翻译自：アラン・ケイ（Alan Kay）が 1972 年に発表した論文 ——A Personal Computer for Children of All Ages
概要#
この記事は、個人用のポータブル情報操作装置の出現と、それが子供や大人に与える影響を推測しています。これはサイエンスフィクションとして理解されるべきですが、現在の小型化と価格低下の傾向は、議論されている多くの概念が実際に近い将来に実現することをほぼ保証しています。
「この世界を理解するには、あなた自身がそれを作らなければならない。」—— パヴェーゼ
長年にわたり、技術を通じて私たちの社会の病を癒そうとする試みは伝統的なものでした。「スラムがある？低コストの住宅を建てよう！」 「そのテレビが買えない？もっと安いテレビを作るから、支払いが終わる前に壊れても、分割払いで買える！」 「あなたの子供が勉強しない、教育が高すぎる？教育機械を作って、あなたの子供がテストに合格することを保証します！」
残念ながら、これらの「治療」のほとんどは、錆の上に塗られたペンキに過ぎません；最初の問題の根源は依然として存在します。教育の目標は、既存のさまざまな「最終製品」モデルによってますます曖昧にされています：社会はより多くの社会的メンバーを必要としています（文化的遺伝学）、親は成功、従順、名声を望むか、気にしないかもしれません；子供たちは何が必要かを尋ねられていません（彼はただ豆を植えて、それが成長するのを見たいかもしれません）。教師はどうでしょう？もちろん、彼らの中には開明的な人々がいます（彼らには良い模範があり、彼らが伝えようとしていることと、子供の現在の状況があります）、教えたいと思っているが才能が不足している善意の人々もいれば、教えることを仕事としか考えていない人々もいます。さらに悪いことに、「教育」は大学に行く最も簡単な方法であり、今では若さゆえに自分の運命に不満を抱いています。
技術専門家は、教育機械によって、少なくとも教師の最下層のカテゴリーが排除されるだろうと指摘しています。彼らがあまり理解していないのは、そのような教育機械が最も適しているのは中間のカテゴリーであるということです：善意だが才能が不足している！技術は第一級の教師の特性を持つ機械を提供できるでしょうか？おそらく。しかし、まず最初に、そのようにすることが必要かつ望ましい目標であるかどうかを決定しなければなりません。
この短い説明で私たちがやりたいのは、学習プロセスのいくつかの側面について議論することです。私たちは、これらの側面が技術メディアによって強化される可能性があると考えています。ほとんどの概念の根源には、子供に関する多くの理論があります。私たちは子供を「名詞」ではなく「動詞」と考え、物体ではなく行為者と見なしています；彼は拡大された鳩やネズミではありません；彼は周囲の環境のモデルを獲得しようとしています；彼の理論は、アイデア A からアイデア B への「実践」概念に関するものであり、形式論理の「一貫性」の枝ではありません。私たちは、彼の現在の思考方法を理解し、彼に影響を与えたいと考えています。単に私たち自身のモデルで彼のモデルを置き換えようとするのではなく。
私たちは、技術がこのプロセスの必要不可欠な要素であるとは考えていません。本と同じように。しかし、これは私たちにより良い「本」、つまり子供のように活発な本を提供する可能性があります。これは、子供によって制御されるものであり、ネットワークによってではありません。これはピアノのように機能するかもしれません：（はい、技術の産物です）、しかしそれは道具、玩具、表現の媒体、無限の喜びと楽しみの源泉である可能性があります... そして、ほとんどの小道具が無知な手にあるときのように、これは恐ろしい苦行です！！
この新しいメディアは「世界を救う」ことはありません。書籍と同様に、新しい視野と新しい問題の一連をもたらします。しかし、書籍は数世紀にわたる人類の知識を封じ込め、すべての人に伝えることを可能にしました；おそらくこの活発なメディアも、考えさせ、創造する何かを伝えることができるでしょう！
二人の子供が草地でダイナブックで遊んでいます
急げ！美しい閃光と適切な音を伴って、ジミーの宇宙船が解体されました；ベスがまた宇宙戦争に勝ちました。9 歳の子供たちは、家の近くの公園の草地に横たわり、彼らのダイナブックが接続されていて、彼らはそれぞれベスの宇宙船が独りで漂う宇宙の世界を見ています。
「もう一度遊びたい？」とジミーが尋ねます。
「いいえ」とベスが言います。「簡単すぎる。」
「まあ、実際の宇宙では、あなたは太陽の軌道を回ることになります。もちろん、その時には勝つことはできません！」
「そうなの？」ベスは行動を促されました。「太陽をどうシミュレートするの？」
「うーん、うーん、見てみよう。宇宙船が太陽のない宇宙にいるとき、それはただ進み続けます。何もそれを止めるものがないからです。私たちが推進ボタンを押すたびに、あなたのプログラムは宇宙船が向いている方向に速度を加えます。」
