Paul Baran

Paul Baran
Paul Baran
Geboren	Grodno, Poland; (now Belarus)
Gestorben	Palo Alto, California, U.S.
Citizenship	Poland, United States
Universität	Drexel University (BS); University of California, Los Angeles (MS)
Bekannt für	Packet switching
Awards	IEEE Alexander Graham Bell Medal (1990) ; Computer History Museum Fellow (2005); Marconi Prize (1991); National Medal of Technology and Innovation (2007) ; National Inventors Hall of Fame
	Scientific career
Institutions	RAND Corporation

Paul Baran (geb. Pesach Baran /ˈbærən/; 29. April 1926 - 26. März 2011) war ein amerikanisch-jüdischer Ingenieur, der ein Pionier in der Entwicklung von Computernetzwerken war. Er war einer der beiden unabhängigen Erfinder der Paketvermittlung, die heute die vorherrschende Grundlage für die Datenkommunikation in Computernetzwerken weltweit ist, und gründete später mehrere Unternehmen und entwickelte weitere Technologien, die ein wesentlicher Bestandteil der modernen digitalen Kommunikation sind.

Frühes Leben

Er wurde am 29. April 1926 in Grodno (damals in der Zweiten Polnischen Republik, seit 1945 Teil von Belarus) geboren. Er war das jüngste von drei Kindern seiner litauisch-jüdischen Familie und trug den jiddischen Vornamen "Pesach". Seine Familie zog am 11. Mai 1928 in die Vereinigten Staaten und ließ sich in Boston und später in Philadelphia nieder, wo sein Vater, Morris "Moshe" Baran (1884-1979), ein Lebensmittelgeschäft eröffnete. Er schloss 1949 sein Studium der Elektrotechnik an der Drexel University (damals Drexel Institute of Technology) ab. Anschließend trat er in die Eckert-Mauchly Computer Company ein, wo er technische Arbeiten an UNIVAC-Modellen, der ersten kommerziellen Computermarke in den Vereinigten Staaten, durchführte. 1955 heiratete er Evelyn Murphy, zog nach Los Angeles und arbeitete für Hughes Aircraft an Radardatenverarbeitungssystemen. 1959 erwarb er seinen Master-Abschluss in Ingenieurwissenschaften an der UCLA bei seinem Berater Gerald Estrin, während er Abendkurse belegte. Seine Diplomarbeit befasste sich mit der Zeichenerkennung. Baran blieb zunächst an der UCLA, um seinen Doktortitel zu erlangen, doch zwangen ihn die vielen Reisen und die Arbeit dazu, seine Doktorarbeit abzubrechen.

Paketvermitteltes Netzwerkdesign

Nach seinem Eintritt in die RAND Corporation im Jahr 1959 übernahm Baran die Aufgabe, ein "überlebensfähiges" Kommunikationssystem zu entwerfen, das die Kommunikation zwischen den Endpunkten auch bei Schäden durch Atomwaffen während des Kalten Krieges aufrechterhalten konnte. Damals nutzten die meisten amerikanischen Militärkommunikationen Hochfrequenzverbindungen, die bei einem Atomangriff für viele Stunden außer Betrieb gesetzt werden konnten. Baran beschloss, die früheren Arbeiten von RAND-Direktor Franklin R. Collbohm zur Notfallkommunikation über herkömmliche AM-Funknetze zu automatisieren, und zeigte, dass eine verteilte Relaisknotenarchitektur überlebensfähig sein könnte. Das Rome Air Development Center zeigte bald, dass die Idee praktikabel war.

Mit Hilfe der damaligen Minicomputer-Technologie entwickelten Baran und sein Team ein Simulationsprogramm, um die grundlegende Konnektivität einer Reihe von Knoten mit unterschiedlichem Verbindungsgrad zu testen. Das heißt, ein Netz mit n-facher Konnektivität hätte n Verbindungen pro Knoten. Bei der Simulation wurden nach dem Zufallsprinzip Knoten "getötet" und anschließend der Prozentsatz der Knoten getestet, die verbunden blieben. Das Ergebnis der Simulation zeigte, dass Netze, in denen n ≥ 3 ist, selbst bei einem Verlust von 50 % der Knoten eine deutlich höhere Resilienz aufweisen. Barans Erkenntnis aus der Simulation war, dass Redundanz der Schlüssel ist. Seine erste Arbeit wurde 1960 in einem RAND-Bericht veröffentlicht, und in den folgenden zwei Jahren wurden die Techniken in weiteren Papieren verallgemeinert.

