Arvutid ja programmeerimine

Tõravere MatLabori rahva mälestusi aitas kirja panna Maire Maasik (mälestusi jagasid Aime Tootsi, Edda-Merike Pelt, Aet ja Raivo Sule, Anne Jõeveer, jt.). Oma panuse lisas Mart Rümmel, mälestuskilde on jaganud Jaan Einasto, Arved ja Lili Sapar, Tõnu Viik, Uno Veismann, Tõnu Kipper, Enn Saar, Peeter Tenjes, Margus Sisask, Adu Öpik, Ülo Kivirand, jt. Suur tänu kõigile, kes mind aitasid! Ühiste meenutuste ja otsingute tulemusena on välja koorunud järgnev lugu.

1950-ndatel aastatel olid olulisteks arvutusvahenditeks veel arvutuslükati ja mehhaanilise vändaga aritmomeeter Feliks, kuid suur osa arvutustööst tehti ka enam kui 20 kg kaaluvate elektromehhaaniliste klahvarvutitega Rheinmetall ja Supermetall. Need Saksa DVs toodetud masinad olid kvaliteetsed, vastupidavad, kuid küllaltki lärmakad – õhtuks oli arvutajal tunne, nagu oleks ta terve päeva juhtinud diiselvedurit. Pealegi nõudis vaatlusmaterjali töötlemine sellisel klassikalisel viisil väga palju tööjõudu ja oli seega ebaratsionaalne.

Sellest tulenevalt algas kümnendi lõpus ka elektronarvutite pakutavate võimaluste omandamine.

Oma ülikooliõpingute kõrvalt tegutses lunoidi vaatlusjaamas Elmar Vesman, kes 1959. a. jaanuaris komandeeriti Tartu Riikliku Ülikooli (TRÜ) poolt Pensasse tutvuma seal toodetava elektronarvuti Ural 1 ehitusega. Kui arvuti Tartusse jõudis, oli E. Vesman nende hulgas, kes masina aadressil Ülikooli 18a asuvas majas 2. novembriks 1959. a. tööle pani ja seda hooldama hakkas. See Ural 1 oli esimene elektronarvuti Eestis. Arvuti põhikomponentideks oli 800 elektronlampi. Sisemälu oli 2048 18-bitist sõna magnettrumlil ja välismäluna kasutati perforeeritud fotofilmi. Masina töökiiruseks oli 100 operatsiooni sekundis (op/s). Alates 1. oktoobrist 1961. aastal asus E. Vesman tööle tollase Füüsika ja Astronoomia Instituudi (FAI) teoreetilise füüsika ja matemaatika sektoris ja tõi kaasa ka oma teadmised elektronarvutist Ural 1. Astronoomide poolt leidis see arvuti kasutamist näiteks Tõnu Kipperi diplomitöö arvutustes (töö kaitstud 1963. a.). Pärast ülikooli uuema arvuti Ural 4 (sisemälu 4096 20-bitist sõna) käiku andmist 1963. aastal kasutasid astronoomid mõnda aega tõenäoliselt ka seda masinat.

Urve Jürgenson sisestab andmeid elektronarvutisse EV-80-3.

Juba 1957. a. olid TRÜ õppejõud J. Hion, J. Gabovitš ja Ü. Lumiste pidanud vajalikuks luua FAI juurde matemaatika sektor. Ka ülikooli arvutite kasutamine näitas arvutustehnika olulisust uurimistöös ning arvutustehnika arenguga kaasaminekuks loodigi 1960. aasta 25. juulil FAIs teoreetilise füüsika ja matemaatika sektori koosseisus matemaatika töörühm, mis 1962. a. 10. oktoobril reorganiseeriti matemaatika laboratooriumiks, mida lühidalt hakati kutsuma MatLaboriks.

Liia Einasto (vasakul) ja Koidula Eerme töötavad Tõravere esimesel elektronarvutil.

Laboratooriumi juhatajaks ja materiaalselt vastutavaks isikuks määrati teoreetilise füüsika ja matemaatika sektori juhataja prof. Harald Keres. Tegelikuks tööde juhatajaks kujunes matemaatik Rein Jürgenson, liikmeteks TRÜ lõpetanud matemaatikud Mait Sarv, Heli Joamets jt. Matemaatika laboratooriumi põhiülesanneteks määrati instituudi uurimistöö temaatikaga seotud matemaatiliste probleemide teoreetiline ja arvutuslik lahendamine, füüsikaliste protsesside matemaatiline modelleerimine astronoomias ja atmosfäärifüüsikas, astronoomia, atmosfäärifüüsika ja bioloogia suuremahuliste andmete matemaatiline töötlemine ja arvutuste mehhaniseerimine, vaatluste läbiviimise ja töötlemise automatiseerimisele kaasaaitamine. MatLabor hoolde pidid jääma instituudile muretsetavad suuremad arvutid ja selle teenuseid pidid hakkama kasutama ka teised ENSV Teaduste Akadeemia (TA) Tartus asuvad asutused oma uurimistöös vajalike erinevate statistiliste arvutuste läbiviimiseks. Algusaastatel tehti arvutusi Tallinnas Küberneetika Instituudi (KI) arvutitel. Programmeerimine toimus masinkäskudes.

1962. aastal saabus instituuti ka esimene oma elektronarvuti EV-80-3. Algselt oli masin küll eraldatud tehase Volta juures olevale Statistika Keskvalitsuse arvutusjaamale, kuid kuna see arvutusjaam ei olnud kohandatud 80-veeruliste perfokaartide töötlemisele, siis arvutist loobuti ja selle sai omale FAI. Masin oli valmistatud Vilniuse arvutustehnika tehases, kaalus ligi kaks tonni ja täitis ühe toa praeguses Tõravere trükikoja hoones. Arvuti koosnes kahest osast: paraja riidekapi suurusest elektroonikablokist ja hirmtugeval valatud metallraamil olevast perforaatorist. Viimane koosnes kolmest kaardimagasinist ja oli ette nähtud andmete lugemiseks 80-veerulistelt perfokaartidelt ning arvutustulemuste perforeerimiseks samasugustele kaartidele. Arvuti oli mõeldud töötamiseks koos analüütiliste arvutusmasinate komplektiga, mis saadi Moskvast Šternbergi nim. Riiklikust Astronoomia Instituudist. Arvuti töökiirus oli kuni 100 perfokaarti minutis, tööprogramm pandi paika vastaval kommunikatsioonipaneelil olevaid pesi omavahel spetsiaaljuhtmetega ühendades. Arvutussõlme põhidetailideks olid laiatarbeelektroonikas kasutatavatel elektronlampidel põhinevad kaskaadid, mida oli kokku 1296. Sellise koguse lampide jahutamiseks oli konstruktorite poolt ette nähtud 16 väikest ventilaatorit, milliste jahutusvõimsusest aga ei piisanud. Nii tuli vajaliku jahutuse tagamiseks masina tiivad, milles asusid lambid, laiali pöörata ja ehitada nende kohale võimsa tõmbeventilaatoriga püksid.

Masin oli küll kapriisne, kuid siiski töötas ja üheks tema tööülesandeks oli üleliidulise helkivate ööpilvede vaatlusvõrgu poolt Tõraverre saadetavate kümnete tuhandete perfokaartide töötlemine Charles Vilmanni juhtimisel. Saabuvad kaardid olid nn. duaalkaardid, kus tavaliste perfokaartide tagakülgedele olid trükitud ovaalsed märgised, mis vaatlejad pidid täitma pehme pliiatsiga, sest pliiatsijälg pidi juhtima elektrit. Tõraverre saabunud kaardid läksid esmalt arvuti EV-80-3 kõrvaltuppa, kus sageli tulid neil olevad pliiatsijäljed õige pliiatsiga käsitsi üle värvida ja siis mingi 1936. a. valmistatud saksa masin luges pliiatsijälgi ja perforeeris vastavatesse kohtadesse samale kaardile augud. Nii muutusid kaardid loetavateks ka arvutile EV-80-3, mis töötles andmed ja perforeeris tulemused taas kaartidele. Viimased rändasid omakorda kõrvaltuppa, kus asus tabulaatoriks nimetatud suur masin perfokaartidel saabuvate andmete trükkimiseks paberile. Aastail 1965/66 töödeldi samal arvutil ka komeetide ja asteroidide vaatlusandmeid ning tehti stellaarstatistilisi arvutusi.

