由于实验室计算机化的发展,大多数预测人员正在推销分布式计算机网络的计划。用强大的16位或32位微型机建立的实验工作站就是这个计划中的一个基本部分,该实验工作站可以控制数个仪器、可以收集来自仪器的数据,并分析这些数据、还能够传输与网络中大型计算机相适应的信息,该大型计算机担负着整个实验室的管理,实验工作站还能接收计算机的指令。Laboratory Technologies公司的弗雷德丽卡 · 普特姆(Frederick Putnam)说道:“科学家们在办公桌上想有一架他所需要有全部功能的计算机,这个时代就要到来了。”
与实验工作站发展的同时,许多科学家就已被别的个人计算机吸引住了。结果,实验室里充斥着各种各样的Apple Ⅱ型机和日益增加的IBM PC型机(二种最流行的个人计算机)。结果就要考虑怎样把科学家们已经拥有Apple机和IBM PC机的实验室自动化(因为他们身边已经具有成立工作站的条件)。
这种情况掀起了用这二种个人计算机编制实验自动化软件的一个新高潮,以补充大量现有的其他用途。与这种趋势的同时,大批仪器制造厂商现正提供为个人计算机建立的控制器和数据库,而不是专门制造专用的机器或大量的小型机。许多公司在匹兹堡会议上展出了他们的产品。Nelson Analytical公司是大约四年前由Hewlett-Packard的前销售经营商大卫 · 尼尔森(David Nelson)开始工作的一个科学软件机构,该公司专门研究涉及Hewlett-Packard机器的软件,该软件用于色层分析实验的自动化和管理。去年8月,Nelson Analytical公司介绍了用于气相层析和液相层析的3000型IBM PC多用途仪器数据系统。匹兹堡会议上发的一份杂志上的广告这样说道:“二个获胜者,我们的色层分析软件和IBM PC机。”
根据Nelson Analytical公司的销售商约翰 · 布卢登(John Blunden)所说,转变落后的理由是从观察开始的,IBM PC是相当强大的机器,而且它已经进入了许多实验室,由于为了其余的用途,最初可以买这种机器,而将IBM PC机用于自动化色层分析将有很大的利益可得,布卢登说:“我们希望更多的商业机构购买软件和接口”。
一旦启动与色层分析无关的脱机程序时,IBM PC3000型计算机就可以同时控制6个色层分析仪,每个色层分析仪有二个检测器,甚至每个色层仪可以连接一个自动取样机,软件包括上述Nelson Analytical色层分析相同的特点,并用BASIC编写,软件还包括一个接口设备,该接口设备收集来自仪器的数据,并把这些数据输入计算机(两者同时进行,或在暂时将数据存贮后进行)。布卢登说:“如果购买者已经有PC机,则软件价格一般约为6000美元,如果购买者没有PC机,则软件价格约为11400美元。”
Dynamic Solutions公司(DYSC)一开始就已在研制个人计算机,它的产品用于运行Apple Ⅱ+或He机,DYSC的董事长大卫 · 斯特兰德(David Strand)说:“该公司的软件是针对已经具有实验仪器,但还不具有扩展数据处理能力的科学家”,该公司还编制具有通用标题Appligration Ⅱ的软体,以尽可能的便于使用。用户通过借助于电视监视机上所显示的几乎通用的“菜单”来干自己的活,斯特兰德说:“我们正设法把商业分散片能力扩展成科学海量的能力。”
DYSC软件有三种形式:
Appligration Ⅱ starter Set软件包括附加给用户现有Apple机的增加硬件,从而启动软件。用户可以用非常大的指令库编制程序。例如:只需要一条指令检测频谱的最大值,并校正频谱的基线,用户无需对每一个详细的步骤编制程序,而只需扶所需的顺序把这些指令串写在一起。Starter Set软件的价格为1995美元。
另外,有四个应用软件包用于色层分析、连续流动的色度分析、频谱分析和热量分析,每个软件包的价格为495美元,这些程序的唯一特点是能够以卷形移动图像显示数据,用户可以选出所显示的参数以进行分析,例如:借助于显示器上的光标可以选择基线。最后,还有一个用于Starter Set数据库价格为395美元的扩展软件包,上述三种软件都是以BASIC程序列出的,以便使科学家们理解,并在需要时,可以修改数据处理步骤。另外,必须具有数据收集和接口系统,DYSC介绍了几个即将出售的系统,价格为975美元。
Cyborg公司几年前就已把个人计算机送进实验室和工业工作站了,ISAAC数据收集和控制系统配合Apple Ⅱ+Ⅱe计算机和其他各种仪器使用已经约有5年了,最近,该公司介绍了用于IBM PC机的ISAAC2000系统。