Nach dem Nachweis der Überlebensfähigkeit mussten Baran und sein Team einen Konzeptnachweis für dieses Design erbringen, damit es gebaut werden konnte. Dazu gehörten detaillierte Schaltpläne, die den Betrieb, die Konstruktion und die Kosten aller Komponenten aufzeigten, die für den Aufbau eines Netzwerks erforderlich waren, das die neuen Erkenntnisse über redundante Verbindungen nutzte. Das Ergebnis war eines der ersten Store-and-Forward-Protokolle für die Datenschicht, ein Link-State/Distance-Vector-Routing-Protokoll und ein unbewiesenes verbindungsorientiertes Transportprotokoll. Ausführliche Einzelheiten zu den Entwürfen finden sich in der vollständigen Berichtsreihe "On Distributed Communications", die 1964 von RAND veröffentlicht wurde.

Das Konzept widersprach dem damaligen Telefoniekonzept, indem es billige und unzuverlässige Knoten im Zentrum des Netzes und intelligentere Multiplexer an den Endpunkten vorsah. Im Gegensatz zu den Geräten der Telefongesellschaft, so Baran, benötigte sein Entwurf keine teuren "vergoldeten" Komponenten, um zuverlässig zu sein. Das von Baran eingeführte verteilte Netz sollte Schäden umgehen. Es stellte die Verbindung zu anderen über viele Punkte her, nicht über eine zentrale Verbindung. Grundlegend für das System war die Aufteilung der Informationen in "Blöcke", bevor sie über das Netzwerk gesendet wurden. Dadurch konnten die Daten schneller übertragen und die Kommunikationsleitungen effizienter genutzt werden. Jeder Block wurde separat gesendet, durchlief verschiedene Pfade und fügte sich beim Empfang am Zielort wieder zu einem Ganzen zusammen.

Verkauf der Idee

Nach der Veröffentlichung von On Distributed Communications stellte er die Ergebnisse seines Teams einer Reihe von Zuhörern vor, darunter auch AT&T-Ingenieure (nicht zu verwechseln mit den Ingenieuren von Bell Labs, die Paul Baran seinerzeit die Spezifikationen für die erste Generation der T1-Leitung zur Verfügung stellten, die er als Verbindungen in seinem Netzentwurfsvorschlag verwendete). In späteren Interviews erzählte Baran, wie die AT&T-Ingenieure seine Idee von nicht zweckgebundenen physikalischen Schaltkreisen für die Sprachkommunikation belächelten und zuweilen behaupteten, Baran habe einfach nicht verstanden, wie die Sprachtelekommunikation funktioniere.

Donald Davies vom National Physical Laboratory im Vereinigten Königreich hatte die gleiche Idee und führte ein Versuchsnetz ein. Während Baran den Begriff "Nachrichtenblöcke" für seine Kommunikationseinheiten verwendete, benutzte Davies den Begriff "Pakete", da dieser ohne Kompromisse in andere Sprachen als Englisch übersetzt werden konnte. Er wandte das Konzept auf ein allgemeines Computernetz an. Davies' Schlüsselerkenntnis bestand in der Erkenntnis, dass der Datenverkehr in Computernetzwerken im Vergleich zum relativ konstanten Telefonverkehr von Natur aus "stoßweise" ist, d. h. mit Perioden der Stille. Es war tatsächlich Davies' Arbeit an der Paketvermittlung, nicht die von Baran, die zunächst die Aufmerksamkeit der Entwickler des ARPANET auf dem Symposium on Operating Systems Principles im Oktober 1967 erregte. Baran erkannte mit Freude an, dass Davies unabhängig von ihm auf dieselbe Idee gekommen war. In einer E-Mail an Davies schrieb er:

You and I share a common view of what packet switching is all about, since you and I independently came up with the same ingredients.

