1. l’integrazione con il “resto” del sistema informativo aziendale; 2. il passaggio della vendita dei biglietti alle agenzie indipendenti; 3. la deregulation delle linee aeree nel nord America. 26 7 maggio 2007 La storia continua (2) Si innesca un sistema di competizione “darwiniano” che porta successivamente a: • aumento in numero e potere delle agenzie (indipendenti) di viaggio; • spin off dei sistemi (di gestione delle prenotazioni) dalle compagnie aeree, per agire meglio sul mercato; • diminuzione drastica dei sistemi; • diffusione sempre maggiore delle prenotazioni su Internet. 27 7 maggio 2007 La storia continua (3) • Attualmente esistono 4 grandi GDS (Global Distribution System): • • • • Amadeus (evoluzione del sistema della Eastern), SABRE, Galileo (evoluzione di Apollo), Wolrdspan. • Sono società autonome separate dalle compagnie aeree (che hanno dato loro origine) e offrono servizi alle agenzie di viaggio e su Internet. • Il loro futuro non è chiaro. 28 7 maggio 2007 La morale della storia (1) • IBM agli inizi degli anni ’60 guida lo sviluppo di tre sistemi (diversi per scala) su tre hw incompatibili (7074, 7080, 7090); • IBM non vede (il suo) business nei progetti, ma nei prodotti hw e sw (PARS); • una azienda che vuole una applicazione si deve dotare delle risorse umane (esperte) necessarie; • le applicazioni informatiche non sono solo un vantaggio competitivo, ma un fattore di sviluppo (cfr. ERMA) del mercato; 29 7 maggio 2007 La morale della storia (2) • i tempi nei progetti informatici sono (sempre stati) sottostimati (e i costi reali sostanzialmente ignoti!); • i progetti (troppo) ambiziosi falliscono: l’unica maniera che funziona è far evolvere un nucleo iniziale utile, ma consono alla tecnologia (hw e sw) corrente; • i concetti (sistema operativo, sistema informativo, transazione, data base, real time, ecc.) si evolvono (quasi sempre) come astrazione dall’esperienza. 30 7 maggio 2007 I grandi gestori di transazioni (ingredienti essenziali per i SI) Prima fase: • • • • ACP (Airline Control Program, IBM) TPF (Transaction Processing Facility, IBM) IMS (Information Management System, IBM) Cics (Conv. Inf. Control System, IBM) Seconda fase: • Web (+ Giava o simili) 31 7 maggio 2007 Sistema ERMA (1) I I protagonisti: • BofA: Bank of America, nella persona del senior vicepresidente S. Clark Beise; • fondata nel 1904 a San Francisco col nome di “Bank of Italy” da A. P. Giannini • cambia nome nel 1930; • nel 1954 è la più grande banca del mondo; • SRI: Stanford Research Institute (fondato nel 1946); • GE. 32 7 maggio 2007 gli assegni (1) 33 7 maggio 2007 gli assegni (2) • nel 1950, negli USA, erano emessi ogni giorno lavorativo più di 25 milioni di assegni; • ogni assegno interessava 2,3 banche e richiedeva un lavoro di più di due giorni; • in un giorno più di 60 milioni di assegni erano “in lavorazione” nelle banche USA; • ogni assegno doveva essere: – verificato (dalla banca che lo accetta) e – contabilizzato (dalla banca su un cui conto è tratto). 34 7 maggio 2007 gli assegni (3) • la verifica consisteva nel raggruppare gli assegni per banca emittente, con una distinta degli importi; • la contabilizzazione era relativa agli assegni emessi su conti della banca operante e consisteva nell’aggiornamento della scheda relativa al conto; • alla fine della giornata i pacchi di assegni su altre banche erano inoltrati al circuito della Fed. Res. (che fungeva da clearing house) e provvedeva a consegnarla alla banca emittente (che li contabilizzava quando li riceveva). 35 7 maggio 2007 gli assegni (4) • la verifica era fatta con l’impiego di macchine guidate da un operatore che smistavano gli assegni in buchette (fino a 36) e stampavano nastri di carta con le distinte; • ad ogni passaggio (banche e Fed. Res.) erano coinvolti più sort (ovviamente esistevano più di 36 banche); • alla fine del mese la scheda di contabilizzazione e gli assegni erano spediti al proprietario del conto; • la verifica doveva terminare prima possibile per il controllo degli assegni “fermati” o “scoperti”. 36 7 maggio 2007 gli assegni (5) Percorso degli strumenti del commercio: • baratto • denaro • assegno (o lettera di credito) 1950 • carta di credito (o debito) ora • ? Negli anni del dopoguerra era diffusa (ed acuta) la preoccupazione che il problema del maneggio degli assegni era un (il) fattore limitante per lo sviluppo economico e 37 finanziario. 