Πέμπτη, 25 Ιανουαρίου 2018

Η ιστορία του υπολογιστή ENIAC και οι γυναίκες προγραμματιστές του

Ο ENIAC I
Το 1946, ο John Mauchly και ο John Presper Eckert ανέπτυξαν το ENIAC I (ή Electrical Numerical Integrator And Calculator). Ο αμερικανικός στρατός υποστήριξε την έρευνά του επειδή χρειάζονταν έναν υπολογιστή για τον υπολογισμό πινάκων πυροβολικού, τις ρυθμίσεις που χρησιμοποιούνται για διαφορετικά όπλα υπό ποικίλες συνθήκες για την ακρίβεια του στόχου.
Το Ερευνητικό Εργαστήριο Βαλλιστικών Επιστημών ή το BRL είναι ο κλάδος του Στρατού που είναι υπεύθυνοι για τον υπολογισμό των πινάκων και έγινε πιο ενδιαφέρον μετά από ακρόαση για την έρευνα του Mauchly στην Σχολή Moore του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια. Ο Mauchly είχε δημιουργήσει προηγουμένως αρκετές υπολογιστικές μηχανές και είχε ξεκινήσει το 1942 σχεδιάζοντας μια καλύτερη υπολογιστική μηχανή βασισμένη στο έργο του John Atanasoff, ενός εφευρέτη που χρησιμοποίησε σωλήνες κενού για να επιταχύνει τους υπολογισμούς.

Εταιρική συνεργασία των  John Mauchly και John Presper Eckert
Στις 31 Μαΐου 1943 άρχισε η στρατιωτική επιτροπή για τον νέο υπολογιστή με τον Mauchly να είναι ο κύριος σύμβουλος και ο Eckert ως αρχικός μηχανικός. Ο Eckert ήταν απόφοιτος σπουδαστής στη σχολή του Moore όταν συναντήθηκε με τον Mauchly το 1943.
Η ομάδα χρειάστηκε περίπου ένα χρόνο για να σχεδιάσει το ENIAC και έπειτα 18 μήνες και 500.000 δολάρια για την κατασκευή του. Και τότε, ο πόλεμος τελείωσε. Ο ENIAC εξακολουθούσε να εργάζεται ηια τον στρατό, εκτελώντας υπολογισμούς για το σχεδιασμό βόμβας υδρογόνου, πρόβλεψη καιρού, μελέτες κοσμικών ακτινών, θερμική ανάφλεξη, μελέτες τυχαίων αριθμών και σχεδιασμός αιολικών σηράγγων.
Τι είναι το εσωτερικό του ENIAC;
Το ENIAC ήταν ένα περίπλοκο και περίπλοκο κομμάτι της τεχνολογίας για το διάστημα. Περιείχε 17.468 σωλήνες κενού μαζί με 70.000 αντιστάτες, 10.000 πυκνωτές, 1.500 ρελέ, 6.000 χειροκίνητους διακόπτες και 5 εκατομμύρια συγκολλημένους αρμούς. Οι διαστάσεις του κάλυψαν επιφάνεια 167 τετραγωνικών μέτρων χώρου, ζυγίζουν 30 τόνους και καταναλώνουν 160 κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας. Υπήρχε μάλιστα μια φήμη ότι μόλις ενεργοποιούνταν το μηχάνημα, στην πόλη της Φιλαδέλφειας προκαλούσε προβλήματα. Ωστόσο, η φήμη αναφέρθηκε για πρώτη φορά λανθασμένα από το Δελτίο της Φιλαδέλφειας το 1946 και από τότε θεωρείται ως αστικός μύθος.
Σε μόλις ένα δευτερόλεπτο, ο ENIAC (χίλιες φορές πιο γρήγορα από οποιαδήποτε άλλη υπολογιστική μηχανή μέχρι σήμερα) θα μπορούσε να εκτελέσει 5.000 προσθήκες, 357 πολλαπλασιασμούς ή 38 τμήματα. Η χρήση των σωλήνων κενού αντί των διακοπτών και των ηλεκτρονόμων είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της ταχύτητας, αλλά δεν ήταν μια γρήγορη μηχανή για επαναπρογραμματισμό. Οι προγραμματιστικές αλλαγές θα απαιτούσαν από τους τεχνικούς εβδομάδες και η μηχανή θα απαιτούσε πάντα μακρές ώρες συντήρησης, έπειτα η έρευνα για το ENIAC οδήγησε σε πολλές βελτιώσεις στον σωλήνα κενού.
Οι Προγραμματίστριες του ENIAC
Ο ENIAC (Electrical Numerical Integrator And Calculator) ήταν ο αδίστακτος, απίστευτα ασταθής προκάτοχος των υπολογιστών γενικής χρήσης στις ζωές όλων (και γραφεία και τσέπες) σήμερα.
Όταν το ENIAC αποκαλύφθηκε μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, κατέλαβε τη φαντασία του κοινού. Ο εφευρέτης John Mauchly το παρουσίασε με επιστημονική φαντασία, βάζοντας μισά κομμάτια πινγκ-πονγκ πάνω από τα φώτα για πιο «δραματικό» αποτέλεσμα. Υποστήριξε ότι οι υπολογιστές ήταν ένα εισιτήριο για «καλύτερη διαβίωση», ακόμη και υποσχόμενος ότι θα μειώσουν σε μία ημέρα την τιμή του ψωμιού.

