دوغلاس تي. روس

وصل روس إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في خريف عام 1951 ^{[ 4 ]} كمساعد تدريس في قسم الرياضيات. كانت زوجته، بات، تعمل على آلة حاسبة من طراز مارشانت في مختبر لينكولن قبل أن يتولى المختبر رسميًا تشغيل حاسوب ويرلويند 1. استخدم فريقها حاسوب الارتباط التناظري من مختبرات سيرفو ميكانيزمز ، الذي بناه نوربرت وينر . كان هذا الحاسوب مزودًا بمكاملات كروية قرصية وأذرع تُستخدم لرسم منحنيات بيانية لبيانات ضوضاء الرادار يدويًا. عند استخدام الجهاز، كانت المتغيرات في المعادلات تُمثل بدوران محاوره. كانت هذه المحاور متصلة بأقلام ميكانيكية ترسم منحنى دقيقًا ناتجًا عن الحركة المستمرة للمحاور. عند تفسير هذا المنحنى بشكل صحيح، كان يُعطي حلًا بيانيًا للمسألة. هذا ما دفع روس إلى الانضمام إلى مختبر سيرفو بوظيفة صيفية في يونيو 1952 في مجال تقييم أنظمة التحكم في إطلاق النار المحمولة جوًا وتحليل أطياف كثافة الطاقة .

كانت أول لغة برمجة صممها روس عبارة عن حاسوب يُمثله مجموعة من الأشخاص، ستة أو ثمانية طلاب بدوام جزئي. واقتُرح على روس استخدام برنامج Whirlwind في عمله. كان لدى Whirlwind آنذاك ذاكرة سعتها كيلوبايت واحد (k، أي 1024 كلمة ) من نوع 16 بت . تعلم روس برمجته بنفسه في صيف عام 1952. وكانت أطروحته للماجستير تتعلق بالتقنيات الحسابية لتحويل فورييه.

عمل على العديد من المشاريع المتعلقة بغرفة "ويرلويند" السرية التابعة لنظام الدفاع الجوي "ساج" في كيب كود ، وفي قاعدة إيجلين الجوية (ERA 1103) . في حوالي عام 1954، كتب روس أول برنامج إدخال رسومات يدوية إلى الحاسوب. وصرح بأنه "أحد البرامج القليلة التي كتبتها والتي نجحت من المحاولة الأولى" ^{[ 5 ].} وكانت القوات الجوية مهتمة بمواصلة العمل بما يتجاوز هدف مشاريع التحكم العددي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، والمتمثل في توحيد معايير التحكم العددي في أدوات الآلات .

ابتداءً من عام 1956، حصل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) على عقد لبرنامج جديد في مجال التحكم الرقمي، يركز هذه المرة على البرمجة الآلية للأجزاء ثلاثية الأبعاد التي تُنتجها آلات ذات 3 و5 محاور. وأوضح روس أن عمله في معالجة متجهات الرادار قاده بشكل طبيعي إلى تعريف مسارات الأدوات كمنحنيات فضائية بدلاً من نقاط في برنامج APT II، مما سمح له بتصور تنفيذها ضمن الإطار الخطي لآلة التشغيل. وتلقى مختبر سيرفو رعاية من القوات الجوية الأمريكية لتطوير أجهزة وبرامج التحكم الرقمي والتحكم التكيفي، تلتها برامج التصميم بمساعدة الحاسوب، وأجهزة وبرامج رسومات الحاسوب، وهندسة البرمجيات وتقنياتها، وذلك ابتداءً من عام 1951. واستمر هذا الدعم لما يقرب من 20 عامًا. ^{[ 6 ] [ 7 ]} في عام 1957 غادر آخر مساعدي روس الثلاثة الأصليين في البحث، سام ماتسا، ^{[ 8 ] [ 9 ]} إلى شركة IBM لتطوير AUTOPROMT، وهو مشتق ثلاثي الأبعاد من APT، وفي وقت لاحق (1967) شارك في تأسيس ACM SICGRAPH مع آندي فان دام .

انتهى مشروع APT إلى حد كبير في فبراير 1959. وكان يتمتع بحقوق التأليف والنشر الخاصة بمشاريع الحكومة الفيدرالية للولايات المتحدة ، وبالتالي أصبح متاحًا للاستخدام العام . ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} ويمكن تلمس إرث هذا العمل في برامج التحكم الشبكي من الجيل التالي في القرن الحادي والعشرين.