1965. a. veebruaris ja märtsis korraldas FAI matemaatika laboratoorium nooremteadur Ants Tautsi juhendamisel universaalsete elektronarvutite programmeerimise kursused, millest võttis osa 60 instituudi töötajat. Sama aasta aprillis seati laboratooriumis üles Tartu Sidesõlmelt saadud SDV firma Greteverk abonomenttelegraafi aparaat (teletaip) T-51 programmide edastamiseks KI Tallinna arvutuskeskusele. Tallinnas oli arvutusteks kasutada kaks arvutit. Juba 1960. a. detsembriks oli Arnold Reitsakase käe all Sakala 3 hoones üles seatud esimene Eestis, RET’i konstrueerimisbüroos Minski tehase dokumentatsiooni alusel ehitatud elektronarvuti M-3. M-3 oli veel lamparvuti (kokku 774 elektronlampi), kuid kasutati juba ka pooljuhtdetaile. Masina sisemälu maht oli 2048 31-bitist sõna magnettrumlil ja keskmine töökiirus 30 op/s. Arvuti sisendiks oli 5-rajaline perfolint lugemiskiirusega 8 sümbolit sekundis ja väljundiks teletaip. M-3 töötas aastani 1966. 1964. aastal oli Küberneetika Instituut saanud ka teise põlvkonna arvuti Minsk-2 (hiljem laiendatud Minsk-22 konfiguratsioonini), millel lampide asemel transistorid. Arvuti asus aadressil Rävala pst. 10 ja teda iseloomustasid järgmised parameetrid: kiirus kuni 8000 op/s, ferriitmälu 8192 37-bitist sõna, välismälu 35 mm laiustel magnetlintidel, fotosisend 5-rajaliselt perfolindilt, väljundiks trükiseadmed ja lindiperforaatorid. Arvuti töötas Küberneetika Instituudis kuni 1975. aastani.

Teletaibi 5-rajalise perfolindi noorem veli, 8-rajaline perfolint ja perfokaardid.

Mõlemat arvutit said oma ülesannete lahendamiseks kasutama hakata ka FAI teadustöötajad, sest alates 1966. aastast oli võimalik arvutit programmeerida juba Malle Kotli loodud programmeerimiskeeles MALGOL. MatLabori matemaatikud said aga lisaks arvutuste jätkamisele kaasa rääkida ka MALGOL keele täiendamises. Seejuures on mälestusväärne, kuidas tollane arvutikasutus Tõraveres organiseeritud oli. Kindlama side tagamiseks võeti kasutusele programmibuss, mis kord nädalas viis programme Tõraverest Tallinna ja tõi arvutustulemusi tagasi Tõraverre. Seega, iga programmiga algas töö programmi väljamõtlemisest ja paberilepanekust, või said paberile hoopiski programmi jaoks vajalikud andmed. Siis tuli võtta paberid ja minna ruumi, kus asus teletaip, mida kasutati programmide ja andmete kodeerimiseks aukude mustrina paberlindile. Teletaibiga tuli kogu tekst ühegi vale klahvivajutuseta sisse toksida ja masinast saadi augustatud perfolint, mida tolleaegsed arvutid lugeda oskasid. Kui aga perforeerimisel juhtuti tabama vale klahvi, oli lint rikutud ja kõike tuli otsast alata. Tõsi, sai ka sohki teha ja linti remontida. Kas siis mõni ülearune auk kinni toppida või käsitsi auke õigesse kohta juurde uuristada. Raskematel juhtudel tulid abiks käärid ja liim, kuid selline liimitud lint võis arvutisse lugemisel katkeda ja seega ikkagi kogu töö tühja minna.

Nii palju oli Tõravere algaastatel matemaatikuid. Ees vasakult Koidula Eerme, Enn Joamets, Liius Keil, Mait Sarv, Artur Nilson, Maire Maasik, Ira Saar, Urve Jürgenson ja Lia Einasto. Tagareas vasakult Olavi Kärner, Juhan Peterson, Heli Joamets ja Tiiu Vaarmann.

Kui väärtuslik lint lõpuks valmis, tuli see kotti pista ja kott koos kõigi valminud perfolintidega sõidutati bussiga Tallinna. Sama buss tõi sealt eelmisel reisil viidud lindid jälle Tõraverre tagasi, kusjuures lintidele oli lisandunud arvutiväljatrükk teatega, et lindile oli siiski jäänud mõni auk valesse kohta ning seetõttu kulub veel nädal, et viga parandada. Kõigele vaatamata, parandatud need vead lõpuks said ja eriti õnnelikel juhtudel andis arvuti välja ka soovitud arvutustulemusi. Tõsi, kuna KI arvutuskeskus oli avatud külastajatele, siis kiiremate tööde puhul sõitsid FAI töötajad ise Tallinna ja korraldasid oma arvutusi mitme päeva jooksul kohapeal. Nii valmisid näiteks 1969. aastal Tallinnas Tõnu Viigi kandidaaditöö arvutused, kusjuures arvutused hakkasid eriti hästi sujuma pärast kolme kilo lestakala viimist arvutioperaatoritele. Ka Jaan Einasto doktoritöö arvutused tehti KI-s. Muudest Tallinnas tehtud töödest võib näiteks märkida, et 1966. aastast algas Izold Pustõlniku eestvedamisel Tähetorni Kalendri efemeriidide arvutamise üleviimine arvutile Minsk-22 ja alates 1968. aastast põhinevad kalendrid juba vastavatel arvutiprogrammidel. Veel aastail 1970-1971 arvutas aga Lili Sapar Tallinnas kaksiktähtede primaartähe tekitatud kõrvalekaldeid lokaalsest termodünaamilisest tasakaalust sekundaartähe pidevas spektris.

Paaril korral sõitsime Liiaga autoga ise KI-sse kohale ja tegime arvutusi koos arvuti vahetuse pealiku Aino Männili abil, ta oli Liia kursusekaaslane, nii saime öösel jutule. Olime paar ööd Tallinnas arvuti juures, tagasisõit oli raske, sest peale mitut unetut ööd oli raske roolis olla. Tulime mööda väiksemaid teid Viljandi kaudu ja tegime peatuse puhkuseks Võrtsjärve ääres - uni hakkas võimust võtma.

Järgmise suure arvuti saabumine Tõraverre oli seotud 1,5-meetrise teleskoobi ehitamisega. Teleskoop otsustati varustada digitaalsete nurgaanduritega, mis võimaldanuks instrumendi suunamist elektronarvuti juhtimisel. 17. aprillil 1963. a. saadeti instituudist kiri NSVL TA Astronoomiaseadmete komisjoni esimehele N. N. Mihhelsonile, milles selgitati, et teleskoobi ja vaatluste juhtimiseks vajab FAI juhtimisarvutit VNIIEM-3. 29. veebruaril 1964. a. pidas instituudi teadusnõukogu vajalikuks alustada 1966. aastal saabuva arvuti ekspluateerimiseks vajaliku teenindava personali komplekteerimist ja väljaõpet. MatLaboriga liitusid Artur Nilson, Liia Einasto, Mart Rümmel, jt. 26. septembril 1966. a. lahkus laboratooriumi juhataja kohalt R. Jürgenson, kelle asemele asus A. Nilson.

Armeenias, Jerevani tehases Elektron ehitatud arvuti ise saabus Tõraverre kahes järgus, esimene osa 1966. aastal, komplekti viimased seadmed 1967. a. juulis, kuid teleskoobi tornile pandi nurgakivi alles 2. oktoobril 1970. aastal. Nii tuli saadud arvuti esmalt tööle seada instituudi peahoone esimesel korrusele. VNIIEM-3 oli teise põlvkonna arvuti, mis sisaldas kokku 22500 pooljuhtdetaili. Arvuti töökiirus oli keskmiselt 3000−4000 tehet sekundis, operatiivmälu maht oli 4096 24-bitist sõna. Andmeid sisestati perfolindilt ja väljatrükk toimus teletaibile. Masinat programmeeriti masinkoodis ja algoritmkeeles Algol-60. Instituudile oli aga eriti väärtuslik arvuti komplekti kuulunud mitmekanaliline muundaja (UPU) V-31, mille abil võis arvuti vahetada informatsiooni erinevate seadmetega. Kahjuks saatsid selle masina kasutamist aga pidevalt erinevad probleemid. Näiteks tuli kohe ümber ehitada arvuti juhtpult koos indikatsioonipaneeliga (see oli Ülo Kiviranna Tallinna Polütehnikumi lõputööks), sest originaalpuldi klahvide kasutamiseks oleks vaja olnud haamrit.

Sideliini kaudu seoti arvuti ka nn. kaksikteleskoobiga ning Lauri Luud ja Riho Koppel katsetasid kaksikteleskoobi fotomeetri näitude lugemist arvutisse. Arvutustulemused trükiti välja vaatleja kõrval olnud teletaibile. Arvutit kasutasid ka atmosfäärifüüsikud, kes tegelesid maapinna kaugseirega helikopteritelt ja lennukitelt, milleks vajalikud kiirgusvastuvõtjad oli konstrueerinud Jüri Reemann. Vastuvõtjate registreeritud andmed salvestati magnetofonikassettidele ja sealt omakorda arvutisse. Lisaks observatooriumis tehtavale teadustööle kasutati arvutit tänu komplekti kuuluvale muundajale ka tellimustööde tegemiseks väljapoole instituuti. Nii näiteks uuriti TA Keele ja Kirjanduse Instituudi eestvõttel inimkõnet ja häälikuid. Tallinna Pelgulinna haigla kardioloog Raul Mardi töötles aga oma kandidaaditöö ettevalmistamiseks mitmekanalilise kardiograafi andmeid. MatLabori rahvas tegeles arvutile erinevate tarkvarapakettide loomise ja täiustamisega. Kokku oli arvuti teenindamiseks ette nähtud 15,5 töökohta. Pärast 1,5-meetrise teleskoobi torni valmimist 1974. aastal koliti VNIIEM-3 peahoonest teleskoobi torni.

Seoses arvutustehnika üha suureneva kasutamisega instituudis tegi FAI 1969. aastal ENSV TA plaani- ja finantsosakonnale ettepaneku luua instituudi juurde programmeerimisbüroo. ENSV TA Presiidiumile esitati ettepanek luua TA Tartu asutuste arvutuskeskus. Arvutuskeskus pidi loodama iseseisva üksusena tulevase Astrofüüsika ja Atmosfäärifüüsika Instituudi juurde. Juba olemasoleva MatLaboriga olid selleks ajaks lisaks eelmainitutele liitunud Liivi Urm, Urve Jürgenson, Enn Joamets, Maire Maasik, Aime Tootsi, Aavo Tasak, Adu Öpik, jt. Alates 1967. aastast tegeles intensiivselt FAI arvutusbaasi arendamisega Herbert Niilisk. Tema initsiatiivil loodi 2. märtsil 1970. a. ENSV TA KI juures asuva isemajandava programmeerimisbüroo juurde vaatlusandmete ja juhtimisülesannete töötlemise osakonnad. 1. mail 1970. a. ühendati need osakonnad astronoomiaülesannete osakonnaks asukohaga Tõraveres. Programmeerimisbüroosse viidi MatLaborist üle Enn Joamets (juhataja asetäitja), Mart Rümmel, Heli Joamets, Ira Saar, Liia Einasto, Aime Tootsi, Aavo Tasak, Adu Öpik, Tiiu Vaarmann, jt. Hiljem liitusid Elsa Vanaaseme, Maire Maasik, Anne Jõeveer, Heljula Kask, Reet Öpik, Külli Kärner, Raivo Sule, Ülo Kivirand, jt.

15. märtsil 1971. aastal moodustati FAIs komisjon ettepanekute tegemiseks arvutustööde edasiseks korraldamiseks instituudis. Komisjon esitas oma järeldused 24. märtsil 1971. aastal. Neis märgiti, et astronoomid koostavad endale vajalikke programme põhiliselt ise, kasutades selleks intensiivselt Küberneetika Instituudi arvutit. Viimase aasta jooksul olid teadustöötajad koostanud kõikidest programmidest 60%, 33% oli koostatud programmeerimisbüroos ja 7% mujal. Arvutustele kulutatud arvutiajast oli 74% kulunud KI arvutil Minsk-22, 9% FAI oma arvutil VNIIEM-3 ja 17% arvutustest oli tehtud mujal. Programmeerimisbüroo töötajatest 90% tegeles arvuti VNIIEM-3 tööshoidmisega ja 10% programmeerimisega Minsk tüüpi arvutitel. Koostöö arendamiseks Tartus, Liivi 2 valmiva TRÜ arvutuskeskusega, soovitas komisjon organiseerida regulaarne bussiühendus Tartuga. Rõhutati vajadust muretseda instituudile arvuti Minsk-32 ning alustada koheselt teenindava personali ettevalmistamist sellele arvutile. Soovitati ka programmeerimisbüroo töötajaid tihedamalt siduda FAIga, kuigi juriidiliselt olid nad KI alluvuses.

29. septembril 1972. aastal osteti FAIle tolle aja kohta võimas arvuti Minsk-32, mis seati üles eelmisel aastal valminud TRÜ arvutuskeskusse juba 1968. aastast pärit ülikooli Minsk-32 kõrvale. Arvuti haldamiseks moodustati instituudi direktori käskkirjaga 15. jaanuarist 1973. a. FAI Arvutuskeskus, mille ülesandeks oli arvuti Minsk-32 ekspluateerimine kõigi ENSV TA Tartu piirkonna asutuste teadusliku töö arvutuslikuks teenindamiseks, füüsika, astronoomia, atmosfäärifüüsika ja bioloogia probleemidest tulenevate arvutusülesannete lahendamiseks sobivate arvutusmeetodite ja lahendusalgoritmide leidmine ning nende suhtes konsultatsioonide andmine teaduslikele töötajatele koos vajaliku tarkvara muretsemise ja täiendamisega, aga samuti ka TA Tartu asutuste majanduslepingutest tulenevate arvutustööde ja võimaluse korral majanduslepingute alusel muude tööde tegemine teistele asutustele. Arvutuskeskuse kooseisu määrati Herbert Niilisk, Raivo ja Aet Sule, Ülo Kivirand, Arvo Kivikas, jt. Aasta hiljem liitusid Kaarel Ross, Liivi Urm, jt. 15. juunil 1973. a. tehti arvutuskeskuse tööst esimesi kokkuvõtteid ja konstateeriti, et arvuti Minsk-32 töötab täisvõimsusel, kuid VNIIEM-3 mitte, sest sageli esineb rikkeid. Arvuti Minsk-32 efektiivsemaks kasutamiseks püstitati ülesanne minna üle senisest ratsionaalsemale programmeerimiskeelele.

Minsk-32 oli kaheaadressiline pooljuhtarvuti, sisemälu 49152 37-bitist sõna, keskmine kiirus 30000−35000 op/s. Olemas olid kaart- ja perfolintsisend, välismäluna kasutati magnetlindiseadmeid. Esialgu programmeeriti Tallinna eeskujul MALGOLis, kuid 1976. aasta paiku mindi üle universaalsemale programmeerimiskeelele FORTRAN. Arvuti ja Tõravere vahel hakkas programmibussiga toimima ühendus igal tööpäeval. Suures punases spordikotis viidi kilekottidesse pakendatud ülesanded tööpäeva lõpus Tartusse arvutisse ja toodi tulemused hommikul Tõraverre tagasi. See oli mugavaks töölkäimise võimaluseks ka Tartus elavatele instituudi töötajatele. Selline transpordisüsteem jäi kehtima kuni 80-ndate aastate alguseni.

1. oktoobril 1973. aastal reorganiseeriti ENSV TA Füüsika ja Astronoomia Instituut kaheks iseseisvaks instituudiks – Astrofüüsika ja Atmosfäärifüüsika Instituudiks (AAI) ja Füüsika Instituudiks (FI). Kuigi omaaegne MatLabor oli välja kasvanud FAI teoreetilise füüsika ja matemaatika sektorist jäid ta järglased instituudi pooldumisel siiski Tõraverre AAI koosseisu. Seitsmekümnendatel toimus veel teisigi reorganiseerimisi. 1. veebruaril 1976. a moodustati isemajandav ENSV TA Küberneetika Instituudi Arvutustehnika Erikonstrueerimisbüroo (EKB). Sellega liideti ka KI juures asunud programmeerimisbüroo. Viimase Tõraveres asuv astronoomiaülesannete osakond nimetati ümber EKB Tartu sektoriks. 1. novembril 1979. a. nimetati Tõravere arvutuskeskus ümber rakendusmatemaatika sektoriks.

Paralleelselt suurte, terveid tube või saale täitvate arvutite programmeerimisega hakkasid seitsmekümnendatel tekkima võimalused ka elektronarvutite personaalsemaks kasutamiseks. Esmalt ilmusid mitmed suured elektroonilised lauakalkulaatorid. Meelde on jäänud näiteks kalkulaatorid Rasa, millede tootmine algas 1969. aastal. Arvutused toimusid pööratud Poola süsteemis, kus esmalt sisestatakse arvutisse kaks tehte arvliiget ja seejärel tehe ise. Unikaalne oli masinal tulemuste kuvamine. Selleks kasutati kiirusega 1300 pööret minutis pöörlevaid numbritrumleid, millel olevaid numbreid õigel hetkel valgustati lühiajaliste valgusimpulssidega.