Χρησιμοποιήθηκε κατά τη διάρκεια του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου για τον υπολογισμό των τροχιών πυροβολικού, το ENIAC ήταν 1.000 φορές πιο γρήγορα από ό, τι παρόμοια ηλεκτρομηχανικά μηχανήματα και 2.400 φορές ταχύτερα από τον άνθρωπο στον υπολογισμό μιας τροχιάς. Ο John William Mauchly (ο οποίος αργότερα ανέπτυξε το UNIVAC I) και ο J. Presper Eckert σχεδίασαν το ENIAC με έναν αριθμό μηχανικών.
Ο ENIAC δεν ήταν υπολογιστής αποθηκευτικού προγράμματος. Αντίθετα, μοιάζει περισσότερο με μια συλλογή από ηλεκτρονικά μηχανήματα προσθήκης που ελέγχονται από ένα πλέγμα ηλεκτρικών καλωδίων. Θα έπρεπε να προγραμματιστεί με καλωδιώσεις σε πινάκιο και τρεις «φορητούς πίνακες λειτουργιών» για την εισαγωγή πινάκων αριθμών. Αυτό έγινε με τη ρύθμιση 1,200 διάκενων 10 κατευθύνσεων σε κάθε φορητό πίνακα λειτουργιών.
Το έργο αυτό δόθηκε σε μια ομάδα έξι γυναικών: την Jean Jennings, την Marlyn Wescoff, την Ruth Lichterman, την Betty Snyder, την Frances Bilas και την Kay McNulty. Ο Β’ Παγκόσμιος Πόλεμος έφερε ελλείψεις ανδρών μηχανικών στις Ηνωμένες. Ως εκ τούτου, ο στρατός δημοσίευσε περιγραφές θέσεων εργασίας για γυναίκες «υπολογιστές», οι οποίες θα υπολογίζουν τις τροχιές του πυροβολικού με το χέρι. Αυτές οι έξι γυναίκες επιλέχθηκαν για μια ομάδα «υπολογιστών» ώστε να εργαστούν σε ένα εξαιρετικά μυστικό σχέδιο.
Ήταν πολύ μια κατάσταση «σκάσε και κολύμπα». Μετά από έξι εβδομάδες εκπαίδευσης σε βάση στρατού, τις έδωσαν τα σχέδια για το ENIAC και τα διαγράμματα καλωδίωσης για όλα τα πάνελ. Τους είπαν να «καταλάβουν πώς λειτουργεί η μηχανή και στη συνέχεια να υπολογίσουν πώς να το προγραμματίσουν».
θα υπολογίζουν τις τροχιές του πυροβολικού με το χέρι. Αυτές οι έξι γυναίκες επιλέχθηκαν για μια ομάδα «υπολογιστών» ώστε να εργαστούν σε ένα εξαιρετικά μυστικό σχέδιο.
Ήταν πολύ μια κατάσταση «σκάσε και κολύμπα». Μετά από έξι εβδομάδες εκπαίδευσης σε βάση στρατού, τις έδωσαν τα σχέδια για το ENIAC και τα διαγράμματα καλωδίωσης για όλα τα πάνελ. Τους είπαν να «καταλάβουν πώς λειτουργεί η μηχανή και στη συνέχεια να υπολογίσουν πώς να το προγραμματίσουν».