「そうだね。だから、宇宙船を元に戻して、押し戻して上に飛ばさなきゃ。」彼女はダイナブックのいくつかの練習ボタンを操作して説明しました。「でも太陽は物を引き込む... それは少し違う。」
「でも見て、ベス」とジミーは彼女の宇宙船を狙い、「推進ボタンを押すと、宇宙船はどんどん速くなります。ジャコブソン先生が言ったように、岩や物が重力の下で動くように。」
「おお、そうだ。岩の上に地球を指すジェットがあるようなものだ。ねえ、そうしたら宇宙船の速度を上げるにはどうすればいい？」
「どういう意味？」ジミーは混乱しました。
「ここを見て。」彼女の指はダイナブックのキーボードの上を飛び回り、数週間前に書いたプログラムを変更しました。これは彼女と他の学生が「偶然に」ジャコブソン先生を通じて宇宙戦ゲームに接触した後に書いたプログラムです。「ただ宇宙船が太陽に向かっているかのように振る舞って、速度を上げて！」彼女が話している間、彼女の宇宙船は下降し始めましたが、太陽の方には向かっていません。「ああ、違う！太陽が動いている！」
ジミーはおかしなところに気づきました。「あなたの宇宙船がどこにあっても、太陽の方向に速度を加える必要があります。」
「でもどうすればいいの？」ああ、神様！！」
「ジャコブソン先生に聞いてみよう！」彼らはダイナブックを持ち上げ、草地を駆け抜けて、他のメンバーが問題を解決するのを手伝っている先生のところへ向かいました。
ジャコブソン先生の目は輝き、学生たちは知識を学ぼうと急いでいました。学生たちは今でも 2 歳の子供のように渇望しています。彼と彼のような他の人々は、好奇心と知識への渇望を維持するために最大限の努力をします。これはすべての人に生まれながらの権利です。
ベスとジミーが彼に口にした言葉から、ジャコブソンは子供たちが直感的に重要なアイデアを再発見し、少しのヒントで彼らのプライベート宇宙に太陽を追加できることを見て取ることができました。彼は熱心でしたが、少し曖昧でした：
「それは素晴らしい！図書館にはあなたたちが必要なものがあると賭けます。」その時、ジミーは彼のダイナブックをクラスの LIBLINK に接続し、過去の時代の思想や知識を受け継ぎ、すべてを彼のダイナブックの画面で読むことができました。これは無限の宇宙を航海するようなものでした。いつものように、彼は最初の目的が何だったかを少し思い出せませんでした。彼は面白いものを見つけるたびに、そのコピーを彼のダイナブックに送信し、後で見ることができるようにしました。最後に、ベスが彼の肋骨をつつき、彼は彼らが必要なものをもっと真剣に探し始めました。彼は彼のダイナブックのために簡単なフィルターを作成して、彼らが検索するのを助けました......
ベスとジミーが座標系の概念を発見しようと努力している間、ベスの父親は飛行機に座って重要な会議の準備をしています。彼はその日の朝にビジネスファイルからダイナブックに抜粋した関連する背景事実を注意深く研究し、時折音声注釈を入力するために立ち止まります。彼はコメントを入力しないことが不適切であることを知っており（ジョーンズさんもそうしなければなりません）、彼はダイナブックに長い間約束されていた音声認識機能を追加したいと切望しています。着陸後、彼の目は空港のストーリーヴェンドにある衝撃的なポスターに引き寄せられました。彼は自分のダイナブックをストーリーヴェンドに接続し、「本当に創造的」かどうかを「ただ見てみる」ことにしました。彼女はそうであり、彼がダイナブックでコピーキーを押したとき（アリスは決して知ることはありませんが）、ストーリーヴェンドは彼がコピー料金（COPY）を支払うのを忘れたことを思い出させました。
彼はより実用的な心構えでタクシーに乗り込み、反対派の見積もりを確認することに決めました。彼がダイナブックで情報をスキャンするとき、彼はそれが 5 年前にはしなかったことだと考えました；手でやるか、他の人に渡すのは面倒でした。さらに、彼は飛行機でデータを確認する新しい方法を思いつきました。
この時、ベスは「ゼロ」位置に太陽を置くと、彼女の問題が非常に簡単になることを発見しました。彼女はただ宇宙船の位置から宇宙船の「水平」と「垂直」速度を少し引き算するだけです。彼女と他の子供たちが以前に完成させたすべての絵画やアニメーションは、彼らの当時の能力に合った関連概念を使用することで実現されました。彼女は今、心の中にいくつかの独立したアイデアを保持する準備ができています。子供たちの線形および非線形概念に対する直感は、彼らが後に偉大な科学を理解するための財産となるでしょう。
彼女の宇宙船が任務を終えた後、彼女はジミーが彼のダイナブックに夢中になっているのを見つけ、彼を完全に打ち負かしました。ジミーがあまり恐ろしくない敵を探しに行くと、ベスは彼女がダイナブックにずっと書いていた詩を取り戻し、いくつかの行を編集して改善しました...
