Образование

Как программистки ЭНИАК положили начало индустрии разработки компьютерных программ

Джойс Риа Линик (Joyce Riha Linik), автор статей

Когда женщины выразили желание помогать во время Второй мировой войны, секретная военная программа в США отобрала шесть женщин-математиков для программирования ЭНИАК — первого полностью электронного цифрового компьютера. Работа этих женщин предварила современную индустрию разработки ПО.

После того как Бетти «Джин» Дженнингс Бартик (Betty “Jean” Jennings Bartik) получила степень по математике в сельском колледже штата Миссури во время Второй мировой войны, ее научный руководитель посоветовал ей стать школьным учителем, заметив, какое влияние она могла оказать на небольшое сообщество.

Однако Бартик, видевшая, как ее ровесники-мужчины отправлялись на войну в другие страны, жаждала приключений. Она получила работу в Филадельфии в качестве вычислителя и вскоре присоединилась к группе женщин-математиков, нанятых для расчета траекторий снарядов в военных целях.

Именно там Бартик и пять других женщин стали писать программы для первого в мире полностью электронного программируемого компьютера. Их работа послужила началом индустрии разработки ПО и, в конечном итоге, изменила мир.

Однако до недавнего времени никто помнил этих женщин.

Бетти «Джин» Дженнингс Бартик (слева), Мэрлин Весков Мельцер (в центре) и Рут Лихтерман Тейтельбаум (справа). Фотография предоставлена архивом Пенсильванского университета

«Эти женщины были настоящими пионерами», — говорит Кейси Кляйман (Kathy Kleiman), адвокат по Интернет-праву и Интернет-политике фирмы Fletcher, Heald & Hildreth, а также основатель проекта ENIAC Programmers Project.

«Они прибыли из совершенно разных мест и закончили колледж, что уже является достижением, — рассказывает Кляйман. — Во времена, когда у женщин с высшим образованием кроме преподавания в школе было мало карьерных возможностей, они стали программировать первый в мире электронный компьютер и стояли у истоков информационной эры.

Программируя ЭНИАК

В период с 1942 по 1945 гг. Армия США наняла около 100 женщин-вычислителей для расчета баллистических траекторий путем решения сложных дифференциальных уравнений.

Эти женщины, программирующие электронный числовой интегратор и вычислитель (ЭНИАК), решали уравнения, учитывая целый ряд различных факторов, включая атмосферное давление, влажность и даже вращение Земли.

«Каждая баллистическая таблица содержала тысячу траекторий, — объясняла Бартик. — Мы тратили от 30 до 40 минут для расчета вручную только одной траектории».

Но даже при наличии сотрудников-вычислителей, работающих по 6 дней в неделю над этим проектом, нужно было совершать тысячи вычислений за ограниченное количество времени, учитывая военные условия Для ускорения процесса Армия начала финансирование секретного проекта под руководством двух преподавателей из Электротехнической школы Мура (Moore School) Пенсильванского университета, физика доктора Джона Мокли (John Mauchly) и инженера Джона Преспера Экерта (J. Presper Eckert), которые работали над созданием ЭНИАК.

Бетти «Джин» Дженнингс Бартик (слева) и Фрэнсис «Фрэн» Билас Спенс. Фотография предоставлена архивом Пенсильванского университета.

ЭНИАК представлял собой огромный черный стальной аппарат длиной 24 м, высотой 2,5 м и весом 30 тонн. Он занимал три стороны огромной комнаты и состоял из 18 000 вакуумных трубок, сотен кабелей и 3 000 переключателей.

В теории ЭНИАК должен был автоматизировать процесс вычисления и справляться с баллистическими таблицами в тысячу раз быстрее человека. Но для этого его сначала нужно было запрограммировать.

Армия выбрала Бартик, Бетти Снайдер Холбертон (Betty Snyder Holberton), Мэрлин Весков Мельцер (Marlyn Wescoff Meltzer), Рут Лихтерман Тейтельбаум (Ruth Lichterman Teitelbaum), Кэтлин Макналти Мокли Антонелли (Kay McNulty Mauchly Antonelli) и Фрэнсис «Фрэн» Билас Спенс (Frances “Fran” Bilas Spence).

Для ЭНИАК не существовало ни инструкций, ни руководств пользователя, ни ОС, ни языков программирования. Более того, этих женщин не допускали до машины, пока не был одобрен их доступ к секретной работе. А до тех пор им просто дали электрические схемы сорока панелей машины.

Фотография сделана во время демонстрации ЭНИАК в феврале 1946 г. Фотография предоставлена архивом Пенсильванского университета.