Leonard Kleinrock, ein Zeitgenosse, der sich mit der Analyse des Nachrichtenflusses unter Verwendung der Warteschlangentheorie beschäftigte, entwickelte in seinem Vorschlag für eine Doktorarbeit 1961-2 eine theoretische Grundlage für den Betrieb von Nachrichtenvermittlungsnetzen, die 1964 als Buch veröffentlicht wurde. In den frühen 1970er Jahren wandte er diese Theorie an, um die Leistung von Paketvermittlungsnetzen zu modellieren. Die Darstellung von Kleinrocks früher Arbeit als Ursprung des Konzepts der Paketvermittlung wird jedoch von anderen Internet-Pionieren, darunter Robert Taylor, Baran und Davies, bestritten. Baran und Davies werden von Historikern und der U.S. National Inventors Hall of Fame als unabhängige Erfinder des Konzepts der digitalen Paketvermittlung anerkannt, das in modernen Computernetzwerken einschließlich des Internets verwendet wird.

Als die US-amerikanische Advanced Research Projects Agency (ARPA) 1969 begann, die Idee eines vernetzten Systems von Terminals zur gemeinsamen Nutzung von Computerressourcen zu entwickeln, wurden unter anderem die Bände "On Distributed Communications" von Baran und der RAND Corporation als Referenzmaterial herangezogen. Die Widerstandsfähigkeit eines paketvermittelten Netzes, das Link-State-Routing-Protokolle verwendet, die im Internet zum Einsatz kommen, geht zum Teil auf die Forschung zur Entwicklung eines Netzes zurück, das einen Atomangriff überstehen könnte.

Spätere Arbeiten

1968 war Baran Mitbegründer des Institute for the Future und beschäftigte sich dann mit anderen im Silicon Valley entwickelten Netzwerktechnologien. Er schrieb über das Thema Computersysteme und Datenschutz. Baran nahm 1976 zusammen mit Martin Hellman und Whitfield Diffie von der Stanford University an einer Überprüfung des NBS-Vorschlags für einen Datenverschlüsselungsstandard teil.

In den frühen 1980er Jahren gründete Baran PacketCable, Inc, "um impulsbezahlte Fernsehkanäle, lokal erzeugten Videotext und paketierte Sprachübertragung zu unterstützen". PacketCable, auch bekannt als Packet Technologies, gliederte StrataCom aus, um seine Paket-Sprachtechnologie für den Telefoniemarkt zu kommerzialisieren. Diese Technologie führte zum ersten kommerziellen Asynchronous Transfer Mode-Produkt vor dem Standard.

Er gründete Telebit, nachdem er Mitte der 1980er Jahre seine diskrete Multiton-Modemtechnologie entwickelt hatte. Es war eines der ersten kommerziellen Produkte, das orthogonales Frequenzmultiplexing verwendete, das später in DSL-Modems und drahtlosen Wi-Fi-Modems weit verbreitet war.

1985 gründete Baran Metricom, das erste Unternehmen für drahtloses Internet, das mit Ricochet das erste öffentliche drahtlose Mesh-Networking-System einführte. Im Jahr 1992 gründete er außerdem Com21, ein frühes Kabelmodemunternehmen. Nach Com21 gründete Baran das Unternehmen GoBackTV, das sich auf Personal-TV- und Kabel-IPTV-Infrastrukturausrüstung für Fernsehbetreiber spezialisiert hat, und war dessen Präsident. Später gründete er Plaster Networks, ein Unternehmen, das eine fortschrittliche Lösung für den Anschluss von vernetzten Geräten in Privathaushalten und kleinen Büros über die vorhandene Verkabelung anbietet.

Baran dehnte seine Arbeit im Bereich der Paketvermittlung auf die Theorie des drahtlosen Spektrums aus und entwickelte, wie er es nannte, "Kindergartenregeln" für die Nutzung des drahtlosen Spektrums.

Neben seiner Innovation bei Netzwerkprodukten wird ihm auch die Erfindung des ersten Türwaffendetektors zugeschrieben.

Als er 1997 die Eröffnungsrede in Drexel hielt, erhielt er die Ehrendoktorwürde.