Cyborg公司的副董事长J. 迈克尔 · 詹姆斯(J. Michael James)说:“使用个人计算机不仅有利于用户而且也有利于软件公司”,任何大仪器公司和Cyborg公司的数据收集和控制系统都具有类似的性能。但是,Cyborg公司向你提供个人计算机,并用该计算机能做所有其他的事情。然而,没有一家公司能够编制包括每一个可能用途的个人计算机软件。因此富于想象力的软件编制者可以创造具有潜在广阔市场的软件,例如:实验自动化软件。
ISAAC2000系统是用与IBM PC机中的微处理器(intel 8088)一样强大的微处理器(Motorola 68000)制造的。总之,PC机和仪器之间的接口比许多普通电路和一根电缆之间的接口多得多。但它们的性能之间,ISAAC2000系统可以每秒取样200000幅的速率接收一到四个输入通道间的数据,而且它的缓冲寄存器可以达到2 MB的存贮容量,—台PC机可连接多达14个ISAAC的组件,最后,当PC机正忙于做其他工作时,ISAAC系统可以独立地控制仪器和所收集到的数据。
该系统是由已有大量数据收集指令输入系统的用户以改进型的BASIC编制的。老式的Apple基本系统也提供软件包,用于色层分析和经过热电偶的数据记录。詹姆斯说:“一般用于Apple基本系统的软件包价格为6000美元,用于IBM基本系统的软件包价格为9000美元(包括计算机),不包括计算机的软件包大约只有一半价格。”
Keithley DAS公司展出了与Apple Ⅱ+Ⅱe和IBM PC计算机非常类似的500系列数据收集和控制系统。该公司是去年十月份由Keithley仪器公司和Data Acquisition系统公司组成的合资生产公司,Keithley DAS公司增加的附加革新产品是销售由DYSC公司编制的应用软件包。
500系列是一个高组件系统,按照输入、输出信号的类型和数量,可以把多达10个组件同时插入基本系统,总能力为272个模拟输入,50个模拟输出,160个数字输入或输出,160个ac或de电源控制通道,最大数据输入率为每秒取样30000幅,基本系统价格为2100美元,单块组件价格为250美元,所谓的完全测量控制(含有六块组件)的520系统价格为4300美元,该系统使用户可以用附加的约有40个特殊功能的BASIC增版编辑程序,而且也可以使用DYSC公司的软件。
Laboratory Technology公司采用与上述公司不同的方法进入了软件业务,去年,匹兹堡会议上,该公司展出了具有很大的数据捣弄能力的实验工作站计算机——Labtech 70。今年,该公司正提供用于运行IBM PC机的实时实验笔记,即软件包。Laboratory Technology公司的创造人和董事长普特姆(Putnam)说:“过去的一年多以来,在PC机中已经发展了的性能,在相应的Labtech70中已经可以应用了。”为了想生产流行的PC机,及用于PC机的软件库,企图竞争生产领导权是毫无意义的。现在的策略是编制科学软件,实验笔记的独特优点在于Lotus发展公司的综合流行的P2-3,1-2-3是个人计算机综合软件新高潮的一个例子,它由电气分散片、数据处理和图示功能的程序组成。
在某些方面,实验笔记类似博尔特 · 伯纳克和纽曼(Bolt Beranek and Newman)的RS/1“电气笔记”。但是,实验笔记具有实时数据收集能力,并能运行个人计算机,而不是小型机。在实验笔记的许多特点中,除了数据收集外,还有实时控制、数据汇集管理、数据控制分析、静态分析、曲线拟含、质量图表显示以及技术报告产生等特点。用户可以按所需设计任何步骤,而不必借助于由mouse选择的菜单项目来编制程序,系统还有许多“窗口”,使得几个菜单同时在电视监测器上显示。例如:一个人可以同时看一幅频谱和被放大部分的频谱。
基本实验笔记软件的价格为495美元,用户必须分别具有1-2-3综合软件和数据收集控制接口。
Dapple Systems公司已经避开了密集的色层分析领域,Dapple公司展出了Image Plus+自动图像分析系统。该系统以Apple Ⅱ+个人计算机和使用AppleⅡe的Image Plus+G型个人计算机为基础。Dapple公司的丹尼斯 · 梅弗尔德(Dennis Mayfield)说:“Apple是一种自然的选择,因为它是那样的流行。”销售目标包括具有图像分析设备的,但不想花费60000美元或者更多的钱就有一个更新的、自动化软件的研究者。
Dapple的价格从15000美元到35000美元,这取决于所需要的设备。用于分析摄影或光学显微图像的整个系统应包括具有电视显示器和打印机的Apple计算机,电视摄像机,装有计算机与摄像机相连电路的接口板,以及一个用于摄像的电视监视器。为了分析扫描电子显微镜的图像,只需要一台具有显示器、打印机和接口板的计算机。为了跟踪或标注正在被分析的图像的特点,G型分析系统包括一个灰褐色的图示小片。
该软件使得用户可以选择感兴趣的图像、测量数字化的图像,并计算图像的参数。例如:参数间的平均差别、许多系统容量参数间的平均差别。另外,还可以执行几个统计和图示操作。