現在の技術は、ベスや彼女の父のようなすべての人がいつでもどこでも「ダイナブック」を使用できるようにしています。これは、将来の「知識ツール」、例えば学校の「図書館」（または商業情報システム）を通じて他の人と交流するために使用される可能性がありますが、私たちはその大部分の使用がダイナブックの所有者がこの個人的なメディアを通じて自分自身と反省的に交流することになると考えています。現在使用されている紙やノートと同じように。
道具はメディアを操作するための補助的なものであり、人は「道具を作る動物」と呼ばれています。コンピュータは多くの人にとって道具と見なされています。明らかに、書籍は単なる道具ではなく、人間も単なる道具製作者ではありません... 彼は宇宙の発明者です。彼が観察することを学び、言語を使用することを学ぶその瞬間から、すべての新しい宇宙はメディアの一種です。通常、道具の助けを借りて、想像の構造が（制約された）表現に埋め込まれます。コンピュータはどうでしょう？それらは明らかに単なる道具ではありませんが、典型的なマクルーハンのスタイルでは、それらの大部分は以前のメディアを吸収しており、それ自体の特性はまだ発見され始めたばかりです。
では、個人用コンピュータとは何でしょうか？人々はそれを任意の記号概念を含むメディアであり、これらの構造を操作するための有用な道具の集合体であり、コンピュータ指令システムに新しい道具を追加する方法であることを望んでいます。もう一つあまり言及されない制約条件は、少なくともいくつかの点で書籍や印刷物に優れており、他の点では明らかな劣位がないことです。（以前のコメントは、既知の商業表示デバイスを考慮することを許可していないようです。）「個人」はまた、そのユーザーが所有する（テレビの費用を超えない）ものであり、持ち運び可能であることを指します（私にとっては、ユーザーがこのデバイスと他のものを同時に便利に持ち運べることを意味します）。私たちは、森の中で使用できることを付け加える必要がありますか？
「考えることを学ぶ前に、良い考え方を学ばなければならない。事後にそれが非常に難しいことが証明された。」——A. フランス
最近、人工知能と（ある程度）教育の研究者たちは、子供たちがどのように彼らの世界モデルを獲得するかを研究し始めました。（かつては、非擬人化の手段を通じて知的行動をシミュレートできると考えられていました。）ニューベルとサイモン、パパートとミンスキー、ムーアとアンダーセンのリーダーシップの下、多くの人々が今、子供と大人が人類の知識を獲得し、操作することに興味を持っています。特に興味深いのは、初期の発展理論とモデル構築であり、これはピアジェ、ブルーナー、ハント、カガンおよび他の研究者たちが異なる発展段階にある子供たちについて行った研究によって完成されました。
もう一つ密接に関連するグループは、異なる成熟度の子供たちが本当に何ができるかを発見することに興味を持っています。私たちはモンテッソーリを挙げなければなりません。彼は子供が通常想像されるよりも早い段階（2-5 歳）で学ぶのが得意であることを最初に発見しました。O.K. ムーアは、反応的な環境を通じて、非常に幼い子供たちが読み書きや抽象を学ぶことができることを証明しました。篠田スズキは、数千人の 3 歳から 6 歳の子供たちにバイオリンを教えることに成功しました。ブルーナーとカガンの研究は、子供たちが生まれた最初の年（または最初の月）でも視覚的な識別と概念化の能力を持っていることを示しており、これは以前の仮定をはるかに超えています。
O.K. ムーアとシーモア・パパートの仕事と考えは、ダイナブックの概念の出現に特に影響を与えました。二人とも、子供は積極的な行動者であり、創造者であり探検者であり、知的には一般的に考えられているよりもはるかに強いと考えています。
ムーアの「話すタイプライター」のいくつかの原則は研究に値します。彼は、子供が長時間注意を払うことができないのではなく、思考や活動において理性を保つのが難しいと考えています。あるアイデアに対して、「忍耐強い聞き手」の役割を果たすことはすぐに退屈になり、注意を失うことになります。別の役割、例えば「活性剤」、「審判」または「プレイヤー」なども果たすことができない限り。非常に多様な視点が受け入れられる環境は、子供が区別、抽象化、統合を行う活動に非常に適しています。
「安全で隠れた」環境も重要な部分であり、この環境では、子供は社会的または身体的な危害を受けることなくほぼどんな役割でも演じることができます。同年代の子供や大人の前で、スキルや知識が厳しく試されることはありますが、「即興演奏」を行うための絶対的に安全な時間も必要です。ムーアの言葉を借りれば、「生産的な」環境とは、そこで学んだことが（さらなる学習のために）新しいアイデアの一部として使われる環境です。最後に、子供の活動に即座に反応し、彼が自分のモデルを獲得できる環境は非常に重要です。
「話すタイプライター」はこれらのアイデアの結晶であり、小さな子供の能力と好みに対する多くの美しい洞察をもたらす装置に変わりました。
「コンピュータは子供にプログラミングさせるべきか、それとも子供がコンピュータにプログラミングさせるべきか？」——S. パパート
パパートは「子供に考えることを教える」過程で、彼らが自分の目的（アニメーション、ゲームなど）のためにプログラムを書くことができる環境を提供することで、精神的にムーアと驚くほど似ていますが、哲学的背景は人工知能とピアジェです。
LOGO 言語は端末を通じて使用され（タイムシェアリングシステムを介して）、端末は子供のプログラムがテキスト、グラフィックス、音楽、そして鈍重で単調な「亀」を制御することを許可します。頭字語がコンピュータ支援直感（またはインスピレーション）を表すときのみ、パパートの LOGO の仕事は「CAI」となります。しかし、現在の多くのコンピュータ関連教育は、主に行動主義者によるマウスや鳩の実験に基づくプログラム学習に基づいています。一方、パパートの見解は、ピアジェとの接触と彼の研究の影響を強く受けています（奇妙なことに）、ピアジェの研究は主に実際の子供たちと彼らが世界をどのように見ているかに関する研究から来ています。