Προγραμματισμός του ENIAC
Ο προγραμματισμός απαιτούσε την ανάλυση των διαφορικών εξισώσεων, τον προσδιορισμό του τρόπου επιδέσμευσης των καλωδίων για τη σύνδεση με τα σωστά ηλεκτρονικά κυκλώματα και τη ρύθμιση των χιλιάδων διακοπτών 10 κατευθύνσεων. Οι γυναίκες χειρίζονταν το μηχάνημα με τα χέρια, μια δύσκολη εργασία που χρησιμοποιούσε διακόπτες, καλώδια και ψηφιακούς δίσκους για τη δρομολόγηση δεδομένων και παλμικών προγραμμάτων. Μετά από λίγο, οι γυναίκες κέρδισαν την εμπιστοσύνη των μηχανικών ENIAC και κέρδισαν την καθοδήγηση του John Mauchly.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο ENIAC ήταν πραγματικά προβληματικός. Το μηχάνημα χρησιμοποίησε σχεδόν 18.000 σωληνάρια κενού, τα οποία καίγονται με ρυθμό περίπου ένα ανά ημέρα. Η εκμάθηση του ENIAC από τα διαγράμματα επέτρεψε στις γυναίκες να εξοικειωθούν στενά με το μηχάνημα. Έγραψαν ένα σύστημα για να καταλάβουν ποιοι σωλήνες κενού είχαν καεί και πήραν σχολαστικές σημειώσεις για τα προγράμματά τους.
Η δουλειά των προγραμματιστών του ENIAC περιελάμβανε την ανάπτυξη εννοιών όπως η «υπορουτίνα» και το «εμφωλεύω». Ο Jean Bartik θα οδηγούσε αργότερα μια ομάδα για να μετατρέψει το ENIAC σε έναν αποθηκευμένο υπολογιστικό πρόγραμμα στα τέλη της δεκαετίας του 1940.

Μια “ξεχασμένη” ιστορία και η ανακάλυψη της
Μετά τον πόλεμο, οι γυναίκες συνέχισαν να εργάζονται στο ENIAC. Η ειδημοσύνη τους κατέστησε δύσκολη την αντικατάστασή τους με τους στρατιώτες που επέστρεφαν. Οι αρχικοί προγραμματιστές του ENIAC δεν αναγνωρίστηκαν ούτε για τις προσπάθειές τους ούτε ήταν γνωστοί στο κοινό μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του ’80. Η Kathy Kleiman, μια νέσ προγραμματιστής ηλεκτρονικών υπολογιστών, συναντήθηκε με μια παλιά εικόνα του ENIAC ενώ εργαζόταν πάνω σε μια εργασία. Η Kleiman ρώτησε για τις γυναίκες στην εικόνα. Ένας εκπρόσωπος στο Μουσείο Ιστορίας Υπολογιστών της είπε ότι ήταν «κυρίες ψυγεία» – μοντέλα που ήταν μόνο στη φωτογραφία για να κάνουν το προϊόν να φαίνεται καλό. Στην δική της έρευνα, η Kleiman ανακάλυψε ποιες ήταν αυτές οι γυναίκες. Η έρευνά της εξελίχθηκε σε συνάντηση και συνέντευξη με τις γυναίκες και την ίδρυση του Προγράμματος Προγραμματιστών του ENIAC.

Ενώ οι τεχνικές λεπτομέρειες και οι εικόνες των σωλήνων κενού είναι εντυπωσιακά από μόνα τους, το αγαπημένο μέρος για τις έξι προγραμματιστές του ENIAC ήταν η ανθρώπινη πλευρά της ιστορίας. Οι έξι γυναίκες αντιπροσώπευαν ένα ευρύ φάσμα προοπτικών και υπόβαθρων και σχημάτισαν στενές φιλίες. Η Wescoff και η Lichtermann ήταν Εβραίες, η Snyder ήταν Quaker (μέλος της Θρησκευτικής Εταιρείας Φίλων, ένα χριστιανικό κίνημα που ίδρυσε ο George Fox), η McNulty Καθολική και η Jennings προτεσταντική, αποδεικνύοντας ότι δεν υπήρχε κάποια ουσιώδη διαφορά στο κοινωνικό τους υπόβαθρο θεραπεύοντας την επιστήμη τους.
Εκτός από τη δουλειά, αυτές οι γυναίκες πέρασαν πολύ από την προσωπική τους ζωή μαζί. Κατά τον προγραμματισμό, δούλευαν συχνά σε ζεύγη. Πολλές από τις φιλίες μεταξύ των γυναικών της ENIAC διήρκεσαν μια ζωή.

Πηγή: Maxmag

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου