Z okazji Miesiąca Historii Kobiet przyglądamy się, jak innowacje kobiet zmieniły programowanie komputerów.
Na długo zanim programiści zasiadali przy klawiaturach w lśniących, przestronnych biurach technologicznych, to kobiety tworzyły fundamenty współczesnego programowania komputerów – w warunkach dalekich od komfortu.
REKLAMA
REKLAMA
Przez znaczną część swoich początków programowanie uchodziło za zajęcie żmudne i powtarzalne. Jak przypomina Smithsonian American Women’s History Museum, liczne badania historyków pokazują, że to właśnie kobiety wykonywały dużą część tej pracy.
Gdy Miesiąc Historii Kobiet dobiega końca, przyglądamy się dokonaniom kobiet, które ukształtowały informatykę – od napisania pierwszego programu komputerowego po „utkanie” oprogramowania, dzięki któremu amerykańscy astronauci polecieli na Księżyc.
Pierwszy program komputerowy
Gdy brytyjska matematyczka Ada Lovelace tłumaczyła artykuł matematyka Luigiego Menabrei o maszynie analitycznej – uznawanej za pierwszy komputer – zamiast tego zaczęła poprawiać jego uwagi. I w efekcie napisała pierwszy program komputerowy.
Lovelace, córka poety lorda Byrona, od dzieciństwa miała talent do matematyki. Zdolności doprowadziły ją do bliskiej współpracy zawodowej z matematykiem i wynalazcą Charlesem Babbage’em, zwłaszcza przy jego maszynie analitycznej.
Przy okazji tłumaczenia artykułu Menabrei w 1843 roku Lovelace dopisała obszerny aparat przypisów, który stał się jej przełomowym wkładem w rozwój informatyki. Jako pierwsza zasugerowała w nich, że maszyna może nie tylko operować liczbami i podawać wynik obliczeń, lecz także przetwarzać symbole.
Maszyna analityczna „mogłaby działać także na innych obiektach niż liczby, gdyby dało się znaleźć takie, których podstawowe wzajemne zależności można wyrazić językiem abstrakcyjnej nauki o operacjach i które można przystosować do działania symboliki operacji oraz mechanizmu maszyny” – pisała w jednym ze swoich przypisów tłumaczki (źródło w Angielski).
Lovelace zauważyła też, że liczby mogą oznaczać coś więcej niż wielkości. Pokazała, jak szeroka może być rola maszyny poza samymi obliczeniami. Opisała możliwość przełożenia „dźwięków” i „kompozycji muzycznych” na operacje, które maszyna mogłaby wykorzystać do „komponowania złożonych, naukowo opracowanych utworów muzycznych o dowolnym stopniu złożoności i długości” – zanotowała w przypisach.
Jej obliczenia i komentarze niemal trzykrotnie wydłużyły pierwotny tekst artykułu i stały się pierwszym zbiorem instrukcji dla komputerów. Do notatek Lovelace sięgał później brytyjski matematyk i logik Alan Turing podczas łamania szyfrów w czasie II wojny światowej.
Kompilator i rozmowa z maszynami
Przez lata programy komputerowe zapisywano mozolnie jako długie ciągi liczb, żeby maszyny mogły je zrozumieć.
W 1952 roku informatyczka i była oficerka marynarki wojennej USA Grace Hopper stworzyła kompilator – program, który przekłada kod napisany w języku wysokiego poziomu (współcześnie należą do nich np. Java czy Python) na język niskiego poziomu zrozumiały dla komputera (taki jak kod binarny).
Ten kompilator, nazwany A-0, tłumaczył symboliczny zapis matematyczny na kod zrozumiały dla maszyny i odegrał kluczową rolę w rozwoju współczesnych języków programowania.
Kompilator Hopper był efektem wieloletnich starań, by uprościć programowanie komputerów.
Podczas pracy nad Mark I – pierwszym wielkoskalowym automatycznym kalkulatorem – w czasie II wojny światowej Hopper zauważyła, że w jednym obliczeniu pewne działania powtarzają się wielokrotnie, i stworzyła małe archiwum najczęściej używanych fragmentów kodu.
Tak narodziła się współczesna koncepcja podprogramów – niewielkich fragmentów kodu w większym programie, które wykonują zadania potrzebne wielokrotnie w toku działania głównego programu. Podprogramy oszczędzają czas, bo kod został już napisany i przetestowany.