私たちのプロジェクトは後者の見解と非常に一致しています。ある人々が「答え - 正しい / テスト」または「テスト - 合格 / 年」の進展を測定する際、私たちは「システィーナ礼拝堂の天井 / 生涯」にもっと興味を持っています。これは、スキルの成果が無視されているわけではありません。夢を見てそれらの夢を描く卓越した技術が欠けていると、「システィーナ礼拝堂の天井」は実現しません。傍観者フィンチがコメントしたように、「心と手が協力しないところに、芸術は存在しません（Where the spirit does not work with the hand, there is no art）。」パパートは、人々が参加している運動（スキーなど）を洗練するために数千時間を喜んで費やすことを指摘しています。明らかに、学校や学習は子供たちにとってあまり面白くなく、実践的な知識スキルから即座に楽しみを得る方法はありません。
デューイ、ピアジェ、パパートとともに、私たちは子供たちが「実践から学ぶ」と信じています。現代教育における多くの疎外感は、子供たちが「できる」ことと 20 世紀の大人の行動との間の巨大な哲学的距離から生じています。アフリカの子供が弓矢で遊ぶことが将来の大人の活動に参加させるのとは異なり、アメリカの子供は無関係な模倣に夢中になるか（看護師の服を着た子供が人形の世話をする）、何年も結果が出ない活動に強制され、疎外されます（数学：「掛け算はあなたに利益をもたらします —— 見て、あなたは本の問題を解決できます」；音楽：「バイオリンを練習し、3 年後に私たちは音楽について教えてくれるかもしれません」；など）。
もし私たちが子供たちに特定の分野を学ばせたいのであれば、明らかに、彼らが芸術とスキルの完璧さの道を歩む際に、私たちは彼らにいくつかの真実で楽しいものを提供する必要があります。絵を描くことはフラストレーションを引き起こすかもしれませんが、実践は楽しいです。なぜなら、完成した絵はサブゴールであり、完全にこの学問をマスターすることなく達成できるからです。
残念ながら、楽器を演奏し、音楽的思考を得ることはそれほど簡単ではありません。ほとんどの現代の鍵盤楽器や管弦楽器は、子供や大人が数ヶ月間満足できるサブゴールを提供せず、音楽が何であるか、または自分で「音楽を作る」方法を本当に理解させることはありません。これは通常、「数字を押す」広告看板の「練習と技術」に似ており、自分の数字や絵の具を使うことすらありません！
一般的に、算術や数学の研究状況はさらに悪化しています。子供が掛け算で「何ができるか」。通常の答えは、数学の本の問題を解くことです！これに対する典型的な反応は「何かは練習によって学ぶしかない」です。（幸いなことに、この場合、子供たちは母国語を学ぶ必要はありません。）パパートの子供たちは、掛け算を使用して彼らのコンピュータが描くアニメーションのサイズを変更する必要があります。彼らはこのことに関係があります。
認識論の発生#
ジャン・ピアジェの生涯の作品は広範で深遠であり、粗い要約を軽蔑するのに十分です。要約やコメント（例えば Furth: Piaget and Knowledge: Theoretical Foundations）があるため、より選択的な戦略を採用する必要があります。
コンピュータ科学者の観点から見ると、ピアジェの二つの基本概念は魅力的です。
第一に、知識、特に幼児の知識は、一連の操作モデルとして保持され、各モデルは一時的であり、論理的に他のモデルと一致する必要はありません。（それらは本質的にアルゴリズムと戦略であり、論理的公理、判断、定理ではありません。）発展の中で、論理が使用され、さらには論理的でない戦略を通じて使用されます。
第二の概念は、発展が一連の段階で行われるということです（これは文化的環境とは無関係のようです）、各段階は過去に基づいて構築されますが、理解、概念化、偶然の関係を予測する能力には大きな違いが見られます。ある段階に達する年齢は子供によって異なるかもしれませんが、ある段階が前の段階に明らかに依存していることは不変のようです。後で重要な点は、言語は思考の主人ではなく、召使いであるように思われることです。なぜなら、ピアジェや他の人々は思考が非言語的であり、イメージ的であるという大量の証拠を示しているからです。
a. 段階#
ピアジェとブルーナーは、発展段階に名前を付けました。ブルーナーの方がより記述的なので、ここにも含めます。
もし段階依存性が真実であれば、子供たちが準備ができる前に、前の段階の知識を無理に押し込もうとすることは、無駄どころか悪化する可能性があります。例えば、現在流行している方法は、できるだけ早い年齢で子供たちに（「新数学」で）二次元デカルト座標系の点集合のトポロジーを教えることです。ピアジェの一連の実験は、操作段階にある子供たちが後になって初めて座標系の概念を習得することを示しており、これは上記の方法と矛盾しています。しかし、彼らは非常に複雑なトポロジー、接続、付属物、グループ化の概念を持っています —— すべて関連する概念です。パパートとゴールドスタインは、これらの事実を使用して、グローバル座標系を参照せずに幾何学とトポロジーを教えています —— これはより満足のいく状態です。
もし私たちが「操作」（意味的）モデルの正確性を信じるなら、「予測」（論理、構文）モデルの正確性ではなく、現在の「新数学」で最も人気のある構文概念に対して議論を展開する必要があります。例えば、自然数において：
「3 + 5」
「4 + 4」
「16 - 8」