1969. aastal ilmus läänes turule ka esimene elektrooniline programmeeritav lauakalkulaator HP 9100A. Oma 16 mälupesa või 196 sammuliste programmide, kuid ligi $5000 hinnaga selline masin muidugi Tõraverre ei jõudnud, kuid mõned aastad hiljem oli siiski võimalik kasutama hakata tema vene analooge Elektronika-70 ja edasiarendust Elektroonika T3-16. Seitsmekümnendate lõpus jõudsid aga Tõraverre ka Elektroonika D3-28 perekonna lauaarvutid (D3-28, C-50, 15 BCM-5), mida võis vähemalt tinglikult nimetada juba personaalarvutiteks. Neil arvutitel oli 16 kilobaiti mälu, millesse oli võimalik sisestada kas klaviatuurilt või magnetofonikassetilt masinkäskudes programme. Kassetilt oli võimalik mällu lugeda ka BASIC keele interpretaator ja arvutit programmeerida selles keeles. Masinale oli võimalik lisada välisseadmeid, nagu perfolindiseade või trükkal.

Kümnendi keskel hakati väliskomandeeringutelt kaasa tooma välismaiseid väikseid taskukalkulaatoreid (A. Sapar, J. Sitska, J. Einasto, T. Viik jt.). Need olid reeglina teadusarvutusteks sobilikud standartfunktsioonidega seadmed, milledest osad omasid ka kuni 10 arvu salvestamise võimalust ja olid mõnekümne käsu ulatuses programmeeritavad. Märkimist väärib, et 1977. aastal hankis Jaan Einasto USAst programmeeritava kalkulaatori TI-58. Sama aasta detsembris kinkis Rein Taagepera TI-58 ka Tõnu Viigile. Aasta hiljem ostis Urmas Haua mudeli TI-59. Veel aasta hiljem ostis omale kalkulaatori TI-59 ka J. Einasto. TI-59 näol oli vaid ühe inimese päralt võimalus kirjutada kuni 960 käsulisi programme, mis opereerisid kuni 100 13-kohalise kümnendarvuga, ja neid programme sai järgmiseks kasutuskorraks magnetkaartidele salvestada. TI-58 oli sarnane, kuid poole väiksema mälumahuga ja ilma magnetkaartideta. Mõlemas masinas oli sisse ehitatud standardprogrammide moodul, mille abil sai peaaegu ilma omapoolse programmeerimiseta teha maatriksarvutusi, lahendada võrrandeid, numbriliselt integreerida jne., kokku kuni 5000 käsku 25 erinevas rakendusprogrammis (1977. aastal hakati ka NSV Liidus tootma esimest programmeeritavat taskuarvutit B3-21, millel oli kaks operatsioonide registrit ja 13 pinu vormis kasutatavat registrit). Neile taskuarvutitele koostas J. Einasto programmi galaktikate mudelarvutuste tegemiseks, T. Viik programmeeris kalkulaatori Runge-Kutta meetodil diferentsiaalvõrrandeid lahendama ja U. Haud mahutas arvutisse programmid vaatlusandmete töötlemiseks vähimruutude meetodil.

Suuremamahuliste arvutusülesannetega seoses säilis vajadus ka märksa võimsamate arvutite järele ja nii jätkus areng ka selles vallas. 1976. a. jaanuaris anti lõpuks ekspluatatsiooni Tõravere 1,5-meetrine teleskoop, kuid selleks ajaks oli tema juhtimiseks muretsetud arvuti VNIIEM-3 juba nii füüsiliselt kui moraalselt vananenud ja tuli mõelda tema välja vahetamisele. 1977. aasta sügisel saabuski Tõraverre kaasaegsem, Ungari firmas VIDEOTON valmistatud arvuti EC-1010. Arvuti paigaldati 1,5-meetrise teleskoobi torni teisele korrusele eesmärgiga siduda see vaatlusandmete töötlemiseks teleskoobiga. Arvuti ehitus põhines mikroskeemidel, tema keskmine töökiirus oli 2750 op/s ja mälu võis ulatuda kuni 64 kilobaidini. Arvutit oli võimalik programmeerida nii masinkäskudes kui ka FORTRANis. Arvuti komplekti kuulusid perfolindiseadmed, analoog-digitaal muundurid, välismäluna kaks magnetketast ning magnetlindiseadmed. Kahjuks puudusid arvuti komplektist reaalaja seadmed, mis ei võimaldanud arvutit kasutada teleskoobi juhtarvutina. Arvuti tööle rakendamiseks käisid Doni äärses Rostovis VIDEOTONI korraldatud operaatorite kursustel Aime Tootsi ja Ira Saar, Riias õppisid programmeerimist Heli Joamets, Maire Maasik ja Arvo Kivikas.

Toivo Põld ja Herbert Niilisk jälgivad, kuidas Külli Kärner arvutiga töötab.

Arvuti oli aktiivses kasutuses alates 1978. a. märtsist kuni 1991. aastani. 1978. aasta lõpuks oli arvutiga ühendatud teleskoobi AZT-12 spektromeeter. See võimaldas vaadeldud spektreid salvestada numbrilisel kujul otse arvutisse. Fotoplaatidele salvestatud spektrite automaatseks töötlemiseks oli ühendatud mikrofotomeeter. Kohapeal lisati arvutile võimalus andmevahetuseks kassettmagnetofoni kassettidega. Perfolindi vahendusel oli võimalik arvutil töödelda 1976. a. lõpul instituuti muretsetud Princetoni Rakendusuuringute Korporatsiooni paljukanalilise optilise analüsaatoriga OMA vaadeldud spektreid. Kõigi nende ülesannete lahendamiseks oli loodud ja silutud vastav tarkvara. Aastatel 1977−1983 toimusid arvutuskeskuse töötajate juhendamisel arvutil EC-1010 ka Nõo Keskkooli matemaatika klasside õpilaste FORTRAN keele praktikatunnid. Arvuti sagedasemateks kasutajateks olid Andres Kuusk, Piia Post, Uku Hänni, Aleksander Maršak, Juri Knjazihhin, jt. Arvuti üheks viimaseks tööülesandeks oli 1991. aastal Maire Maasiku käe all Eesti Postile perfolindist postmarkide aseaine valmistamine.

Tõravere viimane tõeliselt suur arvuti EC-1022 (paigaldamiseks normatiivne põrandapind 108 m2, keskmine tarbitav võimsus 25 kW) saabus 1980. aastal. Seda ei olnud enam võimalik paigutada TRÜ arvutuskeskusse, sest sinna oli saabumas TRÜ uus EC-1060, mis arvutussaalis ruumi vajas, nii et ka ülikoolis töötanud meie Minsk-32 tuli sealsest arvutisaalist välja tõsta. Sidemed TRÜ arvutuskeskusega aga ei katkenud. Nii näiteks on Tõnu Viik kasutanud ka ülikooli arvutit EC-1060. Tal oli vaja teha väga täpseid polariseeritud kiirguslevi rehkendusi ja arvutile EC-1060 oli neljakordne täpsus sisse programmeeritud. Tõravere uue arvuti jaoks tuli aga leida uued ruumid. Nii hakatigi juba 1979. aastal instituudi matemaatikute jõududega ehitama vanast söekatlamajast uut arvutisaali. Kõigepealt oli naistel vaja koristada ja maha pesta nõgi, seejärel said mehed hakata lammutama ja ehitama. Et ühendada nii EC-1010 kui ka EC-1022 instituudi peahoonega, oli vaja kaevata kaablikraavid. Selleks kasutati põhiliselt naiste tööjõudu. Nii hakkaski keegi naljahammas kunagise MatLabori naisi kutsuma paljukopalisteks. Peale arvutuskeskuse valmimist korrastati ka ümbrus. Paigaldati rullidena kohale toodud muru ja istutati sirelihekk. Arvutisaal avati pidulikult 1980. aasta oktoobris ja seda hakati kutsuma Jobilaks (ingliskeelsest sõnast job = tööülesanne). Masinaülemaks sai Adu Öpik, insenerideks Aet Sule, Ülo Kivirand ja Toivo Põld, operaatoriteks Edda-Merike Pelt ja Tiiu Vaarmann.