Heyden gz Son有限公司,一个长期从事科学、技术和介质测试的发表者,已经扩大了软件业务。该公司在一月份新的计划就是发表Heyden数据系统,在匹兹堡会议上,Heyden公司展出了用于Apple He个人计算机的频谱文件红外线频谱数据库。
按照Heyden公司的尼娜 · 萨蒙(Nina Sammon)所说,频谱文件是指用于还没有把现有的设备自动化的光谱学家,要根据未来的有最大要求的用户来决定生产Apple机。该频谱文件的特点是具有一套21个频谱学特殊的功能。用户可以把这些特殊的功能串在一起,以设计数据收集和操作步骤。例如:将一条指令输入计算机以检索频谱库中的指令,匹配实验方法所获得的频谱,用户还可以编写和增加最多四个功能的程序,以执行任何数学程序。
频谱文件的价格约为6000美元(包括计算机和接口设备),Heyden公司还展出了用于表列和检索信息的软件——一个价格为75美元的“电子文件汇集职员”,该缩微文件可以用于像维护科学文献参考资料这样的用途。
另一个出版者,Elsevier科学出版商B. V. 正采用完全不同的方法编制软件。作为科学测试出版商的扩大作用,Elsevier正在出版由外界科学家或作者编写的软件。书籍出版和软件出版间的主要差别在于软件不能出售,但有许用权,领有许用证者必须签署同意拷贝程序不多于四次,并且不将程序拿给别的用户。这种做法并不只是Elsevier——其他出版商正在用类似的方法,销售教育软件和医学软件——而这在匹兹堡会议上是新的软件。
Elsevier发言人解释说,当人们发现了其书籍作者也是编写软件的时候,公司就进入了软件出版。公司的作用与书籍出版的作用是相当的平行,它要求作者编写程序,并把程序变成包括盘片和手册的“用户朋友”的软件包,并出售其专业知识以销售软件,所有软件都受到二个第三方的保证,软件完成设想要做的事情,而且便于使用。作者和仲裁人的名字一起写入软件,当修改指令可以使用时,时事通信向被许用的人提供这些修改过的指令。
所有软件都是菜单驱动型的,因此用户不需要编制任何程序来驱动菜单。目前,Elsevier提供6个程序,其中一些用于Apple Ⅱ系列和IBM PC个人计算机,一些用于Hewlett-Packard或Digital Equipment公司的台式计算机或小型机。最终,所有6个程序将都可用于PC机,另外6个程序到年底将可编写好。从价格为150美元相对简单的(与类似的各种各样的数据程序比较而言)统计表程序到价格为1080美元的复杂的化学教育程序都运行小型机。
Microsystems Research公司现在还没有从事软件业务,但不久就会从事软件业务。现在,Microsystems Research公司制造插入式的用于Apple Ⅱ+和Ⅱe以及IBM PC个人计算机的印制板,使计算机控制Mettler电子平衡器,称为Softweigh的插入式印制板用于Apple机的价格为349美元,用于PC机的价格从349美元到999美元,这取决于要有多少寄存器。每个系统可以容纳一到二个平衡器,而且不需要专用接口适配器和电缆。
但是,Microsystems Research公司的董事长马克 · 戈尔杰尔门(Mark Goegelman)说:“他正在研究将来使用的软件,而硬件是昂贵的,而且有维修清单的问题,用标准软件来编制其他歌件是一个非常好的业务。”另外一家公司也决定研究个人计算机。仪器制造商都认识到个人计算机的吸引力,一些公司用Apple或IBM计算机为他们自己的仪器编制了控制数据系统。Allied Analytical Systems公司归纳地展出了具有Apple Ⅱe或IBM PC/XT个人计算机的耦合等离子体原子频谱仪,Allied公司的销售人员说:“人们喜欢这些机器”。
在分光光度计领域,Bausch Sz Lomb公司发表了用Apple Ⅱe编写的用于1001和2000型频谱仪的应用软件,用IBM PC机编写的软件和用Hewlet Packard 150机编写的软件不久就可使用。
哪里是系统的结束呢?在Perkin-Elmer公司里会看到一个有趣的测试,Perkin-Elmer公司董事长雷勒斯 · 麦克唐纳尔(Horace Mc Donell Jr. )赞美说:“出版各种计算机和各个制造商能够用一台计算机控制仪器之间的软件转用能力的优点,坚持工业上采纳的标准是朝着这个方向发展的一条道路。”Perkin-Elmer公司还研究了大量的用于自己制造的仪器上的应用软件,这些应用软件运行公司自己的专用实验计算机和超微型计算机。目前这种超微型计算机还不能与Apple机或IBM PC机相兼容。它在任何时候都能运行这些计算机上的Perkin-EImer软件吗?
[Science,1984年4月6日]