「4 * 2」
「8」
これは数字 8 の「数字記号」と言われています。
この概念は誤解を招き、馬鹿げているだけでなく、間違っています。（数字「8 / 3」とは何ですか？）
ミンスキーは次のように指摘しています。「新数学の問題は、使用するたびにそれを理解しなければならないことです。」
ピアジェや他の人々の子供の思考の基礎と形式に関する研究は、コンピュータが子供の認識論を表現する理想的なメディアであるというかなり説得力のある議論です。アルゴリズムでない限り、「操作モデル」とは何でしょうか？目標を達成するためのプログラムです。アルゴリズムはかなり非公式であり、必ずしも論理的に一貫しているわけではありません（数時間プログラムをデバッグしたことがある人は誰でも明らかです）。これは子供の視点に合致しており、この視点は全体的であり、構造に興味を持つものであり、「真実」とは厳密には言えません。逆に、コンピュータは「思考」に関するスキルの形成にも役立ちます：戦略や戦術、計画、因果関係の観察、デバッグや洗練など。子供が忍耐強く、隠れた、面白い環境でこれらのスキルを練習する機会はほとんどありません！
ダイナブック#
「これらの計算がストリームラインされていることを願っています。」—— チャールズ・バベッジ（19 歳）
「分析機は代数モデルを編成し、まるでジャカード織機が絹でパターンを織るように。」—— アダ・オーガスタ、ラブレース伯爵夫人
私たちは今、ダイナブックが存在する理由をいくつか持っています。現在発明されている技術から作り出すことができるでしょうか？その数は、数百万の潜在的なユーザーに販売（または賃貸）価格で売るのに十分ですか？デバイスの実用性に関連する一連の考慮事項（サイズ、コスト、能力など）と、私たちが考え始めたより深遠な哲学と同様に重要です。次の数ページでは、いくつかの関連するトレードオフについて議論し、読者を納得させることを試みます。500 ドルの目標価格は全く非現実的ではないのです。現在のコストトレンドとさまざまなコンポーネントのサイズは、実現のためのかなりの希望をもたらします。500 ドル未満の価格で販売されるカラーテレビと比較することも重要です。今、ダイナブックは何であるべきでしょうか？
サイズはノートブックより大きくてはならず、重量は 4 ポンド未満であるべきです。視覚ディスプレイは、少なくとも 4000 の印刷品質の文字を表示でき、書籍に近いコントラストを持っているべきです；合理的な品質の動的グラフィックスが可能であるべきです；少なくとも 100 万文字（約 500 ページの普通の書籍）の可動ローカルファイルストレージが必要であり、数時間の音声（音声 / 音楽）ファイルと交換できるべきです。
インターフェースは、デバイスの所有者とほぼ同じ言語概念を使用する言語であるべきです。デバイスの所有者は、いつでもどこでも自分のテキストやプログラムファイルを維持し、編集できるべきです。彼は仕事中にダイナブックを端末として使用することができ（または学校では図書館システムとの接続として使用することができます）。彼が熟読し、持ち運びたい情報を見つけたとき、それは迅速に彼のローカルファイルストレージに転送されるべきです。コネクタは情報を提供するだけでなく、デバイスに追加の電力を供給することができ、中央接続はデバイスが持つ可能性のある任意のモーターに情報を提供し、約 300K ビット / 秒の高帯域幅でファイルストレージに転送することを許可し、または 1/2 分で 1500 ページの書籍を転送することができます。この接続プロセス中に、バッテリーも自動的に充電されます。
「書籍」は今や「インスタンス化」され、購入または貸し出しされるのではなくなります。自動販売機が情報を読むことを許可することを想像できます（百科事典から気まぐれな女性の最新の冒険まで）、しかし、支払いをする前にファイルの抽出を阻止します。個人情報を簡単にコピーして「所有」する能力は、既存の市場を弱めることはないでしょう。単純な静電コピーが出版業の発展を強化したように（ある人々が予測したように出版業を傷つけるのではなく）、テープの出現もレコード業界を損なうことはなく、個人の音楽を整理する方法を提供しました。ほとんどの人は海賊行為をすることに興味がなく、むしろ彼らが所有するものを交換したり、楽しんだりすることを好みます。
この「持ち運び可能な」デバイスと ARPA ネットワークや双方向ケーブルテレビのようなグローバル情報公共施設の組み合わせは、図書館や学校（商店や広告看板は言うまでもなく）や世界中を自宅に持ち帰ることになるでしょう。デバイスの所有者が最初に書くプログラムには、広告を排除するフィルターがあることを想像できます！
入力は、キーボード（現在ほとんどの人がタイピングを学んでいます）または従来の方法の秘書兼キーボードを介して行われます。あるいは音声で。デバイスのファイルシステムは、音声ファイル（デジタルタイトル付き）を簡単に許可できます；ただし、編集を行う前に、それらを転写する必要があります。「インタラクティブグラフィックス」は容量の制限により制約されますが、スケッチはファックスファイルとして保持および編集できます。
表示#
フラットディスプレイ、例えばプラズマパネルや外部 CRT の接続は、サイズ要件によって決定されます。電源仕様はプラズマパネルを許可せず（完全に点灯すると 5 アンペアの電流が必要）、それを使用する場所の需要はほぼ（完全ではありませんが）普遍的な CRT を排除します。では、残るのは何でしょうか？私たちは明らかに、状態を変更するために電源を必要とする技術を望んでいます。つまり、環境光の中で読むことができるものです。相変化液晶（Phase Transition Liquid Crystal）は x-y 座標になり、低電力電場の影響で不透明になります。さらに、ディスプレイは非常に少ない追加の電力で自らを維持し、電極の幅は 1 ミルまで小さくでき、全体の 512x512 パネルの状態は 1/2 ワット未満で変更できます。（注意：これは現在の技術であり、まだ誰も 512x512 パネルを製作していません。）