EC-1022 oli oma aja kohta keskmise võimsusega, integraalskeemidel põhinev arvuti. Masina jõudlus oli kuni 80000 op/s ja sisemälu maht kuni 512 kilobaiti. Arvuti oli komplekteeritud nii perfolint- kui ka kaartsisendiga. Välismäluna oli olemas 4 magnetkettaseadet ja 6 lindikappi. Arvuti programmeerimine toimus FORTRANis. Programmeerijate jaoks oli oluline, et perfolint asendus perfokaartidega, milliste puhul sai vigu parandada juba üksikute kaartide kaupa ja polnud vaja vea puhul kogu tööd uuesti teha. Arvuti leidis rakendust nii AAI teadusarvutustes kui ka MatLabori poolt väljapoole (näiteks Limnoloogiajaamale) tehtavates arvutustes.

Samal aastal arvuti EC-1022 saabumisega hakkas instituut jõuliselt astuma ka personaalarvutite ajastusse. Sellesuunaliste arengute eestvedajaks oli meil akadeemik Jaan Einasto. Esmalt saabus 5. juulil 1980. a. firma Intertehnique spektraalanalüsaator IN-96. See oli midagi suure arvuti ja personaalse masina vahepealset – spetsialiseeritud seade spektrite töötlemiseks, kuid kasutatav ka universaalarvutina. Arvuti infokanaliteks olid klaviatuur, poolgraafiline monitor (näitas kuni 1024 punktist koosnevaid spektri tüüpi graafikuid, kus igal vertikaalil rangelt üks punkt) ja 8” ümbrikkettad, kuid puudus printer. Siseehituselt oli masin veel vanamoodne: paraja kapi suurune, ilma mikroprotsessorita ja kahel plaadil kokku 64 kbaidi ferriitmäluga. Siiski sai arvutusi teha kenasti, ainult kõik tulemused tuli käsitsi ekraanilt maha kirjutada. Kohapeal lisati masinale perfolintsisend (Margus Sisask) ja nii sai arvutil töötlema hakata OMAga vaadeldud galaktikate spektreid. Vastava tarkvara kirjutas arvutile Ants Kaasik, vaatlusandmeid töötles Jaan Vennik. Arvutit kasutasid ka tähefüüsikud densitomeetri PDS abil skaneeritud fotograafiliste spektrite andmete töötlemiseks ja esmaseks analüüsiks. Praeguseks on arvuti lammutatud.

26. augustil 1980. a. järgnes Radio Shack TRS-80 Model I Level II, mis oli mõnevõrra samm tagasi võrreldes näiteks arvutiga IN-96. Mälu oli vaid 16 kbaiti ja ekraanile mahtus kas 64x16 tähemärki teksti või 128x48 punktine graafika. Nii leidis see arvuti küll kasutamist Tõnu Tuvikese ja Mati Pehki poolt arendatud Fourier’ spektromeetri registratsiooniseadmena, kuid üldisemasse kasutusse ta ei jõudnudki. Hiljem anti arvuti Tallinna Tähetorni kasutusse. TRS-80 jäämisele kitsama kasutajaskonna käsutusse aitas oluliselt kaasa ka korralikult komplekteeritud Apple II+ saabumine vaid mõned nädalad hiljem, 11. septembril 1980. a. See oli masin, mis kohe köitis, sest oli esimene tõeline personaalarvuti, millega sai teha kõike, mis vähegi tollel ajal mõtteis mõlkus. Arvuti näitas nii värvipilti (40x24 tähemärki või kaks graafilist moodi: 40x48 punkti, 16 värvi ja 280x192 punkti, 6 värvi), kui tegi ka häält (tegelikult oli vaid võimalus valjuhääldi membraani kahe äärmusliku asendi vahel ümber lülitada, aga sellest piisas). Pealegi oli arvuti kasutamise käigus lisaseadmetega laiendatav (kokku 8 pesa). Ei oska enam öelda, mis oli arvutiga kohe kaasas, mis sai hiljem juurde hangitud, kuid oma parimatel päevadel oli arvutil olemas värvimonitor (õigemini, lisakaardi abil ühendatud värviteleviisor), kaks 5,25” ümbrikkettaseadet, graafiline töölaud, nõelprinter, plotter, kokku kolm protsessorit (lisaks arvuti enda 8-bitisele MOS 6502 protsessorile ka samuti 8-bitine Zilog Z80 ja 32-bitine AMD 9511 aritmeetiline abiprotsessor) ja 64 kbaiti RAM mälu (48 kbaiti põhimälu, pluss 16 kbaiti lisamälu, mis oli 2 kbaidiste blokkidena ROM mälu asemele lülitatav).

Arvuti köitvaks tegemisel polnud väheoluline ka see, et temaga oli magnetofoni kassettidel kaasas valik arvutimänge ja nende mängimiseks kaks spetsiaalset pulti, mida meil pädladeks kutsuma hakati. Nii omandas arvuti koheselt kahesuguse rolli. Ühelt poolt oli tegu tõsise tööarvutiga, millel sai lahendada erinevaid teadusülesandeid. Samas, et tegu oli välismaise masinaga ja Nõukogude Liidu arvutitööstusel sellele midagi sarnast vastu panna ei olnud, siis kujunes ta oma olemasolu esimestest päevadest ka näituse eksponaadiks, demonstreerimaks, kuhu me ehk kunagi arvutite vallas välja võime jõuda.

Töisema poole pealt hakati kirjutama arvutisse sisse ehitatud Basic keele versiooni AppleSoft interpretaatori jaoks programme teadustööga seotud ülesannete lahendamiseks ning nende programmidega tehtud arvutuste alusel ilmus ridamisi erialaartikleid. Erilise populaarsuse omandas seejuures arvuti juurde kuulunud graafiline töölaud, millele võis asetada paberilehe, ja sellel lehel oleva joonise või pildi kontuure komplekti kuuluva pliiatsiga üle vedades vastavat informatsiooni digitaalkujul arvutisse viia. Sellist võimalust kusagil mujal vist ei olnudki ja nii tekkis arvutile sõpru nii instituudist kui ka väljapoolt. Töölaua kaasabil käidi mõõtmas küll taimede lehti ja juuri, maatükkide pindala ja veresooni, aga ilmselt veel paljutki, mis nüüdseks ununenud. Sai loodud ka programm, mille kaasabil oli lihtne ajakirjades joonistena avaldatud informatsiooni taas arvandmeteks teisendada.

Vähemtöise poole pealt tuli esialgu demonstreerida arvuti võimalusi oma instituudi inimestele, kuid kuuldus sellise arvuti olemasolust levis kiiresti, peatselt hakkas saabuma huvilisi ka väljastpoolt ja oli aegu, kus praktiliselt iga päev käis arvuti juures 1-2 ekskursiooni Eestimaa kõige erinevamatest paikadest. Aastas käis ilmselt tuhandeid ekskursante, kellele sai näidatud, milleks kõigeks on võimeline üks väike laual olev kastikene. Eks ekskursioonidele demonstreerimiseks kulusidki ära ülalmainitud mängud. Mingis mõttes olid nad muidugi vaid meelelahutus, kuid vist võib väita, et just see Apple II+, teda külastanud rohkearvulised ekskursioonid ja nende kaudu arvuti kuulsuse levik panid omamoodi aluse kogu personaalarvutite ajastu algusele Eestis, viisid esmakordselt teadmise personaalarvutitest ja nende võimalustest paljude tavainimesteni, kes oma igapäevaelus seni veel arvutitega eriti kokkugi ei olnud puutunud.

Loomulikult ei saanud arvuti selline eriline roll kesta kaua, sest neid tekkis Eestisse teisigi. Ka instituuti muretseti veel vähemalt kaks sama tüüpi arvutit (J. Einasto ja U. Veismann). Esimene arvuti jäi aga Tõraveres laiemasse kasutusse 1987 aastani ja tema viimased rakendused põhinesid U. Haua poolt Pascal Language System’i tekstitoimetusprogrammile lisatud vahenditel matemaatilise teksti toimetamiseks. Selleks sai välja mõeldud matemaatiliste tähiste ja valemite tekstis märgistamise viis ja selle tehniliseks realiseerimiseks kirjutatud 6502 assembleris programm, mis sisestatud teksti 9-nõelasele printerile suupäraseks tegi. Töö põhieesmärgiks oli U. Haua kandidaadiväitekirja vormistamiseks vahendite loomine. Seega, lisaks matemaatilistele tähistele, tuli ameerika arvutile selgeks õpetada ka vene keel. Töö saigi valmis kirjutatud, 1984. aastal ära kaitstud ja Moskvasse kinnitamisele saadetud, kuid VAK (kõrgem atestatsioonikomisjon) lükkas selle tagasi. Kaitsmise reeglistikus oli kirjas, et töö tuleb vormistada kirjutusmasinal, valemid käsitsi sisse kirjutada ja mingist arvutist ei sõnagi. Eks tuli kõik kirjutusmasinal ringi tippida. Töö originaali kohta oli aga hiljem kuulda, et see olla olnud esimene arvutil vormistatud dissertatsioon kogu Nõukogude Liidus.

