Női újítások forradalmasítják a programozást: női történelem hónapja fókuszban
Jóval azelőtt, hogy a szoftverfejlesztők elegáns, tágas technológiai irodákban a billentyűzet fölé hajolva dolgoztak, nők rakták le a modern számítógépes programozás alapjait, korántsem fényűző körülmények között.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A programozást történetének jelentős részében ismétlődő, fáradságos munkának tartották. A Smithsonian American Women’s History Museum szerint számos történész kimutatta, hogy ennek a munkának a nagy részét nők végezték.
Ahogy a nők történelmének hónapja a végéhez közeledik, áttekintjük azokat a női innovációkat, amelyek formálták a számítástechnikát, az első számítógépes program megírásától egészen annak a szoftvernek a „szövéséig”, amely az amerikai űrhajósokat a Holdra juttatta.
Az első számítógépes program
Amikor a brit matematikus Ada Lovelace Luigi Menabrea matematikusnak az Analytical Engine-ről – amelyet általában az első számítógépnek tekintenek – írt cikkét fordította, azon kapta magát, hogy inkább kijavítja a jegyzeteit. És közben megírja az első számítógépes programot.
Lovelace, a költő Byron lord lánya, gyerekkora óta vonzódott a matematikához. Tehetsége szoros szakmai együttműködéshez vezette Charles Babbage matematikussal és feltalálóval, különösen az Analytical Engine fejlesztésében.
Amikor Lovelace 1843-ban lefordította Menabrea cikkét, terjedelmes lábjegyzetei jelentették döntő hozzájárulását a számítástechnika fejlődéséhez. Ezekben a jegyzetekben elsőként vetette fel, hogy egy gép nemcsak számokkal tud dolgozni és matematikai eredményt előállítani, hanem szimbólumokat is képes kezelni.
Az Analytical Engine „más dolgokon is működhetne a számokon kívül, ha lennének olyan objektumok, amelyek kölcsönös alapvető viszonyai kifejezhetők a műveletek absztrakt tudományának fogalmaival, és amelyek alkalmasak arra is, hogy az automata jelölésrendszeréhez és mechanizmusához igazítsuk őket” – írta egyik fordítói jegyzetében (forrás: angol).
Lovelace azt is felvetette, hogy a számok nemcsak mennyiségeket jelölhetnek, és felvázolta, milyen szerepe lehet egy gépnek a puszta számoláson túl. Kifejtette, hogyan lehetne a „hangokat” és a „zenei kompozíciót” olyan műveletekké „lefordítani”, amelyeket a gép aztán felhasználhat, hogy „bármilyen bonyolultságú vagy hosszúságú, kifinomult, tudományos zenedarabokat komponáljon”, ahogy jegyzeteiben írta.
A matematikus számításai és megjegyzései csaknem a háromszorosára növelték az eredeti cikk terjedelmét, és az első, számítógépeknek szóló utasításkészletet alkották. Lovelace jegyzetei később hatással voltak Alan Turing brit matematikus és logikus munkájára is, amikor a második világháború alatt kódfejtéssel foglalkozott.
Fordítóprogram és kommunikáció a gépekkel
Évekig hosszú számsorok formájában, fáradságos munkával írták a programokat, hogy a számítógépek „megértsék” őket.
1952-ben aztán Grace Hopper számítógép-tudós, az Egyesült Államok haditengerészetének egykori tisztje megalkotta a fordítóprogramot, egy olyan szoftvert, amely a magas szintű programozási nyelveken (ilyen ma például a Java vagy a Python) írt kódot alacsony szintű, a számítógép számára érthető nyelvre alakítja át (például bináris kódra).
Ez a fordítóprogram, az A-0, a szimbolikus matematikai kódot gépileg olvasható kóddá alakította, és kulcsszerepet játszott a modern programozási nyelvek kialakulásában.
Hopper fordítóprogramja többéves erőfeszítés eredménye volt, amelynek célja a programozás egyszerűsítése.
Amikor a második világháború idején a Mark I-en, az első nagyméretű automatikus számológépen dolgozott, Hopper észrevette, hogy egyes részszámításokat ugyanazon feladat során újra és újra el kell végezni, ezért létrehozott egy kis gyűjteményt a gyakran használt kódrészletekből.
Ebből született a modern alprogramok, vagyis a nagyobb programon belül megírt rövidebb kódrészletek fogalma, amelyek olyan feladatokat látnak el, amelyeket a fő programon belül többször is végre kell hajtani. Az alprogramok időt takarítanak meg, mert a kódot már megírták és letesztelték.
A háború után évekkel kifejlesztett A-0 fordítóprogram lehetővé tette, hogy a felhasználók leegyszerűsített nyelven vázolják fel, milyen programra van szükségük. Hopper folyamatosan bővítette alprogram-gyűjteményét, ezeket szalagra tette, és hívószámokat rendelt hozzájuk. Amikor a felhasználó felvázolta a kívánt programot, a fordító automatikusan megkereste a szükséges alprogramokat a szalagon, és a megfelelő sorrendbe rendezte őket.
Hopper később segített kidolgozni az egyik legkorábbi, angol kulcsszavakon alapuló magas szintű programozási nyelvet, a COBOL-t (Common Business-oriented Language). A nyelv fordítóprogramjainak tervezésében és fejlesztésében is részt vett.
Az A-0-val és a COBOL-lal Hopper jóval könnyebbé tette, hogy az emberek „beszéljenek” a gépekkel.
A modern GPS finomhangolása
Gladys West amerikai matematikus munkája felel a modern globális helymeghatározó rendszer (GPS) pontosságáért, amely ma már szinte mindenhol jelen van, turisták, taxisofőrök és pilóták egyaránt használják.
Amikor 1956-ban munkába állt az amerikai haditengerészet kísérleti telepén (US Naval Proving Ground), akkoriban a második afroamerikai nőként, egy elemzőkből álló csoportot vezetett, amely a műholdak szenzorainak adatait használta fel a Föld alakjának és méretének, valamint a körülötte húzódó pályák kiszámítására.
Ezek a számítások adják ma is a GPS-műholdak által követett repülési útvonalak alapját.
West munkáját sokáig nem ismerték el: csak 2018-ban kapta meg az amerikai légierő „Space and Missiles Pioneers” díját. 2021-ben ő lett az első nő, aki elnyerte a brit Királyi Műszaki Akadémia által odaítélt Prince Philip-medált.
Szoftverszövés a Holdra vezető úthoz
Boston közelében, az Egyesült Államokban egy üzemben női szövőmunkások egy hosszú, drótos „kötélben” tárolták az Apollo-küldetések szoftverutasításait.
Margaret Hamilton amerikai informatikus és szoftverfejlesztő vezette az Egyesült Államok Apollo-programjának szoftverfejlesztését és -gyártását, munkája pedig létfontosságú volt a Holdra 1969 és 1972 között eljutó hat küldetéshez.
Vezetésével a csapat zseniális megoldást talált az Apollo irányítószámítógépeinek programjainak tárolására: a kódot rézvezetékekből készült kötélbe „szőtték” bele.
A számítógépek bináris kódban tárolják az információt, vagyis egyesek és nullák sorozataként. A modern számítógépek memóriája ezt általában apró szilíciumchipeken őrzi. Az Apollo-küldetések idején ezt az információt gyűrű alakú, mágnesezhető magokban tárolták.
Egy vezetéket a gyűrű közepén vezettek át, hogy az egyes értéket jelentsen, vagy a lyukat kikerülve, a mag mellett vezették el, hogy nullát jelöljön. Ezt a technológiát hívták core-rope memóriának.
Az Apollo-küldetések során, miután egy programot megírtak, lefordítottak kódra, majd papírkártyákra, úgynevezett lyukkártyákra lyukasztottak, a kódot egy olyan üzembe küldték, ahol a többnyire egykori textilipari dolgozó női munkások a rézdrótokat és a magokat hosszú kötélbe szőtték, így tárolva a hatalmas mennyiségű kódot.
A rafinált tárolási megoldás mellett Hamilton fő feladata olyan szoftver tervezése volt, amely képes érzékelni a rendszerhibákat, és helyreállítani a programot egy esetleges számítógépleállás esetén; ez később létfontosságúnak bizonyult az Apollo 11 küldetésnél, amely sikeresen leszállt a Holdra.
„Magának a szoftvernek a története (a tervezés, a fejlesztés, a folyamatos továbbfejlesztés, a működés megfigyelése és a későbbi rendszerek számára levont tanulságok) legalább annyira izgalmas volt, mint magát a küldetést övező események” – mondta (forrás: angol) 2009-ben a MIT Newsnak, amikor az Apollo-küldetésekben szerzett tapasztalatairól mesélt.
„Visszatekintve mi voltunk a világ legszerencsésebb emberei; nem volt más választásunk, mint úttörőnek lenni, és nem volt idő kezdőnek lenni.”