正常な視聴距離で書籍品質の文字を表示するには、良い目のモデルが必要であり、私たちの研究室の文字生成技術の最新の発見を利用する必要があります。印刷品質の CRT ディスプレイを持つ内部研究端末を構築するために、実験的な「ロード可能な文字生成器」が設計され、構築されました。任意の 128 文字のフォントは、最大 32x32 ビットのマトリックスで表示でき、迅速な二相メモリに動的にロードされ、ASCII テキストのリアルタイムスキャン変換を許可します。サイズ、強度、カバー文字（下線など）などの装飾も提供されます。写真は実際の画面（875 スキャンライン）であり、修飾されていません。
最初の興味深い発見は、ディスプレイが「すべき」よりもはるかに良く見えることです。つまり、これらの文字はデジタル化レベルで表示されるよりもはるかに丸く見えますが、拡大するとすぐに醜くなります。この現象の直感的な理由は、光学システムに固有のノイズフィルタリング機能に関連しており、本質的には、小さな角をぼやけた信号に変える（約 0.02 ラジアンの平均ウィンドウを使用）ために平均化し、その後より大きな領域で区別し、シーンを鮮明な画像に再調整することです。このフィルターの役割は、小さな孤立したスパイクを排除することであり、幸運なことに、マトリックスが小さいときには、マトリックスで定義された文字が美しく見えることを許可します。これはまた、875 ラインのテレビが主観的に 525 ラインのテレビの 22 インチの視聴距離での 2 倍以上に見える理由の一部を説明します。スキャンラインとその間隔が大きすぎて、525 をフィルタリングできません。なぜなら、それらは約 1/50 インチの高さだからです。
... 文字は難しいです。なぜなら、定義マトリックスが有限であるからですが、できることは明らかです。非常に効果的な二つのテクニックは、文字のアスペクト比を変更すること（高さ：幅～2：1、これにより 45 度が 30 度に変わります）や、非常に小さな文字に多様な幅のストロークを使用して太字の外観を得ることです。これは非常に小さな文字でも（これは目のフィルターを欺き、文字を強化しようとするのではなく、ノイズとして除去します）。
要するに、表示面は液晶であるべきで、少なくとも 80-100 のドット / インチ、垂直方向の各ドットのアスペクト比は約 2 ポイント、総ドット数は約 1024 x1024 であるべきです。
キーボード#
もちろん、キーボードはできるだけ薄くするべきです。活動部品はなくてもよいですが、圧力に敏感で、成功した押下時にスピーカーからフィードバックを提供します。このようなキーボードは数年間存在しています。人が活動部品のない考えに慣れると、完全にキーボードがない考えに準備が整います！
表示パネルはノートブックの表面全体を覆うと仮定します。人々は、任意のキーボードレイアウトが表面の任意の場所に表示できることを望むかもしれません。
パネルの四隅に取り付けられた四つのひずみゲージは、3/16 インチの範囲内で任意のタッチの位置を記録します。表示パネルの底部は、タッチタイピングを許可するためにさまざまな方法で質感を持たせることができます。この配置により、キーに入力されたフォントが表示され、特殊文字がウィンドウ化され、ユーザー識別子が一度のタッチで選択されることが可能になります。
ファイルストレージ#
現在存在する唯一の技術は、書き込み可能なファイルストレージの適度だが重要なニーズを処理することができるものであり、それはプラスチック上で磁性酸化物を使用したテープまたはフロッピーディスクの形式です。最近まで、テープ処理には通常、圧縮テープリール、ウィンチ、スクリューコイル、モーターの集合が必要でした。
現在、いくつかの会社が一定のテープ張力と差動駆動の問題を解決しており、最も簡潔なのは 3M 社のテープボックスで、これは「魔法の」駆動機構を使用し、テープリールの外部に接触し、読み取り、書き込み、検索、巻き戻しのために 1 つのモーターだけを必要とします。ビット密度 1600 BPI の四トラックテープは 6400 ビット / インチの保存と検索を許可します。したがって、8M ビットの要求は、テープボックス内に 1250 インチ（または 105 フィート）のテープが必要です。もちろん、隙間などがあるでしょう。安全のために、私たちの幻想は 50％のテープまたは 150 フィートのテープを追加することになります。ファイルディレクトリはテープの中央に配置されるため、アクセスするのに平均してテープの走行時間の 1/4 しかかかりません。そこから、任意のファイルの平均距離もテープの長さの 1/4 に過ぎず、平均的なランダムアクセス時間はテープの走行時間の 1/2 になります。検索速度はほぼ完全に必要なバッテリー消費率とモーターの容量に依存します。3M テープのテープボックスは 180 インチ / 秒の速度で位置決めできます；約 7 秒で 100 フィートのテープを走行できるため、ファイルの平均遅延は約 4 秒です。これは非常に尊敬に値します。しかし、バッテリーを単独で使用する場合、これらの速度はあまりにも多くのワットを必要とします。バッテリーを使用する場合、より合理的な検索速度は 60 インチ / 秒で、ファイルのアクセス遅延は約 10 秒です。
フロッピーディスクは二つのモーターを必要とします（1 つは磁頭を位置決めするステッピングモーターで、通常は連続運転されます）。後者はバッテリー操作が不可能であり、デバイスは起動と停止を行う必要があります。フロッピーディスクの大きな利点は、1 つのトラックで交換を行いながら、ファイルへの適切なアクセスを許可することです。（交換ストレージの概念と有用性は、プロセッサのセクションで議論されます。）