Kaheksakümnendate keskel hakkasid instituuti jõudvad PC XT ja AT tüüpi masinad tasapisi Apple’i ülesandeid üle võtma, kuid seegi ei tähendanud Apple’i kappi tolmuma tõstmist, vaid ta sai ümber programmeeritud uuemate ja võimsamate arvutite terminaliks ning püsis selles rollis igapäevases kasutuses kuni 1993. aasta oktoobrini. Alles siis tundus, et on aeg temalegi puhkust anda, kuid mõne aasta pärast selgus, et pakutud puhkus polnud kaugeltki lõplik. 19. märtsil 1997. aastal avati Tartu Observatooriumis ekskursioonide vastuvõtuks ja astronoomia populariseerimiseks Stellaarium. 1998. aastal Stellaariumi laiendati ja sinna loodi ka väike arvutustehnika ajaloo alane ekspositsioon, sest näituseruumid olid varem kasutusel olnud arvutuskeskusena ja seda jäi meenutama ruumi kunagiseks põhiasukaks olnud EC‑1010. Ekspositsioonis sai omale väljateenitud koha ka Apple II+, millega sai täis üks suur ring ajaloo igikestvas spiraalis. Kunagi alustas see arvuti, köites mitmel aastal tuhandete inimeste tähelepanu, kes käisid teda Tõraveres uudistamas kui arvutustehnika homset päeva. Järgnesid vaiksed ja asjalikud töömeheaastad ja praegu näevad teda igal aastal taas tuhanded Stellaariumi külastajad, ainult et nüüd illustreerib ta juba arvutustehnika möödanikku.

Personaalarvutite ajastu viis aga oma loomulikule lõpule ka kunagisest Tõravere MatLaborist välja kasvanud struktuurid. Enam ei olnud vaja nii palju matemaatikuid-programmeerijaid, sest teadlased lahendasid ise oma probleeme järjest arenevate ja üha võimsamateks muutuvate personaalarvutitega. Tõsi, kuni 1984. aastani üritati instituudile hankida veelgi suuremat ja võimsamat arvutit EC-1045, kuid see siiski ei õnnestunud. Nii saabuski 1989. aastal arvutuskeskuse lõpp ja likvideerimine. Matemaatikute abi vajati veel mõned aastad observatooriumi erinevates töörühmades, kuid siis anti paljudele võimalus leida omale uusi väljakutseid ja uus töökoht. Kõigi oma olemasolu aastate jooksul oli MatLabor olnud sõbralik ja ühtne kollektiiv. Olgu insener, abijõud või matemaatik – kõiki kutsuti matikuteks. Töörühma juhtideks ja kooshoidjateks olid läbi aastate Rein Jürgenson (hilisem tehnikaülikooli professor), Artur Nilson (pärastine maaülikooli professor), Herbert Niilisk, Enn Joamets ja Arvo Kivikas (praegune firma Ilves Ekstra juht ja omanik). Jobila likvideerimise järel tegutses tema ruumides mitmeid aastaid tarkvaraettevõte Urania COM ja aktsiaseltsi AstroData arvutitehas. Praeguseks asub neis ruumides firma Interspectrum.

Suurarvutite ajastu viimaseks hingetõmbeks Tõraveres jäi aga Poola miniarvuti Mera 125 saabumine 1984. aastal. Arvuti oli NSVL arvuti CM-4 analoog, millise valmistamisel oli omakorda eeskujuks olnud DEC PDP-11. Masina jõudluseks kuni 800000 op/s ja mälu kuni 128 kilobaiti. Arvuti oli ette nähtud CCD kaamera registraatoriks, kuid õiget asja sellest projektist ei saanudki ja 1986. aastal anti masin ära Moskvasse Kosmoseuuringute Instituudile.

Personaalarvutitele ülemineku põhisuunaks kujunes eelmise sajandi 80-ndatel aastatel IBM PC tüüpi arvutite kasutuselevõtt instituudis. Kuigi Eesti oli tol ajal tugevalt N. Liidu rüpes ning muust maailmast suuresti ära lõigatud, hakkasid mitmete aktiivsete teadusinimeste jõupingutuste tulemusel need väljamaised arvutid tasapisi ka meile jõudma. Selles osas oli Tõravere üks eesliinil liikujatest. 1980-ndate aastate keskpaigas saabusid esimesed PC XT tüüpi arvutid, mis said töötajatele üldkasutatavateks. Kuigi esialgu vaatasid paljud neid suure aukartusega ja ei juletud ega osatud veel suurt midagi peale hakata, siis õige pea tekkis juba olukord, kus arvutite taga oli elav järjekord ja tuli koostada eelregistreerimisgraafikud. Arvutite populaarsus kasvas iga päevaga ja seetõttu tuli kasutamisgraafikute koostamisel peatselt sisse viia nõue, et üks inimene ei tohi ennast kirja panna korraga pikemalt kui paariks tunniks. Kuigi praeguses mõistes olid need arvutid üsnagi mannetud (operatiivmälu 640 KB, taktsagedus 10 MHz, kõvaketas 10 MB, 5.25-tolline ümbrikkettaseade 360 KB ketastega infovahetuseks), siis tolle aja kohta olid nad juba päris arvestatavad tööarvutid. Esimesed XT-d olid varustatud MS DOS operatsioonisüsteemiga ja võimalik oli kasutada erinevaid programmeerimiskeeli.

Personaalarvuti ei olnud enam lihtsalt arvuti matemaatilisteks arvutusteks, vaid juba multifunktsionaalne tööriist nii programmide kirjutamiseks ja arvutuste tegemiseks, tekstide sisestamiseks ja korrigeerimiseks (PC-d võtsid üle kirjutusmasinate funktsiooni), kui ka graafikute koostamiseks. Printerite ja plotteritega ühendatult oli võimalik välja trükkida nii tekste (artikleid) kui jooniseid. Selliste ülesannete täitmiseks oli lisaks operatsioonisüsteemile muidugi vaja ka vastavaid programme. Paraku ei olnud aga neid tol ajal veel võimalik Eestist osta ning ka välismaal olid nad üsnagi kallid. Seetõttu saadi enamik programme kas välismaa kolleegide käest või ka Eesti siseselt. Kui teati, et keegi sõber või tuttav oli mingi kasuliku programmi kusagilt hankinud, sai seda ka endale laenata. Tekstide kirjutamisel olid populaarsed WordPerfect (WP 5.0), ChiWriter (CW) jt. Jooniste ja graafikute tegemisel kasutati programme Grapher, Surfer, Supermongo, Statgraphics (võimaldas teha mitmesuguseid statistilisi arvutusi ja tulemuste alusel graafikuid koostada).

1988. aasta laupäevakul arvutuskeskuse ja peahoone vahelist sidekanali trassi kaevamas.

Oluliseks tähiseks arvutipargi arengus oli esimeste UNIX operatsioonisüsteemiga arvutite muretsemine. Esimeseks selliseks oli 1982. aastal saadud Cromemco, millel oli 5 MB kõvaketas ja kaks 8-tollist kettaseadet, protsessoriks Motorola MC68000. Järgmiseks oli 1984. aastal saabunud PCS CADMUS 9230. Arvuti oli varustatud Motorola protsessoriga MC68010, 3 MB operatiivmäluga ja 130 MB kõvakettaga. Kui täpsem olla, siis CADMUSe operatsioonisüsteemiks oli MUNIX, mis oli standardse UNIX-süsteemi veidi modifitseeritud ja lihtsustatud versioon. 1993. aastal sai see arvuti antud Nõo Gümnaasiumi käsutusse. Aastatel 1993-1994 hakati mõnedel arvutitel kasutusele võtma ka operatsioonisüsteemi Linux.