7 maggio 2007 Sistema ERMA (2) I • nel 1950 BofA ha più di 4,6 milioni di conti con 23˙000 nuovi ogni mese; • un impiegato molto esperto poteva fare (fino a) 245 registrazioni in una ora, circa 2˙000 in un giorno lavorativo di 8 ore e, quindi, approssimativamente 10,000 per settimana. 38 7 maggio 2007 Sistema ERMA (3) I • nell’aprile del 1950 avviene il “solito” incontro casuale: Hoot Gibson di SRI, per un meeting più breve del previsto, fa visita a Clark Beise (conoscente occasionale) e chiacchierano del problema degli assegni; • entro una settimana la banca prende contatti ufficialmente con SRI, per discutere il problema; • si decide che SRI procederà a uno studio per automatizzare la procedura degli assegni progettando una macchina “elettronica” ad uso di BofA e da costruire 39 in seguito. 7 maggio 2007 Sistema ERMA (4) I • lo studio comincia in luglio, anche se il contratto ($15˙000) parte da novembre per 6 mesi e ad aprile ’51 è esteso fino a maggio ($5000); • lo studio viene consegnato in maggio, dopo una accurata analisi di “tutte” le procedure della banca, per inquadrare correttamente il problema; • l’ osservazione preliminare è che occorre cambiare la classificazione (file system) dei conti: non (alfabetica) per nome ma per numero progressivo (la chiave non parlante di un buon db!). 40 7 maggio 2007 Sistema ERMA (5) I • viene proposto che gli assegni (come conseguenza della procedura di validazione, non presa in esame) abbiano importo e banca emittente riportati con inchiostro fluorescente (per essere letti automaticamente); • viene descritta (per blocchi logici) una macchina elettronica per la contabilizzazione, chiamata ERM: Electronic Recording Machine; • per confronto con UNIVAC, EDVAC, Mark III, il costo viene valutato tra $530˙000 e $830˙000 (lettore di assegni compreso); 41 7 maggio 2007 Sistema ERMA (6) I • si stima che debba poter maneggiare 30˙000 conti per avere la dimensione economica ottimale e servire 12 filiali; • N.B. la macchina contabilizza (velocemente) gli assegni: non sostituisce lo schedario dei conti, ma lo aggiorna producendo tutte le scritture necessarie; • vengono suggeriti, per la realizzazione effettiva, aziende come IBM, Burrough, Addressograph-Multigraph. 42 7 maggio 2007 Sistema ERMA (7) I • Tutte le aziende interpellate non si dimostrano interessate a costruire ERM; • Borrough stima il costo come doppio di quello indicato da SRI; • alla fine del 1951 BofA convince SRI a realizzare un prototipo e procedere al suo deployment; • il contratto (28/1/1952) prevede $875˙000; il costo totale effettivo non verrà mai dichiarato: molti lo stimano intorno a $10 milioni. 43 7 maggio 2007 Sistema ERMA (8) I • il progetto termina ufficialmente a settembre 1955. • il nome viene cambiato da BofA in ERMA (Electronic Recording Machine – Accounting). • i principali “problemi” risolti furono: –l’elettronica (valvole/transistor), –la stampigliatura sugli assegni, –il maneggio degli assegni. 44 7 maggio 2007 Sistema ERMA (9) I L’elettronica: • dopo una accurata valutazione i transistor furono giudicati poco affidabili (fine 1952: confronta Whirlwind e AN/FSQ-7), • furono impiegati 8200 valvole, 34˙000 diodi, 500 relais, due tamburi magnetici, 12 nastri, • il peso totale (compreso le unità di I/O) era di 25 ton, • il programma era “wired”. 45 7 maggio 2007 Sistema ERMA (10) I La stampigliatura sugli assegni (1): • fu scartato l’inchiostro fluorescente perché sensibile alle sovrascritte, • fu scartato di usare involucri, carte perforate o cambiare in qualche modo l’aspetto degli assegni (per decisione di BofA), • fu accettata la proposta di Kenneth Eldredge (SRI) di usare inchiostro magnetico per stampare caratteri sia leggibili dall’utente, sia leggibili da un lettore magnetico: MICR. 46 7 maggio 2007 Sistema ERMA (11) I La stampigliatura sugli assegni (2): • SRI costruì anche un lettore che, in una sola passata, leggeva i caratteri confrontando la forma del segnale con 14 forme memorizzate; • tra il 1954 e il 1955 MICR fu adottato per i traveler’s check di BofA con ottimi risultati; • MICR nel 1959 divenne uno standard bancario (ABA); dal 1967 veniva usato su tutti gli assegni; • nel 1961 Eldredge ricevette il 3˙000˙000 brevetto USA. 47 7 maggio 2007 Sistema ERMA (12) I Il maneggio degli assegni: • occorre ricordare che gli assegni usati sono spediti (ogni mese) al titolare del conto; • gli assegni portano il “numero del conto” in MICR; • vanno suddivisi (ordinati) per conto; • SRI progetta e costruisce un “sorter” (con alimentazione pneumatica) che maneggia 10 assegni (usati e di dimensioni diverse!) al secondo e li separa con un errore di 1 su 100˙000; • N.B. sarebbe difficile anche adesso. 