Mape, matematika i Mjesec: Kako su inovacije žena oblikovale računalnu znanost

Tijekom velikog dijela rane povijesti programiranje se smatralo ponavljajućim i zamornim poslom. Mnogi povjesničari pokazali su da su upravo žene obavljale velik dio tog rada, prema Smithsonian American Women’s History Museum, piše Euronews.

Kako se Mjesec povijesti žena bliži kraju, osvrćemo se na inovacije žena koje su oblikovale računalnu znanost — od pisanja prvog računalnog programa do “tkanja” softvera koji je američke astronaute odveo na Mjesec.

Prvi računalni program

Dok je prevodila članak matematičara Luigija Menabree o Analitičkom stroju — koji se općenito smatra prvim računalom — britanska matematičarka Ada Lovelace počela je ispravljati njegove bilješke. I pritom napisala prvi računalni program.

Godinama su ljudi mukotrpno pisali programe kao duge nizove brojeva kako bi ih računala mogla razumjeti.

Zatim je 1952. računalna znanstvenica i bivša časnica američke mornarice Grace Hopper stvorila kompajler — program koji pretvara kod iz viših programskih jezika (poput današnjih Jave i Pythona) u niže razine koje računalo može razumjeti (poput binarnog koda).

Taj kompajler, nazvan A-0, prevodio je simbolički matematički kod u strojno čitljiv kod i bio ključan za razvoj modernih programskih jezika.

Hopperin kompajler bio je rezultat dugogodišnjeg rada na pojednostavljenju programiranja.

Dok je radila na Marku I — prvom velikom automatskom kalkulatoru — tijekom Drugog svjetskog rata, Hopper je primijetila da se neke operacije često ponavljaju unutar izračuna te je stvorila malu arhivu često korištenih dijelova koda.

Time je nastao suvremeni koncept potprograma (subrutina) — manjih dijelova koda unutar većeg programa koji obavljaju zadatke koji se ponavljaju. Potprogrami štede vrijeme jer su već napisani i testirani.

Hopperin A-0 kompajler omogućio je korisnicima da pišu programe u pojednostavljenom obliku. Ona je kontinuirano proširivala svoju arhivu potprograma, koje je spremila na traku i označila brojevima. Kada bi korisnik definirao program, kompajler bi automatski pronašao potrebne potprograme i složio ih.

Kasnije je sudjelovala u razvoju jednog od prvih visokonivojskih programskih jezika temeljenih na engleskom — COBOL-a (Common Business-Oriented Language) — te u izradi njegovih kompajlera.

S A-0 i COBOL-om Hopper je znatno olakšala komunikaciju s računalima.

Usavršavanje modernog GPS-a

Rad američke matematičarke Gladys West zaslužan je za preciznost današnjeg Globalnog pozicijskog sustava (GPS) — tehnologije koja se danas koristi posvuda, od turista do pilota.

Nakon što se 1956. zaposlila u američkom Naval Proving Groundu, kao druga Afroamerikanka na toj poziciji, West je vodila tim analitičara koji su koristili podatke sa satelita kako bi izračunali oblik i veličinu Zemlje te njezine orbite.

Ti izračuni čine temelj za putanje koje GPS sateliti koriste i danas.

Njezin rad dugo nije bio priznat — sve do 2018., kada je dobila nagradu američkog ratnog zrakoplovstva Space and Missiles Pioneers. Godine 2021. postala je prva žena dobitnica Medalje princa Philipa koju dodjeljuje Kraljevska akademija inženjerstva Ujedinjenog Kraljevstva.

“Tkanje” softvera za odlazak na Mjesec

U jednom pogonu nedaleko od Bostona žene su tkale softverske upute za Apollo misije u dugu “žicu”.

Američka računalna znanstvenica Margaret Hamilton vodila je razvoj softvera za Apollo misije, a njezin rad bio je ključan za šest misija na Mjesec između 1969. i 1972.

Pod njezinim vodstvom tim je pronašao inovativan način pohrane programa za Apollo Guidance Computer: utkali su ih u bakrenu “užad”.

Računala pohranjuju informacije u binarnom kodu — nizovima jedinica i nula. Danas se ti podaci čuvaju na silicijskim čipovima, ali tada su se pohranjivali magnetizacijom prstenastih jezgri.

Žica koja bi prolazila kroz središte predstavljala bi jedinicu, dok bi ona koja zaobilazi jezgru predstavljala nulu. Ta tehnologija nazvana je core-rope memorija.

Nakon što bi program bio napisan, preveden u kod i pohranjen na bušene kartice, slao bi se u pogon gdje su žene — često bivše radnice iz tekstilne industrije — ručno tkale bakrene žice i jezgre kako bi pohranile velike količine koda.

Osim ove inovativne metode pohrane, Hamilton se fokusirala na razvoj softvera koji može prepoznati greške i oporaviti sustav u slučaju pada — što se pokazalo ključnim za uspješno slijetanje Apolla 11 na Mjesec.

„Iskustvo razvoja softvera (njegovo osmišljavanje, razvoj, evolucija, praćenje rada i učenje iz njega za buduće sustave) bilo je barem jednako uzbudljivo kao i sami događaji oko misije“, rekla je Hamilton za MIT News 2009. godine.

„Kad se osvrnem, bili smo najsretniji ljudi na svijetu; nije bilo izbora nego biti pioniri; nije bilo vremena biti početnici.“