Vastavalt sellele, kuidas maailmas arvutustehnika (PC-d) muutuma ja arenema hakkas, jõudsid Tõraverre vähehaaval ka uuemad ning võimsamad mudelid ja arvutite hulk hakkas aasta-aastalt suurenema. Kui 1991. aasta lõpuks oli meil kasutuses 17 arvutit, neist kaks UNIX operatsioonisüsteemiga (CADMUS ja AT 386) ning 15 MS-DOS op-süsteemiga (vahemikus XT kuni AT 386), siis näiteks 1995. aasta kevadeks oli arvutite hulk tõusnud juba 38-ni. See tähendas, et iga kahe töötaja kohta oli enamvähem üks arvuti. Nii 486, 386 kui ka 286 protsessoriga arvuteid oli 1995. aasta kevadel võrdselt 11. Kasutatavat operatiivmälu oli kõigi arvutite peale kokku ligikaudu 300 MB ja kõvaketta mahtu umbes 13 GB. Aasta hiljem (1996. aasta kevad) oli arvutite koguarv jõudnud 46-ni. Operatiivmälu maht oli summaarselt 415 MB ja kõvaketaste mahtu kuni 25 GB. Samuti oli lisandunud mitmeid lisaseadmeid: 35 printerit (neist 9 laserprinterid ja 4 tindiprinterid), 3 skännerit, 10 arvutil oli ka juba CD-seade. Aastatuhande vahetuseks oli arvutite koguarv ligikaudu 80, mis tähendas, et arvuteid oli juba rohkem kui observatooriumis töötajaid. Järgnevatel aastatel lauaarvutite hulk enam oluliselt ei suurenenud ning uued ja võimsamad hakkasid vanu välja vahetama. Küll hakati aga üha hoogsamalt juurde muretsema sülearvuteid.

Lisaks PC seeria arvutite hulga järkjärgulisele kasvule saadi observatooriumi käsutusse ka kaks SUN arvutit. 1993. aastal kinkis Ameerika Astronoomia Ühing meile SUN SparcStation 1+. Kuna masin oli ilma operatsioonisüsteemita ja minimaalses konfiguratsioonis (operatiivmälu 8 MB ja kõvaketas 207 MB), siis esmalt sai teda veidi täiendatud, lisati veel 8 MB mälu ja 1 GB kõvaketast. Operatsioonisüsteemi (SUN OS 4.1) (???) saime kopeerida Tartu Ülikoolist, kopeerimise luba oli ameeriklaste poolt antud.

Teise SUN-i saime 1994. aasta lõpus. Saksamaalt Heidelbergist Max-Plancki Astronoomia Instituudist anti koostöö tegemise eesmärgil SUN SparcStation 20-51, millel oli juba 96 MB operatiivmälu ning 1 GB ja 2 GB kõvakettad. Lisaks oli komplektis DAT lindiseade ja Postscript laserprinter LaserJet 4ML. Operatsioonisüsteemiks oli Solaris 1.1. See SUN oli töös umbkaudu 10 aastat, kuni tulid peale personaalarvutid, mis olid juba märksa suurema jõudlusega.

1999. aasta kevadel läks käiku esimene klasterarvuti, mis koosnes 8-st komponentarvutist. Iga komponent kujutas endast Intel Pentium-II 350 MHz protsessoriga ja 384 MB operatiivmäluga arvutit. Seitsmes arvutis olid 4,3 GB ja ühes 13 GB kõvakettad, operatiivsüsteemiks oli RedHat 6.0. Kõik komponendid olid omavahel ühendatud 100 Mbps võrguga läbi 3 Com SuperStack II Switch-i. Paralleelarvutuste jaoks oli kasutusel spetsiaalne PVM ja MPI tarkvara. Põhiliselt leidis see süsteem kasutamist ilmaennustusprogrammi HIRLAM arendamisel ja vastavate arvutuste tegemisel.

Viis aastat hiljem (2004. a juunis) klasterarvutit uuendati. Komponentarvuteid oli nüüd vähem (5 tk), kuid need olid märksa võimsamad. Iga komponentarvuti omas Intel P4 2,8 GHz protsessorit ja 1 GB operatiivmälu. Neljal arvutil oli 40 GB ja ühel 80 GB kõvaketas. Omavaheliseks ühenduseks kasutati gigabit võrguühendust. Paraku ei leidnud uuendatud klaster väga intensiivset kasutamist ja mõne aasta möödudes said komponentarvutid maja peale laiali jagatud tavalisteks tööarvutiteks.

Tänapäevane arvutikasutus ei ole mõeldav ilma toimiva arvutivõrguta. Nii hakati 1980-ndatel aastatel ka instituudis olemasolevaid arvuteid omavahel ühendama. Esimese sellise katsetuse tegid Ants Kaasik ja Urmas Haud, ühendades arvutid IN-96 ja Apple II+. Side oli üpris omaloominguline, sest näiteks Apple poolel toimis see läbi kassettmagnetofoni ühendamiseks ette nähtud liidese ja ka kogu arvutite omavaheliseks suhtluseks vajalik tarkvara tuli omal koostada. Ühendus võimaldas aga IN-96 saadud arvutustulemusi saata Apple II+ arvutisse ja seal trükkalil välja trükkida.

Tõsisemaks sammuks instituudisisese arvutivõrgu loomisel oli A. Kaasiku eestvedamisel ja Margus Sisaski kaasabil mitme arvuti ühendamine CADMUSega. Kuna CADMUS omas spetsiaalset liidest jadaühenduste jaoks, siis selle kaudu saidki arvutid ühendatud. Ühenduskaabliks oli tavaline telefonikaabel. Sellise võrgu loomine tähendas, et samaaegselt sai ühes arvutis (antud juhul CADMUSes) töötada korraga mitu kasutajat ja nad ei pidanud otseselt istuma tsentraalse arvuti taga. Nii suurenes CADMUSe kasutusintensiivsus märgatavalt ja see tõi kohe kaasa ka uusi piiranguid. Näiteks tuli rangelt jälgida, et ükski kasutaja ei kasutaks kõvakettal rohkem kui 1 MB kettaruumi.

Jadaühendused tehti hiljem (aastatel 1992 ja 1993) veel kahele UNIX-is töötanud PC 386 arvutile (Mars ja Veenus). Mõlemale arvutile paigaldati spetsiaalsed 8-pordised jadaliidesed (MUX, valmistatud URANIA-s). Kumbki arvuti võimaldas kasutada kuni 12 jadaühendust. Terminalidena kasutati kas teisi personaalarvuteid või spetsiaalseid terminale. Osa terminale saadi välismaalt nö humanitaarabi korras, mõned olid tehtud URANIA-s. Üksikud jadaühendused olid käigus veel kuni 1999. aastani.

Alates 1992. aastast hakati arvuteid omavahel ühendama etherneti võrguga kasutades selleks koaksiaalkaableid. Juba veidi varem olid siia jõudma hakanud ka esimesed algelised võimalused internetiühenduseks ja vastavalt sellele, kuidas suudeti muretseda etherneti kaarte ja kasvas arvutite arv, suurenes ka internetti ühendatud arvutite hulk. Nii oli näiteks 1994. aasta lõpuks internetti ühendatud 13 arvutit ja 1996. aasta lõpuks juba 40 arvutit. 2000. aasta kevadeks oli etherneti kaabel veetud praktiliselt kõikidesse peahoone kabinettidesse ja tööruumidesse ning peaaegu kõik arvutid olid ühendatud internetti.

2000. aasta lõpul alustati üleminekut keerupaari kaablile, mis tagas arvutite omavahelise ühenduse kiirusega kuni 100 Mbit/s. Üleminek keerupaarile lõpetati 2002. aastal. 2001. aastal ühendati õhuliini (WAP) kaudu peahoone ja teleskoobitornid ning ilmajaam. Aastal 2007 asendati need ühendused valguskaablitega.

1991. aasta veebruaris said observatooriumi töötajad endale esimesed e-maili aadressid. Kuna Eesti oli endiselt suure kodumaa osa, siis esialgu olid aadressid .su lõpuga ja ka märksa pikemad kui praegusel ajal. Aadressid olid kujul nimi@aai.tartu.ew.su. Kuigi Tõraverel ei olnud veel püsivat interneti ühendust Tartuga ja seega ka muu maailmaga, oli elektroonsete kirjade liikuma hakkamine suureks sammuks kiiremaks infovahetuseks ja isiklike kontaktide laiendamiseks. E-mailide saatmine ja vastuvõtmine toimus läbi telefoniliinide. Perioodiliselt võeti modemiühendus Tartuga, mille käigus teostati kirjade vahetus.

1992. aasta lähendas meid muu maailmaga veelgi enam. Aprillis paigutati Tartu Tähetorni katusele Sorose Fondi toetusel antenn, mis hakkas üle satelliidi ühendust pidama Tartu ja Rootsi vahel. Analoogne antenn paigutati ka Tallinnasse KBFI-sse, nii et ka Tartu ja Tallinna vaheline side hakkas toimima üle satelliidi.

