Ebben a nőtörténeti hónapban azt vizsgáljuk, hogy a női innovációk hogyan mozdították elő a számítógépes programozás területén.
Évekkel azelőtt, hogy a szoftverprogramozók letisztultan ültek volna a billentyűzetük fölött az elegáns, kiterjedt műszaki irodákban, a nők a modern számítógép-programozás alapjait építették fel – kevésbé elbűvölő körülmények között.
Korai történetének nagy részében a programozás ismétlődő és fárasztó munkának számított. A Smithsonian American Women’s History Museum szerint sok történész kimutatta, hogy a munka nagy részét nők végezték.
A Nők Történelem Hónapjának a végéhez közeledve megvizsgáljuk a nők által a számítástechnikát meghatározó újításokat, az első számítógépes program megírásától az amerikai űrhajósokat a Holdra szállító szoftver megszövéséig.
Az első számítógépes program
Miközben Luigi Menabrea matematikus az Analytical Engine-ről írt cikket – amelyet általában az első számítógépnek tartanak –, Ada Lovelace brit matematikus azon kapta magát, hogy inkább a jegyzeteit javítja ki. És az első számítógépes program megírása.
Lovelace, Lord Byron költő lánya gyermekkora óta vonzódott a matematikához. Tehetségei arra késztették, hogy szoros szakmai együttműködést alakítson ki Charles Babbage matematikussal és feltalálóval, különösen az Analytical Engine-jén.
Menabrea cikkének 1843-ban történő fordítása során Lovelace kiterjedt lábjegyzetei döntő mértékben hozzájárultak a számítástechnikához. Ezekben a jegyzetekben ő volt az első, aki azt sugallta, hogy egy gép nemcsak számokat képes manipulálni és matematikai kimenetet készíteni, hanem szimbólumokat is.
Az analitikai motor „a számon kívül más dolgokra is hatott, olyan tárgyak voltak, amelyek kölcsönös alapvető kapcsolatait az absztrakt művelettudományban kifejezni tudták, és amelyeknek szintén érzékenynek kell lenniük a motor működési jelölésének és mechanizmusának működéséhez” – írta egyik fordítói jegyzetében.
Lovelace azt is javasolta, hogy a számok nem csupán mennyiségek ábrázolására használhatók, és bemutatta a gépek számításon túli szerepét. Felvázolta a „hangok” és a „zenei kompozíció” lehetséges lefordítását műveletekké, amelyeket aztán egy gép felhasználhat „kidolgozott és tudományos zeneművek megkomponálására, bármilyen bonyolultságú vagy kiterjedésű” – írta jegyzeteiben.
A matematikus számításai és megjegyzései csaknem megháromszorozták az eredeti cikk hosszát, és tartalmazták az első, számítógépekre vonatkozó utasításkészletet. Lovelace feljegyzései később tájékoztatták Alan Turing brit matematikust és logikát a második világháborúban végzett kódfejtő munkája során.
A fordító és a gépekkel való beszélgetés
Az emberek éveken át fáradságos munkával írtak számítógépes programokat hosszú számsorok formájában, hogy a számítógépek megérthessék őket.
Aztán 1952-ben Grace Hopper informatikus és egykori amerikai haditengerészeti tiszt megalkotta a fordítót – egy programot, amely egy olyan magas szintű programozási nyelvről, amelyen meg van írva (a Java és a Python néhány modern példa), olyan alacsony szintű nyelvekre konvertálja, amelyeket a számítógép is megért (például bináris kód).
Ez az A-0-nak nevezett fordító a szimbolikus matematikai kódot géppel olvasható kódra fordította, és kulcsfontosságú volt a modern programozási nyelvek fejlesztésében.
A Hopper fordítója a számítógépes programozás egyszerűsítésére irányuló több éves erőfeszítés eredménye volt.
Amikor a második világháború alatt a Mark I-en – az első nagyszabású automatikus számológépen – dolgozott, Hopper észrevette, hogy néhány számítást ismételten használnak egyetlen számítás során, és létrehozott egy kis archívumot az általánosan használt kódrészletekből.
Ebből született meg a szubrutinok modern koncepciója – egy nagyobb programon belül írt kis kódrészletek –, amelyek olyan feladatokat hajtanak végre, amelyeket esetleg többször is meg kell tenni a főprogramban. Az alprogramok időt takarítanak meg, mivel a kódot már megírták és tesztelték.