Tod

Baran starb am 26. März 2011 im Alter von 84 Jahren in Palo Alto, Kalifornien, an Komplikationen, die durch Lungenkrebs verursacht wurden. Nach seinem Tod erklärte RAND-Präsident James Thomson: "Unsere Welt ist ein besserer Ort für die Technologien, die Paul Baran erfunden und entwickelt hat, und auch wegen seines konsequenten Bemühens um eine angemessene öffentliche Politik für deren Nutzung."

Einer der Väter des Internets, Vinton Cerf, erklärte: "Paul hatte keine Angst, in Richtungen zu gehen, die dem entgegengesetzt waren, was alle anderen für richtig oder einzig richtig hielten." Laut Paul Saffo glaubte Baran auch, dass Innovation ein "Teamprozess" sei, und vermied es, sich selbst Anerkennung zu verschaffen. Als Robert Kahn, Miterfinder des Internets, von seinem Tod erfuhr, sagte er: "Paul war einer der feinsten Gentlemen, die ich je getroffen habe, und kreativ bis zum Schluss."

Auszeichnungen und Ehrungen

IEEE Alexander Graham Bell Medal (1990)
Marconi-Preis (1991)
C&C-Preis der Nippon Electronics Corporation (1996)
Bower Award and Prize for Achievement in Science (2001)
Fellow der American Academy of Arts and Sciences (2003)
Fellow des Computer History Museum (2005) "für grundlegende Beiträge zur Architektur des Internets und für eine lebenslange unternehmerische Tätigkeit".
National Inventors Hall of Fame (2007)
Nationale Medaille für Technologie und Innovation (2007)
UCLA Engineering Alumnus of the Year (2009)
Internet Hall of Fame (2012)

Externe Links

"Paul Baran Invents Packet Switching". livinginternet.com. William Stewart. Januar 17, 2011. Retrieved März 31, 2011.
O'Neill, Judy E. (März 5, 1990). "Oral history interview with Paul Baran". Minneapolis, MN: Charles Babbage Institute. Retrieved März 31, 2011. Ein 44-seitiges Transkript, in dem Baran sein Arbeitsumfeld bei der RAND, sein anfängliches Interesse an überlebensfähiger Kommunikation, die Entwicklung seines Plans für verteilte Netzwerke, die Einwände, die er erhielt, und das Schreiben und die Verbreitung seines elfbändigen Werks On Distributed Communications beschreibt. Baran erörtert seine Interaktion mit der Gruppe bei ARPA, die für die spätere Entwicklung des ARPANET verantwortlich war.
Ryan, Patrick S. (Juni 1, 2005). "SSRN-Wireless Communications and Computing at a Crossroads: New Paradigms and Their Impact on Theories Governing the Public's Right to Spectrum Access". Journal on Telecommunications & High Technology Law. 3 (2). Boulder, CO: University of Colorado Law School: 239–274. ISSN 1543-8899. OCLC 66137086. SSRN 732483. Beschreibt Paul Barans Entwicklung der Paketvermittlung und ihre Anwendung auf die drahtlose Datenverarbeitung.
"Convergence: Past, Present, and Future: Paul Baran Addresses CableLabs® Winter Conference". Louisville, CO: Cable Television Laboratories, Inc. Februar 1999. Archived from the original on März 16, 2006. Retrieved März 31, 2011. Eine Abschrift von Barans Grundsatzrede auf der Countdown to Technology 2000 Winter Conference, die auch ein Foto enthält.
Brown, Bob (März 27, 2011). "Paul Baran, Internet and packet switching pioneer, is mourned". Framingham, MA: Network World, Inc. Archived from the original on August 31, 2011. Retrieved April 2, 2011. Baran credited with inventing packet switching in 1960s against military backdrop
"Paul Baran". ibiblio.org. Chapel Hill, NC: University of North Carolina at Chapel Hill. November 6, 2005. Retrieved April 2, 2011.
Gilder, George (Juni 2, 1997). "Inventing the Internet Again". Forbes ASAP. 159 (11). New York: 106–120. ISSN 1078-9901. OCLC 173437996. Archived from the original on April 1, 2011. Retrieved April 8, 2011.
Paul Baran wird 1991 zum Marconi Fellow ernannt
Veröffentlichungen von Paul Baran RAND Corporation