Selleks, et saada Tõraverest otseühendus muu maailmaga, muretses Enn Saar Tartu Raadi
sõjaväeosast endise Nõukogude Armee raadiorelee liini. 16. juunil 1992 andis Eesti Vabariigi Elekterside Inspektsioon loa selle raadiolingi kasutamiseks, samast päevast hakkas liin ka tööle. Sellega oli meil loodud püsiühendus internetti! Üks raadiolingi saatja-vastuvõtja asus Tõraveres peahoone idapoolsel platvormil ja teine Tartus Tähetorni rõdul. Saatjate võimsuseks oli 1,5 W ja info edastamise kiiruseks 2400 bit/s. Paar esimest otse internetti ühendatud arvutit said ka oma IP-numbrid, need olid siiski veel Rootsi võrgu numbrid. 1992. aasta suvel registreeriti ka observatooriumi oma domeeninimi aai.ee, ning e-mailide aadressid muutusid kujule nimi@aai.ee. Lühend aai tulenes tolleaegsest instituudi nimetuse esitähtedest - Astrofüüsika ja Atmosfäärifüüsika Instituut. Järgmisel aastal (1993) eraldati meile terve alamdomeen (IP numbrid 193.40.1.). Need numbrid kehtivad ka praegu.

Hoolimata väikesest kiirusest oli meil juba võimalus kasutada praktiliselt kõiki tolle aja interneti teenuseid. Sai faile alla laadida, sisse logida eemal asuvatesse arvutitesse ja Mosaic lehitsejaga isegi esimesi WEBilehti vaadata. Üsnagi emotsionaalselt meeldejääv oli näiteks sellise teenuse nagu talk kasutamine, mis võimaldas reaalajas suhelda ükstakõik kus maailma nurgas oleva kolleegiga, kel oli interneti ühendus ja kes oli end samal ajal oma arvutisse loginud. Dialoog toimus klaviatuuri vahendusel ja ekraanil nägid vestluse käigus nii partneri kui enda kirjutatut.

Paaril järgneval aastal õnnestus ülekande kiirust mõnevõrra suurendada, muretsedes paremad modemid. 1994. aasta kevadel läksid käiku kaks (üks Tõraveres ja teine Tartus) Zyxeli modemit, mis võimaldasid juba kiirust 19,2 Kbit/s, andmeid pakkides isegi kuni 57,6 Kbit/s.

Järgmiseks suuremaks sammuks internetiseerimisel oli 1996. aasta kevad. Hoolimata mõningasest püsiühenduse kiiruse kasvust, oli selge, et olemasolev kiirus meid ikkagi ei rahulda ja hakati otsima võimalusi ühenduse kiiremaks muutmiseks. 1995. aasta sügisel õnnestus muretseda Peterburi Raadiouuringute Instituudist uus raadiorelee liin. Kuna see liin nõudis, et antennid oleksid otsenähtavuses, siis Tõraveres paigutati antenn kõige kõrgema hoone, nn kombinaathoone katusele, kusjuures lisati veel mitme meetri kõrgune platvorm. Tartu poolne antenn sai paigaldatud Füüsika Instituudi katusele. Kogu selle ettevõtmise (raadiorelee muretsemise, paigaldamise ja töölerakendamise) eestvedajaks oli Margus Sisask. Uus liin rakendus tööle 20. mail 1996. Liin töötas 15 GHz sagedusribal ja kiirusega 2 Mbit/s. Samal ajal muretseti ka uus Cisco ruuter sidumaks paremini välisühendust ja kohapealset võrku. Senimaani oli ruuteri ülesandeid täitnud lihtne PC arvuti.

Kui esimestel aastatel peale uue ühenduse käikuandmist toimis süsteem üsnagi tõrgeteta, siis aastate möödudes tekkisid häired. Tõravere poolne aparatuur muutus temperatuuritundlikuks ja talvel väga külmade ilmadega side enam ei toiminud. Kuna ka käigusoleva ühenduse kiirust enam suurendada polnud võimalik, otsustati muretseda uus ja kiirem raadiorelee liin. Oli ka põhimõtteline võimalus üle minna valguskaablile, kuid selle rendihinnad olid 2000-ndate aastate keskel meile üle jõu käivad. Nii paigaldatigi 2007. aasta juulis uus liin Tõravere ja Tartu (FI) vahele. Tõraveres püstitati peahoone taha 39m kõrgune mast, mille külge kinnitati antenn suunaga Tartusse. Aparatuur oli pärit Norra firmast Nera ja töötas sagedusel 18 GHz, info edastuse kiiruseks oli 155 Mbit/s. Samas jäi tagavaravariandina alles ka eelmine sideliin, juhuks kui uuega midagi juhtub. Nii sai vajadusel kogu internetiühenduse operatiivselt vanale liinile tagasi suunata. Seda tuli ka paaril korral teha. Uue masti külge pani EMT ka oma mobiilivõrgu saatja.

Pärast peahoone renoveerimist ja mitmete uute seadmete muretsemist viidi 2012. aasta 21. novembril internetiühendus Tõravere ja Tartu vahel üle valguskaablile. 2007. aastal paigaldatud raadiorelee liin jäi reservühenduseks, 1996. a. liin demonteeriti. Alates 12. detsembrist 2013 on Tartuga ühenduse kiiruseks 10 Gbit/s. Arvutid ja internet on muutunud nii enesestmõistetavateks töövahenditeks, et ilma nendeta ei kujutagi enam igapäevaelu ja teadustööd ette. Selle ilmekaks näiteks on kasvõi tõik, et kui aegajalt on peahoones olnud elektrikatkestus või häireid internetiühenduse toimimises, on paljud tulnud oma töökabinettidest välja koridori peale ja olnud nõutud, mida ja kuidas nüüd edasi toimida.

Arvestades asjaolu, et 1980-ndatel ja 1990-ndate algul ei olnud veel kodudes ei arvuteid ega internetti, siis said mitmete meie töötajate lapsed oma esimese kokkupuute arvutiga just observatooriumi peahoones. Mõningatel juhtudel piirdus see vaid arvutimängude mängimisega, kuid paljud tegid siin ka oma esimesed katsed programmeerimisel. Seega on observatoorium oma arvutustehnikaga kaasa aidanud nii mitmegi praegu programmeerimisega või muus IT valdkonnas tegutseva noore arengule ja elukutse valikule.

Lõpetuseks tuleb aga tunnistada, et observatooriumi arvutipargi areng ei ole kulgenud ka ilma tõsiste tagasilöökideta. 1995. aasta 4. juuni õhtul oli Tõraveres üsna tugev äike ja peahoone kuppel sai välgu otsetabamuse. Selle tagajärjel lõpetas oma tegevuse ~15 etherneti kaarti. Pauk oli nii võimas, et mõnedel kaartidel oli osa detaile täiesti purunenud. Tulemuseks oli, et päris mitmeks päevaks oli häiritud nii peahoone sisene võrk kui ka välisühendus. Kuna tol ajal olid etherneti kaardid suhteliselt kallid (1000-1500 krooni tk), siis majanduslikult oli see meile päris korralik katsumus. Õnneks tegutses Tõraveres mitu arvutifirmat (URANIA, Astrodata, APT) ja nende abiga saime ühendused taas toimima.

Teine ja veelgi tõsisem vahejuhtum oli sama aasta septembrikuus. Ei tea kust pärit arvutihuvilised murdsid lahti peahoone esimesel korrusel olnud arvutiruumi aknatrellid ja otsustasid kaasa viia mitu arvutit. Saagiks langesid Ameerika Astronoomia Ühingu poolt kingitud SUN SparcStation 1+, observatooriumi peaserver Jupiter (Intel 486/860) ja Veenuse nimeline UNIX masin (PC 386). Samuti haarati kaasa üks laserprinter. Kahju oli muidugi tohutu, kuid jällegi tänu Tõraveres paiknevatele firmadele saime õige pea elu enamvähem normaalsele rajale. Kahjude kompenseerimiseks esitas observatoorium Eesti Teadusfondile abipalve ja osa asju sai asendada ka sealt eraldatud raha eest.

Pahandust ei ole teinud aga mitte ainult välk ja vargad, vaid ka aegajalt peahoones elutsevad närilised. Aasta oli kas 1997 või 1998, kui ühel kenal päeval hakkas peahoone sisene võrguühendus (siis oli võrk veel üles ehitatud koaksiaalkaablil ja arvutid paiknesid kaabli küljes järjestikku) kummaliselt käituma - kord ühendus toimis, samas jälle mitte. Kulus pool päeva, enne kui põhjus selgus. Nimelt olid hiired Laurits Leedjärve tuba läbiva kaabli kallal oma hambaid teritanud ja umbes 5 cm ulatuses kaabli isolatsiooni osaliselt hävitanud ning kaabli traadid lühisesse lasknud.