פול ברן

פול ברן היה מהנדס, ממציא ויזם יהודי־אמריקאי, מן הדמויות שעיצבו את האופן שבו מחשבים מתקשרים זה עם זה. בראשית שנות ה־60 הוא פיתח בתאגיד RAND תכנון מפורט לרשת תקשורת מבוזרת ועמידה בפני תקלות, שבה מידע מחולק ליחידות ונשלח במסלולים שונים. עיקרון זה, שנודע בהמשך בשם מיתוג מנות, נעשה לאחד היסודות של רשתות המחשבים ושל האינטרנט.

ברן לא המציא לבדו את האינטרנט, וגם לא היה היחיד שהגה מיתוג מנות. המהנדס הבריטי דונלד דייוויס הגיע לרעיון דומה באופן עצמאי ואף טבע את המונח packet. חשיבותו הייחודית של ברן טמונה בכך שהוא ניסח בשלב מוקדם ארכיטקטורה שלמה לרשת מבוזרת: כיצד לבנות אותה, כיצד לנתב בה מידע, כיצד להשתמש ביתירות כדי להתמודד עם הרס ותקלות, וכיצד להעניק לקצוות הרשת תפקיד חכם יותר. עבודתו נכללה בחומר המקצועי שנבחן בעת הקמת ARPANET, הרשת שממנה התפתחה לימים תשתית האינטרנט.

מפסח ברן למשפחת מהגרים באמריקה

ברן נולד בשם פסח ברן ב־29 באפריל 1926 בגרודנו, שהייתה אז בפולין וכיום נמצאת בבלארוס. הוא היה הצעיר בשלושת ילדיה של משפחה יהודית ממוצא ליטאי. במאי 1928 היגרה המשפחה לארצות הברית, תחילה לבוסטון ולאחר מכן לפילדלפיה. אביו, משה מוריס ברן, פתח חנות מכולת, ופול סייע בה בילדותו.

סיפורו האישי היה חלק מסיפור רחב יותר של משפחות יהודיות שהיגרו ממזרח אירופה ובנו מחדש את חייהן בארצות הברית. במקרה של ברן, המעבר הזה הוביל מן העסק המשפחתי הצנוע אל מוקדי ההתפתחות הראשונים של המחשוב והתקשורת האלקטרונית.

בשנת 1949 השלים תואר ראשון בהנדסת חשמל במכון דרקסל לטכנולוגיה, לימים אוניברסיטת דרקסל. לאחר מכן עבד בחברת Eckert-Mauchly, מחלוצות תעשיית המחשבים המסחריים בארצות הברית, ועסק בעבודה טכנית על מחשבי UNIVAC. המפגש עם המחשבים המסחריים הראשונים העניק לו ניסיון בתקופה שבה המחשוב עדיין היה תחום חדש, יקר וריכוזי.

בשנת 1955 נישא לאוולין מרפי ועבר ללוס אנג'לס, שם עבד בחברת Hughes Aircraft על מערכות לעיבוד נתוני מכ״ם. במקביל לעבודתו למד בשעות הערב ב־UCLA, וב־1959 קיבל תואר שני בהנדסה. עבודת הגמר שלו עסקה בזיהוי תווים. הוא החל בלימודי דוקטורט, אך עומס העבודה והנסיעות הביא אותו לוותר על השלמתם.

רשת שתמשיך לפעול גם כאשר חלקים ממנה נהרסים

אתגר התקשורת של המלחמה הקרה

בשנת 1959 הצטרף ברן לתאגיד RAND. אחת הבעיות שבהן עסק הייתה כיצד לתכנן מערכת תקשורת שתוכל להמשיך להעביר מידע גם לאחר פגיעה נרחבת בתשתיות. על רקע המלחמה הקרה והחשש מהתקפה גרעינית, זו הייתה שאלה מעשית: מערכות צבאיות רבות התבססו על מוקדים מרכזיים או על ערוצי תקשורת שהשבתתם עלולה לנתק אזורים שלמים.

במקום להגן על מרכז יחיד ויקר, ברן הציע לפזר את יכולת התקשורת בין צמתים רבים. אם מסלול אחד ייפגע, המידע יוכל לעבור במסלול אחר. הרשת לא תהיה תלויה בנקודת שליטה מרכזית אחת, אלא תוכל לנתב את עצמה מחדש בהתאם למצב הצמתים והקישורים.