48 7 maggio 2007 Sistema ERMA (13) I/II • il 22 settembre 1955 , ERMA day, il sistema viene presentato a: N.Y. Times, Fortune, Life, Newsweek, Business Week, ecc. con enorme risonanza; • immediatamente comincia il processo di scelta dell’azienda costruttrice; • a novembre è pronta una short list: – IBM, – RCA, – Texas Instruments, – General Electric. 49 7 maggio 2007 Sistema ERMA (14) II • IBM viene esclusa perché vuole adattare suoi prodotti e rivendere la tecnologia (che BofA vuole mantenere in esclusiva); • RCA propone di adattare la sua tecnologia, ma è giudicata costosa e non innovativa; • TI e GE fanno buone proposte collaborando con SRI, che giudica miglior TI; • BofA decide per GE sulla base del costo, dell’offerta di penali e dell’ottima situazione finanziaria. 50 7 maggio 2007 Sistema ERMA (15) II • il contratto viene firmato il 9 aprile 1956 per 32 sistemi, con una spesa prevista di $30˙000˙000; • la prima macchina, ribattezzata ERMA IA, entra in funzione a San Jose a metà del ’59, l’ultima nel giugno del ’61; • la cerimonia inaugurale, nel 1960, ebbe, come maestro di cerimonie, Ronald Reagan; • la conversione ai nuovi conti (con numero progressivo) durò da metà gennaio alla fine di febbraio 1962; 51 7 maggio 2007 Sistema ERMA (16) II la nuova macchina era completamente diversa dal prototipo: • 14000 transistor, 45000 diodi, clock 250 kh, • memoria a nuclei di ferrite di 4000 parole di 56 bit (14 caratteri di 4 bit), • 8 nastri magnetici, • programma memorizzato, sistema operativo (tape oriented), • stampanti veloci (750 righe al minuto), • connessione con il sorter per preparare l’input alle elaborazioni successive. 52 7 maggio 2007 Sistema ERMA (17) II le periferiche furono sviluppate da NCR: • il sorter doveva ordinare gli assegni leggendo il MICR alla velocità di 10 al secondo e, per scartare gli assegni “fermati”, doveva essere connesso al computer (in cui esisteva l’elenco); • il tempo di interazione col computer doveva essere minore di 60 millisecondi; • furono sviluppate stampanti a 1500 righe al minuto, degradate a 750 per ottenere la richiesta qualità di stampa (allineamento orizzontale). 53 7 maggio 2007 Sistema ERMA (18) II anche il modo di operare era completamente diverso: • gli assegni venivano ordinati dal sorter connesso a ERMA che comandava l’esclusione di quelli “fermati” e li memorizzava su nastro; • il sort fisico continuava, mentre ERMA produceva un nastro “del giorno” ordinato; • questo veniva elaborato con il nastro dei conti (old master) per produrne uno nuovo (new master); • contemporaneamente erano prodotte tutte 54 le “scritture” necessarie. 7 maggio 2007 Sistema ERMA (19) II le due fasi di ERMA sono l’epitome dello sviluppo dei sistemi informativi: • prima: si automatizza l’attività umana che costituisce il collo di bottiglia; • poi: si cambia il processo in vista delle nuove possibilità. 55 7 maggio 2007 Sistema ERMA (20) II le “lezioni” della storia (1): • GE ottenne il contratto perché: – non era nel mondo dei computer e voleva entrarci (prezzo basso), – non era focalizzata a ingegnerizzare il prototipo, ma a capire e risolvere i problemi; • il sistema fu sviluppato con le specifiche che cambiavano continuamente; • furono sviluppate contemporaneamente hw, sw di base (assembler e os) e applicazioni; • il sw applicativo fu prodotto in collaborazione tra produttore hw, cliente e consulente; • è uno dei primi impieghi civili (non militari) di 56 un think tank (SRI) in informatica; 7 maggio 2007 Sistema ERMA (21) II le “lezioni” della storia (2): • da ERMA GE trasse un prodotto (GE-100) che non fu spinto sul mercato perché IBM era un grosso acquirente di prodotti GE; • contribuì in maniera essenziale: – allo sviluppo del sistema bancario (mostrando le possibilità dell’automazione), – ma anche all’equivoco che il sw fosse una estensione (poco rilevante) dello hw; • fu on spec, on cost, on time: esempio raro; • diede un grosso vantaggio competitivo a BofA (credit card ai correntisti). 57