Kompilator A-0, który Hopper opracowała kilka lat po wojnie, pozwalał programistom szkicować zarys programu w uproszczonym języku. Hopper stale rozbudowywała swoje archiwum podprogramów, nagrywając je na taśmę i przypisując im numery wywołania. Gdy użytkownik opisywał program, którego potrzebował, kompilator automatycznie wyszukiwał na taśmie odpowiednie podprogramy i układał je we właściwej kolejności.
Później Hopper współtworzyła jeden z pierwszych wysokopoziomowych języków programowania opartych na języku angielskim – COBOL (Common Business-oriented Language). Brała udział w projektowaniu i budowaniu kompilatorów dla tego języka.
Dzięki A-0 i COBOL-owi Hopper sprawiła, że z maszynami można było rozmawiać znacznie łatwiej.
Dopracowanie współczesnego GPS-u
To dzięki pracy amerykańskiej matematyczki Gladys West współczesny system nawigacji satelitarnej GPS jest tak dokładny – technologia ta jest dziś niemal wszechobecna, korzystają z niej turyści, taksówkarze i piloci.
Po rozpoczęciu pracy w ośrodku US Naval Proving Ground w 1956 roku – była wówczas dopiero drugą czarnoskórą kobietą zatrudnioną w tej instytucji – West stanęła na czele zespołu analityków. Wykorzystywali dane z czujników satelitarnych, by obliczać kształt i rozmiar Ziemi oraz orbity wokół niej.
Na tych obliczeniach opierają się dziś trasy wyznaczane przez satelity GPS.
Przez lata jej dorobek pozostawał niedoceniony. Dopiero w 2018 roku West otrzymała nagrodę Space and Missiles Pioneers przyznawaną przez siły powietrzne USA. W 2021 roku została pierwszą kobietą wyróżnioną Medalem księcia Filipa, przyznawanym przez Royal Academy of Engineering w Wielkiej Brytanii.
Tkanie oprogramowania na lot na Księżyc
W zakładzie tuż pod Bostonem w USA tkaczki przechowywały instrukcje oprogramowania dla misji Apollo w postaci długiej, drucianej „linii” przypominającej linę.
Amerykańska informatyczka i programistka Margaret Hamilton kierowała pracami nad oprogramowaniem dla amerykańskich misji Apollo, a jej praca była kluczowa dla sześciu wypraw na Księżyc w latach 1969–1972.
Pod jej kierownictwem zespół opracował pomysłowy sposób przechowywania programów dla komputerów nawigacyjnych Apollo: wplatano je w miedzianą linę.
Komputery przechowują informacje w kodzie binarnym, jako ciąg jedynek i zer. Pamięć współczesnych maszyn zapisuje te dane zazwyczaj na niewielkich układach krzemowych. W czasach misji Apollo informacje te przechowywano, magnetyzując pierścieniowe rdzenie.
Przeprowadzenie przewodu przez otwór oznaczało jedynkę, a poprowadzenie go wokół rdzenia, z ominięciem otworu – zero. Tę technologię nazwano pamięcią sznurową z rdzeniami (core‑rope memory).
W czasie misji Apollo, gdy program komputerowy został już napisany, przetłumaczony na kod i naniesiony na kartach perforowanych, trafiał do zakładu, w którym kobiety – najczęściej dawne pracownice tkalni – wplatały miedziane przewody i rdzenie w długą linę, zdolną pomieścić ogromne ilości kodu.
Poza wykorzystaniem tego pomysłowego sposobu zapisu danych Hamilton koncentrowała się na projektowaniu oprogramowania, które wykrywa błędy systemu i potrafi się odtworzyć w razie awarii komputera, co okazało się kluczowe dla misji Apollo 11, która zakończyła się lądowaniem na Księżycu.
„Samo doświadczenie związane z oprogramowaniem (projektowanie go, rozwijanie, obserwowanie, jak działa, i wyciąganie wniosków dla przyszłych systemów) było co najmniej tak ekscytujące, jak wydarzenia wokół samej misji” – wspominała Hamilton w rozmowie z MIT News (źródło w Angielski) w 2009 roku, wracając do swoich przeżyć z misji Apollo.
„Z perspektywy czasu byliśmy największymi szczęściarzami na świecie; nie mieliśmy wyjścia, musieliśmy być pionierami – nie było czasu, żeby dopiero zaczynać.”