יתירות, ניתוב ובלוקים של מידע

ברן וצוותו בנו הדמיות שבחנו מה קורה כאשר צמתים ברשת מושבתים באקראי. מן הבדיקות עלה שרשת בעלת כמה קישורים לכל צומת יכולה לשמור על קישוריות משמעותית גם לאחר אובדן של חלק גדול ממרכיביה. המסקנה המרכזית הייתה שיתירות איננה בזבוז אלא מקור לחוסן: ריבוי מסלולים מאפשר למערכת להמשיך לתפקד כאשר הדרך הישירה אינה זמינה.

מרכיב מהפכני נוסף היה חלוקת המידע ל״בלוקים של הודעה״. במקום להקצות מראש מעגל תקשורת רציף ובלעדי בין שני צדדים, כל בלוק יכול להישלח בנפרד, לעבור דרך צמתים שונים ולהתחבר מחדש עם שאר הבלוקים ביעד. כך אפשר להשתמש בקווי התקשורת ביעילות רבה יותר, לחלוק אותם בין משתמשים רבים ולנתב מידע סביב תקלה.

ברן תיאר גם מנגנוני אחסון והעברה, עקרונות ניתוב ותפקידם של התקני הקצה. התכנון העביר חלק ניכר מן התחכום אל קצות הרשת ואפשר להשתמש בצמתים פנימיים זולים יחסית. זו הייתה גישה שונה מתפיסת רשת הטלפון המסורתית, שהתבססה על מעגלים ייעודיים ועל רכיבי מרכז יקרים ואמינים במיוחד.

״על תקשורת מבוזרת״

ברן החל לפרסם את ממצאיו בדוחות RAND כבר ב־1960. בשנת 1964 הופיעה הסדרה המקיפה On Distributed Communications, שבה הוצגו המבנה, הפעולה, הרכיבים והעלויות של רשת מבוזרת אפשרית. זו לא הייתה רק השערה כללית, אלא הצעת תכנון מפורטת שנועדה להראות כיצד אפשר להפוך את העיקרון למערכת מעשית.

הרעיון התקבל בתחילה בספקנות בחלק מעולם הטלפוניה, שהיה מורגל בחיבור רציף וייעודי. אולם כאשר הסוכנות האמריקאית ARPA החלה להקים את ARPANET בסוף שנות ה־60, דוחותיו של ברן היו בין החומרים שנבחנו. המערכת שנבנתה לא הייתה העתק ישיר של תכנונו, אך עבודתו תרמה למסגרת הרעיונית של רשתות מבוזרות, ניתוב עמיד ומיתוג מנות.

המצאה מקבילה והשפעה משותפת על עידן הרשתות

במקביל לעבודתו של ברן, דונלד דייוויס מן המעבדה הפיזיקלית הלאומית בבריטניה פיתח באופן עצמאי תפיסה דומה עבור רשת מחשבים כללית. דייוויס כינה את יחידות המידע packets, ומונח זה הוא שהשתרש. עבודתו זכתה לתשומת לב ישירה מצד אנשי ARPANET בכנס מקצועי בשנת 1967.

ברן הכיר בפומבי ובעקביות בעצמאות עבודתו של דייוויס. משום כך מקובל לראות בשניהם ממציאים עצמאיים של מיתוג המנות הדיגיטלי. ההכרה הכפולה אינה מפחיתה מהישגו של ברן; היא מבהירה כיצד רעיון בעל חשיבות היסטורית יכול להבשיל במקביל בכמה מוקדי מחקר. תרומתו של ברן בולטת במיוחד בחיבור שעשה בין חלוקת המידע, ביזור הרשת, יתירות, ניתוב ועמידות בפני אובדן צמתים.

ממחקר יסודי ליזמות טכנולוגית

ברן לא הסתפק בעבודתו על רשתות מבוזרות. בשנת 1968 היה ממייסדי Institute for the Future, מכון שנועד לבחון מגמות ארוכות טווח ואת השפעת הטכנולוגיה על החברה. הוא עסק גם בפרטיות בעידן המחשבים ובמדיניות ציבורית הנוגעת למערכות מידע. בשנת 1976 השתתף, לצד מרטין הלמן וויטפילד דיפי, בבחינת ההצעה לתקן הצפנת הנתונים האמריקאי DES.

כבר ב־1971 חזה ברן את הופעתו של דואר אלקטרוני ביתי כשירות רחב. התחזית ממחישה שלא ראה ברשתות כלי צבאי או מחקרי בלבד: הוא הבין שתקשורת דיגיטלית תגיע לבתים ותשנה את חיי היום־יום.

קול, מודמים ורשתות אלחוטיות

בשנות ה־80 הקים ברן את PacketCable, שנודעה גם בשם Packet Technologies. פעילותה בתחום העברת קול במנות הובילה להקמת StrataCom ולפיתוח מוצר מסחרי מוקדם המבוסס על טכנולוגיה שקדמה לתקן ATM. העבודה הרחיבה את עקרונות מיתוג המנות מעבר להעברת נתוני מחשב והראתה כיצד אפשר ליישמם גם בשירותי טלפוניה.