في ختام مؤتمر APT I، أجرى روبرت س. وودبري مقابلة مع روس وجون فرانسيس رينتجيس لصالح برنامج مراسل العلوم التلفزيوني التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وقد أبدى الجمهور اهتمامًا كبيرًا بالتطور المتزايد لأدوات الآلات التي يتم التحكم فيها رقميًا. وتُجسّد هذه المقابلة إيمان روس الراسخ بالإمكانيات الرسومية للحاسوب. فقد عرض على الحضور صورةً لمسح متجهي من شاشة عرض، على شكل شخصية كرتونية من ديزني، مُرتبطة في فضاء إحداثيات بمؤشر مرجعي . ^{[ 13 ]}

شهدت السنوات القليلة التالية إنجاز مشروع العناصر الحسابية المؤثر التابع لـ APT، ثم تكرر التعاون الواسع الذي بدأ في مشروع APT في بناء نظام التصميم بمساعدة الحاسوب المسمى التصميم الهندسي الآلي (AED). وكان روس يُطلق عليه أحيانًا بشكل غير رسمي اسم فن التصميم الهندسي أو ALGOL الموسعة للتصميم .

زار رواد الصناعة الأوائل في مجال التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسوب معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في إطار تبادل رسمي للتقنيات الناشئة. نظم روس العديد من مؤتمرات وضع المعايير للمعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) ورابطة مصنعي معدات الأعمال (BEMA، التي أعيد تسميتها لاحقًا بمجلس صناعة تكنولوجيا المعلومات )، مما رسخ مكانته كمرجع أساسي في تاريخ التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD). ^{[ 14 ] [ 15 ]} شهد العقد التالي صقلًا لفلسفته في تصميم الأنظمة. ^{[ 16 ] [ 17 ]} وكان عضوًا مؤسسًا في جمعية الرياضيات الصناعية والتطبيقية (SIAM).

شارك في تطوير المعايير الدولية في البرمجة والمعلوماتية، بصفته أحد أوائل المشاركين النشطين في الاتحاد الدولي لمعالجة المعلومات (IFIP). كان عضوًا في فريق العمل 2.1 التابع للاتحاد الدولي لمعالجة المعلومات والمعني باللغات والحسابات الخوارزمية، ^{[ 18 ]} والذي حدد وحافظ على ودعم لغتي البرمجة ALGOL 60 و ALGOL 68. [ ^{19 ] في} عام 1968، درّس روس ما اعتبره أول دورة في هندسة البرمجيات في العالم في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT). شارك في مؤتمر الناتو التأسيسي لهندسة البرمجيات في غارميش، ألمانيا، في الفترة من 7 إلى 11 أكتوبر 1968. ^{[ 20 ] [ 21 ]} بنى العديد من مستخدمي مشاريع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أنظمتهم على لغة AED. ^{[ 22 ]} كُتبت مراجعات ما بعد التجميع للغة محاكاة ديناميكيات الأنظمة الشهيرة Dynamo ، التي ابتكرها جاي رايت فورستر ، بلغة AED-0، وهي النسخة الموسعة من ALGOL 60 التي طورها روس، واستُخدمت حتى ثمانينيات القرن العشرين.

كتب روس المترجم الوحيد المعروف للغة ALGOL X ، وذلك باستخدام نظام AED-0. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

انصبّ عمل شركة SofTech على أنظمة الأجهزة المحمولة جواً وغيرها من أنظمة القياس على بناء أدوات تطوير البرمجيات. وبحلول أواخر السبعينيات، بدأ استخدام المعالجات الدقيقة مثل 8086 في هذه الأنظمة المدمجة. طُوّر نظام باسكال التابع لجامعة كاليفورنيا في سان دييغو (UCSD p-System، انظر UCSD Pascal ) عام 1978 لتزويد الطلاب بنظام تشغيل موحد لاستخدامه على أجهزة مختلفة مثل الحاسوب المصغر PDP-11. وكان يتم تبادل نسخ من نظام p-System بحرية بين المستخدمين المهتمين. لفت أحد المطورين في فرع الشركة في سان دييغو [الذي كان يمتلك حاسوب Apple I ] انتباه روس إلى نظام p-System. زار روس جامعة كاليفورنيا في سان دييغو وأُعجب كثيراً بالعمل الجامعي الذي كان يبني نظاماً رأى فيه صلة بجهوده في مجال أجهزة تنظيم ضربات القلب الخارجية الآلية (AED). حصلت SofTech على ترخيص نظام p-System وأسست شركة تابعة لها باسم Microsystems عام 1979. ساهمت أدوات التجميع والتحميل الديناميكي والربط التي طورتها SofTech في جعل نظام p-System بيئة تطوير قوية. استُخدم نظام UCSD p-System على أجهزة IBM الشخصية ، و Apple II ، وغيرها من الأجهزة التي تعتمد على معالجات Zilog Z80 و MOS Technology 6502 و Motorola 68000. لاحقًا، اشترى روس جهاز Terak 8510/a، وهو جهاز حاسوب "مُعالج رسومات قوي" يعتمد على معالج PDP-11، وكان ملكًا لكين بولز ، وهو موجود الآن ضمن مقتنيات متحف تاريخ الحاسوب. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