Изначально ЭНИАК представлял собой электронные арифметические машины, способные производить различные математические вычисления. Эти машины управлялись сетью электрических кабелей и программировались комбинацией электрических проводов коммутационной панели и трех портативных таблиц функций, каждая из которых была оснащена 1200 10-позиционных переключателей, используемых для внесения таблиц с числами. Верно располагая кабели и переключатели, программистки ЭНИАК могли запрограммировать машину так, чтобы она постепенно совершала необходимые действия путем вычисления дифференциальных уравнений.

Несмотря на то что ЭНИАК не удалось закончить к концу войны, было совершенно очевидно, что машина, молниеносно выполняющая вычисления, обладала огромным потенциалом по сравнению с другими устройствами. В 1945 г. ЭНИАК помог решить проблему, исходящую из Лос-Аламоса (Los Alamos), которая, как многие верили, могла стать причиной использования водородной бомбы.

Спустя всего лишь несколько месяцев после окончания войны (в феврале 1946 г) Армия продемонстрировала ЭНИАК прессе и общественности.

В театральной обстановке, с выключенным светом, чтобы вспышки света аккумуляторов выглядели эффектней, ЭНИАК рассчитал всю траекторию ракеты (учитывая переменные величины, такие как расстояние, направление и сила ветра, температура и т. д.) всего за 20 секунд. Это не только в тысячи раз быстрее ручного расчета, но и занимает меньше времени, чем то, за которое снаряд вылетает из дула и достигает своей цели.

Мокли и Экерт получили мгновенную славу и умчались на устроенные в их честь празднования.

А о женщинах, программировавших ЭНИАК, очень редко вспоминали в течение следующих 40 лет.

Выход из тени

В середине 1980-х гг., когда Кляйман училась в Гарварде, она заметила, что количество женщин на занятиях по информатике сокращается, и при этом на факультете не было женщин-преподавателей. В поисках примеров для подражания она решила заглянуть в историю и сразу же наткнулась на Аду Лавлейс (Ada Lovelace), программистку XIX века, и капитана (позднее контр-адмирала) Грейс Хоппер, программистку XX века.

«Это исследование показало, что лишь одна женщина за целое столетие смогла добиться успеха в сфере информационных технологий», — рассказывает Кляйман, которая не могла в это поверить.

Фотография предоставлена архивом Пенсильванского университета

Продолжив свое исследование, она наткнулась на фотографии ЭНИАК в газетной статье 1946 г., в подписи к которой, помимо Мокли и Экерта, также упоминались несколько неизвестных женщин.

Заинтересовавшись личностями этих женщин, она обратилась к специалисту по истории компьютера. Историк сказал, что на фотографии, скорее всего, «refrigerator ladies», модели, позировавшие перед устройством века. Но Кляйман это не убедило.

«На многих фотографиях эти женщины взаимодействовали с ЭНИАК, регулируя кабели и переключатели, — говорила Кляйман. — Такое ощущение, что они знали, что надо делать».

Копая еще глубже, Кляйман нашла единственный абзац об этих женщинах в автобиографии одного мужчины, который когда-то следил за их работой. Именно здесь Кляйман нашла имена женщин с фотографии, что дало ей достаточно информации для их поиска.

В 1986 г. Кляйман посетила мероприятие, посвященное 40-летию группы ЭНИАК, на котором она, наконец-то, встретилась со своими кумирами. После этого она начала документировать их истории и делиться ими с остальными. Сперва она написала статью совместно с журналистом Wall Street Journal Томасом Петзингером (Thomas Petzinger), а затем они вместе создали документальный фильм под названием «Компьютеры:: удивительная история программистов ЭНИАК(The Computers:The Remarkable Story of the ENIAC Programmers).

В процессе Кляйман обнаружила, что некоторые из этих женщин продолжали делать огромный вклад в развитие компьютерной индустрии даже после войны.

Бартик возглавляла команду, которая занималась превращением ЭНИАК в один из первых в мире компьютеров с хранимыми программами. Она также внесла свой вклад в разработку первых компьютеров BINAC и UNIVAC 1 .

Холбертон разработала целый ряд новшеств, рассказывает Кляйман, в том числе первую проектную спецификацию, первую процедуру сортировки и первую компьютерную программу. Кроме того, под ее влиянием создавался и дизайн новых компьютеров, так как она больше не хотела видеть черные компьютеры после взаимодействия с уродливым ЭНИАК.

После того, как история шестерки ЭНИАК распространилась, последовали различные награды.

В 1997 г. все шесть женщин были включены в зал славы Women in Technology International. В том же году Холбертон получила премию Ады Лавлейс от организации «Association of Women in Computing» и медаль «Пионер компьютерной техники» от Института инженеров электротехники и электроники (IEEE). В 2008 г. Бартик стала почетным членом Музея компьютерной истории.

Кроме того, женщины ЭНИАК стали примером для подражания для бесчисленного количества женщин и девушек, интересующихся карьерой в технических областях.

Поделиться этой статьей

Другие темы

Инновационные технологии Образование

Читать эту статью следующей

Read Full Story