בהמשך ייסד את Telebit, שפיתחה מודמים מהירים באמצעות טכנולוגיית discrete multitone. מוצריה היו מן היישומים המסחריים המוקדמים של שיטות ריבוב תדרים אורתוגונלי, משפחת טכנולוגיות שנעשתה חשובה לימים במודמי DSL ובתקשורת Wi-Fi.

בשנת 1985 ייסד את Metricom, שפיתחה את Ricochet — רשת נתונים אלחוטית ציבורית המבוססת על מבנה רשת סריג. בתקופה שבה גישה אלחוטית לאינטרנט עדיין לא הייתה מובנת מאליה, המיזם המחיש כיצד משתמשים ניידים יכולים להתחבר באמצעות מערך מבוזר של משדרים.

בשנת 1992 ייסד את Com21, מן החברות המוקדמות שפעלו בתחום מודמי הכבלים. בהמשך הקים וניהל את GoBackTV, שפיתחה ציוד לתשתיות טלוויזיה דיגיטלית ו־IPTV עבור מפעילי כבלים, וכן ייסד את Plaster Networks, שפעלה לחיבור מכשירים ברשת הביתית או המשרדית באמצעות החיווט הקיים. רצף החברות הזה מלמד על יכולתו להעביר רעיונות מן המחקר אל מוצרים ושירותים בתחומי הטלפוניה, הכבלים, האלחוט והרשת הביתית.

הכרה מקצועית ומורשת הנדסית

ברן זכה להכרה רחבה על תרומתו לארכיטקטורת רשתות ולתקשורת דיגיטלית. בין אותות ההוקרה שקיבל היו מדליית אלכסנדר גרהם בל של IEEE בשנת 1990, פרס מרקוני בשנת 1991, פרס באוור להישג במדע בשנת 2001 והמדליה הלאומית לטכנולוגיה ולחדשנות לשנת 2007. הוא נבחר לעמית האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים ולעמית מוזיאון היסטוריית המחשבים, ונכלל בהיכל התהילה הלאומי לממציאים. בשנת 1997 העניקה לו אוניברסיטת דרקסל תואר דוקטור לשם כבוד. בשנת 2012, לאחר מותו, צורף להיכל התהילה של האינטרנט.

פול ברן נפטר בפאלו אלטו שבקליפורניה ב־26 במרץ 2011, בגיל 84, מסיבוכים של סרטן הריאות. השפעתו ניכרת בכל פעם שרשת מעבירה מידע דרך כמה נתיבים, מתאוששת מתקלה או מחלקת משאב תקשורת בין משתמשים רבים. עקרונות שפיתח לצורך בעיית הישרדות קיצונית נעשו חלק מתשתית אזרחית עולמית המשרתת מחקר, מסחר, חינוך, רפואה, תרבות וקשרים בין בני אדם.

מדוע פול ברן ראוי לציון כערך חשוב במורשת

פול ברן ראוי למקום מרכזי בארכיון מורשת (Moreshet) משום שסיפורו מחבר בין ההגירה היהודית ממזרח אירופה, ההזדמנויות שנפתחו בפני דור חדש של מהנדסים בארצות הברית, והיווצרותה של אחת התשתיות המשפיעות בתולדות האנושות. הוא לא רק הציע רעיון מבריק; הוא ניתח אותו, בחן אותו בהדמיות, פירט כיצד לבנותו והמשיך במשך עשרות שנים להפוך עקרונות תקשורת למערכות מעשיות.

תרומתו נוגעת ישירות גם לחיים היהודיים והישראליים בני זמננו. האינטרנט והרשתות המבוזרות מאפשרים לקהילות יהודיות לשמור על קשר מעבר לגבולות, להנגיש מקורות וארכיונים, ללמד עברית ויהדות, לקיים מחקר ולחבר את ישראל עם קהילות ברחבי העולם. ברן לא פיתח את עבודתו למטרות אלה דווקא, אך התשתית שלה סייע ליצור מאפשרת אותן מדי יום.

הצגתו ב־Moreshet.com מדגישה מורשת יהודית של סקרנות, תעוזה אינטלקטואלית ועשייה שימושית, בלי לייחס לאדם יחיד את המצאת האינטרנט כולו. מורשתו של ברן מבוססת על הישג מדויק ועמוק יותר: הוא היה מממציאי מיתוג המנות ומן האדריכלים הראשונים של תפיסת הרשת המבוזרת והעמידה, תפיסה ששינתה את הדרך שבה העולם מתקשר.