A Hopper A-0 fordítója, amelyet évekkel a háború után fejlesztettek ki, lehetővé tette a felhasználók számára, hogy leegyszerűsített nyelven kódolják a program körvonalait. Hopper folyamatosan bővítette szubrutinjainak archívumát, amelyet kazettára tett, és hívószámokat rendelt hozzá. Amikor a felhasználó elkészíti a szükséges programot, a fordító automatikusan megkeresi a szükséges szubrutinokat a szalagon, és elrendezi azokat.
A Hopper ezután segített kifejleszteni az egyik legkorábbi, magas szintű angol alapú programozási nyelvet: a COBOL-t (Common Business-oriented Language). Segített a fordítóprogramok tervezésében és fejlesztésében.
Az A-0 és a COBOL segítségével a Hopper megkönnyítette a gépekkel való beszélgetést.
A modern GPS finomhangolása
Gladys West amerikai matematikus munkája felelős a modern Global Positioning System (GPS) pontosságáért – ez a technológia ma szinte mindenütt elterjedt, turisták, taxisofőrök és pilóták egyaránt használják.
Amikor 1956-ban csatlakozott az amerikai haditengerészethez, West a második afro-amerikai nő volt, aki ekkoriban ezt tette, egy elemzőcsoportot vezetett, akik a műholdak érzékelőiből származó adatok alapján számították ki a Föld alakját és méretét, valamint a körülötte lévő keringési útvonalakat.
Ezek a számítások képezik a GPS-műholdak által manapság feltérképezett repülési útvonalak alapját.
West munkásságát 2018-ig nem ismerték el, amikor is megkapta az Egyesült Államok Légierejének Űr- és rakétaúttörői díját. 2021-ben ő lett az első nő, aki elnyerte az Egyesült Királyság Királyi Mérnöki Akadémiája által odaítélt Fülöp herceg érmet.
Szövőszoftver a Holdra jutáshoz
Egy Boston (USA) melletti létesítményben női takácsok egy hosszú, drótkötélben tárolták az Apollo Missions szoftverutasításait.
Margaret Hamilton amerikai informatikus és szoftverprogramozó szoftverfejlesztést és -gyártást vezetett az Egyesült Államok Apollo-missziói számára, és munkája elengedhetetlen volt az 1969 és 1972 közötti hat holdi küldetéshez.
Irányítása alatt a csapat zseniális módszert talált az Apollo Guidance Computers számítógépes programjainak tárolására: rézkötélbe szőtték őket.
A számítógépek bináris kódban, egyesek és nullák sorozatában tárolják az információkat. A modern számítógépek memóriája általában kis szilícium chipeken tárolja ezeket az információkat. A küldetések idején ezeket az információkat fánk alakú magok mágnesezésével tárolták.
A lyukon át kell vezetni egy vezetéket, hogy egy binárist ábrázoljon, vagy a mag körül meghajlítva, megkerülve a lyukat, hogy egy nullát ábrázoljon. Ezt a technológiát mag-kötél memóriának nevezték.
Az Apollo-missziók során, miután egy számítógépes programot írtak, kódra fordítottak és papírkártyákra vagy lyukkártyákra lyukasztottak, a kódot elküldték egy létesítménybe, ahol a nők, akik általában korábban textilgyárak alkalmazottai voltak, hosszú kötélbe szőtték a rézhuzalokat és -magokat, hogy nagy mennyiségű kódot tároljanak.
A zseniális tárolási megoldás elfogadásán kívül Hamilton fő tevékenysége a rendszerhibák észlelésére és a szoftverek számítógép-összeomlás esetén történő helyreállítására szolgáló szoftverek tervezése volt, ami végül kulcsfontosságú volt az Apollo 11 küldetés szempontjából, amely sikeresen landolt a Holdon.
„Maga a szoftverélmény (tervezése, fejlesztése, fejlesztése, működésének megfigyelése és a jövőbeli rendszerek számára való tanulás) legalább olyan izgalmas volt, mint a küldetést körülvevő események” – mondta Hamilton 2009-ben az MIT Newsnak, az Apollo-küldetésekkel kapcsolatos tapasztalataira reflektálva.
„Visszagondolva, mi voltunk a világ legszerencsésebb emberei; nem volt más választásunk, mint úttörőknek lenni; nem volt idő kezdőknek lenni.”