プロセッサとストレージ#
これらの二つのカテゴリーは、それぞれ私たちの幻想の機械の中で最も安価で最も高価なコンポーネントを表しています。プロセッサは必要な主メモリに大きな影響を与えるため、これらは一緒に現れます。
次の試みは、性能とパッケージ要件が今日の技術と必ずしも互換性があるわけではないことを示しています（時には互換性がないこともあります）。HP-35 ポケット電子「計算尺」のように、私たちの夢の主要な救済策は安価な LSI コンポーネントです。HP-35 は 5 つの LSI チップを使用し、30000 個のトランジスタに相当し、平均密度は 6000 トランジスタ / チップです。現在、より良いパッケージ密度が実現されています。パッケージされた LSI チップの価格は、2 年以内に約 12 ドルに近づくように見え、その後突然約 5 ドルに下がる可能性があります。
完全な CPU は現在、単一のチップで使用できます。現在の課題は、プロセッサがどのような特性を持つべきかを決定することであり、単にパッケージが良好なものを使用することではありません。
LSI ランダムアクセスメモリは、通常 10241 ビットチップ（700 ns サイクル時間）で提供され、1¢/ ビットでパッケージ化されています。40961 チップが現在発表されており、35¢/ ビットでパッケージ化できるようです。したがって、8K*16 メモリのコストは約 460 ドルです（まだ高いですが、励みになります）。
ポータブルシェーバー、録音機、歯ブラシ、テレビなどの出現により、充電式バッテリーの技術レベルは大幅に向上しました。私たちは将来、より高い性能 / コストを期待するかもしれません。
約 20 個の集積回路が現在のダイナブックに必要なチップ数の推定であるため、このデバイスの電子部分は非常に良好にパッケージ化されると合理的に判断できます。
プロセッサは 1 つまたは多くて 2 つの LSI チップを実現することを想定しています。このようなデバイスはすでに存在し、100 ドル未満で販売されています。価格は 15 ドル未満になると予想されています。これらは通常、数千のトランジスタを含み、プログラムカウンタ、算術演算、命令戻りスタックなどのためのレジスタを持っています；さらには先行進位の算術ユニットを使用することもできます。独立した「スマート端末」（メモリ、キーボード、ディスプレイ、二つのテープを含む）は、現在市場で約 6000 ドルの価格です。
ダイナブックは単なる端末ではなく、コストもはるかに低いため、プロセッサメモリ設計に多くのエネルギーを費やす必要があります。明らかに、私たちは高価なコア交換 RAM を最大限に活用したいと考えています；これは次の方法で実現できます：
- 演算子を効果的にエンコードして、最大の命令密度 / ビットを得る。
- 基本的な論理データ要素（順序集合）をエンコードして、空間要件を最小化する。
- RAM（インタプリタを含む）からシステムルーチンを削除して、ユーザーがすべてのスペースを使用できるようにする。
- 仮想アドレス空間をファイルデバイスにマッピングして、RAM が最近使用されたメモリ部分のキャッシュとして機能するようにする。（疑念を持つトマスたちは、これはテープドライブでは無価値だと考え、LINC 文献を参照して、数千のユーザーが数年間成功裏に使用してきた類似のスキームの説明を調べることをお勧めします。）
- ファイルの概念をユーザー変数と統合し、ユーザーがインタプリタと直接対話できるようにし、複数の制御パス評価器を使用して中断を許可することにより、「システム」自体の常駐の必要性を排除します。
「中世の思想は制限されていないが、おそらくその語彙は限られている。」—— ウィリアムズ
潜在的なさまざまなユーザーが彼の機械を通じて自分自身とコミュニケーションを取る方法はどのようなものであるべきでしょうか？すべての人に「すべてのもの」を提供する機能を含む言語は明らかに不可能です。通常の意味で、両者は「拡張可能な言語」ではありません。これら二つの要素が排除されると（定義上そうである）、残るのはユーザーに非常にシンプルな言語を示すことです（これはプログラミングの意味論の真の状態を明らかにします）。それでも、この言語はさまざまな表現方法を持っています。では、コンピュータは他の情報システムにどのような影響を与えるのでしょうか？一方では、メッセージを無期限に遅延させることができ（メモリ）、情報を他のメッセージに変換することができ（処理）、変換自体をメッセージとして表現することができます（プロセス）。
この言語の使用は本質的に二つの活動に分かれます：1. オブジェクトとクラスに名前を付ける（メモリ関連付け）、および 2. 以前に保存されたオブジェクトとクラスの名前を提供することによってそれらを検索すること。プロセスはこれらの（活動）から構成され、もはや名前が検査されないときにこのプロセスは終了します。すべてのそのような言語はこれら二つの概念から容易に派生することができますが、興味深いことを即座に達成するために、いくつかの名前は先験的な意味を持つでしょう。
ダイナブック言語設計には次の原則を使用する必要があります：
- オブジェクトとは何か、どのように参照するか、他のオブジェクトをどのように操作するかを理解するための統一された概念が必要です。
- 各オブジェクトが独自の制御パスを持つことができる場合、複数のオブジェクトがアクティブな状態にあるときに、これらのパスを調整し「制御」する簡潔な方法が必要です。
- 制御パスの評価は、オブジェクトがメッセージをどのように渡し、結果を返すかを示す単純なルールに従うべきです。