بصفته مخترع تقنية التحليل والتصميم الهيكلي (SADT)، كان روس من أوائل مطوري أساليب التحليل الهيكلي . ^{[ 27 ]} خلال سبعينيات القرن الماضي، ساهم روس، إلى جانب مساهمين آخرين من شركة SofTech ، في تطوير SADT لتصبح منهجية IDEF0 لبرنامج التصنيع بمساعدة الحاسوب المتكامل (ICAM) التابع للقوات الجوية، والذي يتضمن مجموعة منهجيات IDEF للتحليل والتصميم. ^{[ 28 ]}

كان عضواً في مجموعة عمل IDEF0 التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) والتي أنتجت معيار IEEE Icam DEFinition for Function Modeling ( IDEF0 ) ^{[ 29 ]} في عام 1998. وقد حل معيار IEEE IDEF0 محل FIPS PUB 183، ^{[ 30 ]} الذي تم إيقافه في عام 2002.

بدأ روس، في أواخر خمسينيات القرن العشرين، بتطوير بنية بيانات شبيهة بالسجلات أطلق عليها اسم " بليكس " في مختبر آليات التحكم الآلي التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . وقدّم البليكس في بحثه المنشور عام 1961 بعنوان "تقنية معممة لمعالجة الرموز والحسابات العددية". يتألف البليكس من كتل ثابتة الحجم تحتوي على عناصر بيانات، وعناصر ربط (مؤشرات إلى بليكسات أخرى)، وحقول علامات، ومؤشرات إلى إجراءات فرعية. ^{[ 31 ]} وقدّم روس البليكس كبديل لخلية القائمة ثنائية العناصر في لغة ليسب ، مُجادلاً بأن الكيانات التي تتطلب أكثر من عنصرين تُمثَّل بشكل أفضل مباشرةً بدلاً من تمثيلها كأشجار من خلايا ثنائية العناصر. ^{[ 31 ]}

اعتمد إيفان ساذرلاند نموذج plex لتمثيل البيانات في أطروحته حول برنامج Sketchpad عام 1963 ، حيث أشاد بـ"أعضاء مختبر الأنظمة الإلكترونية [في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا]، ولا سيما دوغلاس روس" لما قدموه من "مساعدة ونصائح بشأن العناصر المكونة من n عنصر". ^{[ 32 ]} وفي وقت لاحق، أشار آلان كاي إلى برنامج Sketchpad باعتباره أحد المؤثرات الرئيسية على تصميمه للغة Smalltalk وعلى صياغته لمصطلح البرمجة الكائنية التوجه . ^{[ 33 ]}

عمل روس أيضًا في لجنة ALGOL 68 مع كار هوار في منتصف الستينيات. وفي مقدمة طبعة جديدة من أطروحة سذرلاند حول برنامج Sketchpad عام 2003، وصف بلاكويل ورودن عمل روس على برنامج plex بأنه أثر على ورقة هوار البحثية عام 1966 بعنوان "معالجة السجلات" وأفكاره اللاحقة حول أنواع البيانات المجردة، والتي استند إليها أولي يوهان دال وكريستين نيغارد في تصميم برنامج Simula . ^{[ 34 ] [ 35 ]} وصف روس نفسه لاحقًا مفهوم plex بأنه أساس نظام التصميم الهندسي الآلي (AED) الخاص به، والذي وصفه بأنه "أول لغة ذات أنواع وهياكل بيانات معقدة". ^{[ 36 ]}

انبثقت نظرية التحليل البنيوي لروس من "فلسفته في حل المشكلات"، التي أطلق عليها اسم "بليكس" في أواخر الخمسينيات. ^{[ 37 ]} وفي وقت لاحق من حياته، تحولت هذه الفلسفة إلى ما يشبه الهوس. ففي ثمانينيات القرن العشرين، قلّص دوره في شركة "سوفتك" ليتفرغ لتطوير "بليكس" ^{[ 37 ]} لتصبح فلسفة زائفة واسعة النطاق تتناول الإبستمولوجيا والأنطولوجيا وفلسفة العلوم. ^{[ 38 ]} كتب روس الكثير من المواد حول "بليكس"، ^{[ 37 ]} وألقى محاضرات في مؤتمرات، وعقد ندوة غير مكتملة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عام 1984. ^{[ 38 ]} ومع ذلك، لم يتمكن من إيجاد الجمهور الذي اعتقد أن "بليكس" تستحقه، وبحلول أواخر الثمانينيات، اعتبر أن كونه المدافع الوحيد عنها ونبيها "عبء مسؤولية لا يُطاق" ^{[ 37 ] .}