- システム内の各オブジェクトは、他のオブジェクトに基づいて再定義されるべきです。
基本的な考えは、関数とテーブル（またはプロセスとメモリ）間の二元性を利用することです。英語には「物体」を指す名詞があり、「行為者」と「関係詞」を指す動詞もあります。これはニュートンの認識論です。現代の物理学と哲学は、「物体」と「行為者」がプロセスの概念の異なる側面に過ぎないと考える傾向があります。プロセスには状態があり（それに関連する関係のセット）、時間の経過とともに（他のオブジェクトとの相互作用として定義され）、状態が変化します。この視点を使用すると、「データ」は「ゆっくり」と変化するプロセスであり、「機能」はより速く変化するプロセスです。各プロセスは完全な「ミニ」コンピュータの論理的特性を持っています：入力、フィードバック出力、ファイルシステム上のメモリとして機能し、計算を実行し、中断されることができます。なぜなら、「コンピュータ」はすべての他のコンピュータをシミュレートできるからです（時間と空間をモジュール化します）。したがって、プロセスの概念を説明するための言語を使用することは、配列、レコード、再帰プロセスなどの有用なアイデアを生み出すことができます。これらはいつでもコンピュータ指令システムに追加されます。
ハードウェアがこの言語を直接評価する技術は広く知られており、単一チッププロセッサが達成できるものです。
複数の制御パスの概念は、「ファイル」、「オペレーティングシステム」、「ディスプレイ」などの独立した概念を置き換えることを許可します。ユーザーもプロセスであるため（したがって、変数やバインディングなどから構成される状態を持ちます）。彼が機械を離れると、彼のプロセスは鈍化し、次回彼がダイナブックに再参加するまで続きます。彼がいないとき、彼の状態（今はアクティブになっています）は「ファイル」を構成します。ユーザー入力を直接実行し、追加のメカニズムなしで（JOSS、LISP などの「直接」モード）さまざまなプログラムの評価制御を実現することもできます。複数の制御パスを許可するため、多くのプロセスが評価とデバッグのさまざまな段階にあることができます。
サイズとコスト#
私たちが以前に議論した評価者の経験は、ハードウェアを実現するために約 8000 ビットの制御メモリが必要であることを示しています。このメモリは現在 1 つの ROM LSI チップと別のプロセッサを必要とします。両者が現在の技術レベルに影響を与えずに 1 つのパッケージに統合できると仮定すると、このアイデアの実現はそれほど遠くありません。LSI パッケージの価格は、12 - 14 ドル / パッケージに近づく傾向があります。製造業者のコストの大部分はテスト、ウェハ、充填などから来ており、これらはすべてデバイスの複雑さにほぼ独立しています（生産量が合理的である限り）。
「データ」と「コード」をスマートにエンコードすることで、BBN-LISP 言語における同等構造を保存するために必要なメモリを 3 倍以上削減できます。これは、RAM の 8K 16 ビットワードが PDP-10 上の BBN-LISP の 12K 36 ビットワードに相当することを意味します。
ダイナブックコンピュータは現在、バス機械として仮定できます。これには：
1 つのプロセッサチップ
16（8K*1）RAM メモリチップ
4 つの IO コントローラー（プロセッサチップも含む —— なぜそうしないのか？）
21 個のチップ（電子機器の費用は 14〜294 ドル）。
サイエンスフィクションや手作りの影響により、この価格はほとんど信頼性がありません。しかし、勇敢な読者の中には、笑えるほど高いと考えるかもしれません。
結論#
推測と幻想が約束されている中で、ほとんどの読者は前の数ページが伝えた内容（そしていくつかの信頼性...）に同意するかもしれません。
私たちは確かに、このものが教育的なアルゴリズム思考、編集の容易さなどの教育の利点を持っていることを否定できません（すべてがどこにでも行け、誰にでも属する環境の中に含まれています）。パッケージ、電源、重量の要件は、現在の技術と電子製品から来ており、これも現実的である可能性があります。ソフトウェアの知識、言語設計の理念、ユーザーインターフェースの理念は少なくとも 5 年の歴史があります。三つの信頼性のない推測は、フラット低消費電力ディスプレイ（現在は存在しませんが、可能性があるようです）、8K 機械で「独立」にどれだけの作業ができるかの推測（まだシミュレーションされていません）、および価格です。
ダイナブックが 500 ドルで販売できると仮定すると（現在のミニコンピュータと比較して非常に低く、現在のテレビ技術と比較して非常に高い）；このような機械を持つためのお金はどこにあるのでしょうか？すべての教育の平均年間支出は 850 ドル / 子供です。高品質の文字生成に関心がある理由は、毎年約 90〜95 ドルの学生資金が学校の書籍の購入と維持に使われているからです。もしダイナブックが使用寿命（少なくとも 40 ヶ月）の間にこの機能を担うことができれば、約 300 ドルで使用できることになります。おそらくこのデバイス自体は、活版ノートと一緒に提供され、内容（テープ、ファイルなど）だけが販売されるべきです。これは、現在パッケージされたテレビや音楽の配布方法に精神的に類似しています。
私たちは、資源を共有することが生活に最も利益をもたらすと考える人々と争うつもりはありません。この本の類推は依然として成立します：図書館は非常に便利ですが、人々は図書館の時間表、場所（または内容）を 100％の時間耐えたくありません。ラリー・ロバーツが提案したように、端末は無線でどうなるでしょうか？まあ、反相大マトリックスには適していますが、グラフィックアニメーションやその他の高帯域幅出力には適していません。言うまでもなく。
さあ、始めましょう！