https://frosthead.com

Întâlnește-te pe omul de informatică pe care ar trebui să-l mulțumești pentru aplicația meteo pentru telefonul smartphone

O aplicație meteo este un instrument extraordinar care îți prezice viitorul meteorologic, calculat cu puterea radarului, algoritmilor și sateliților din întreaga lume. Astăzi, predicția meteorologică computerizată - cum ar fi imaginile în mișcare sau zborul cu avionul - este atât de obișnuită încât utilizatorii de smartphone-uri nu-i dau un gând. Dar la jumătatea secolului, ideea că s-ar putea să poți prognoza zilele meteo sau chiar săptămâni înainte era o perspectivă tentantă.

Continut Asemanator

  • Femeia care a văzut între America și o generație de „pruncii talidomide”
  • Acest Psiholog Feminist-Turned-Rock-Star a dus o viață deplină de rezistență
  • Această doamnă știință a definit efectul de seră, dar nu a obținut creditul, deoarece sexismul

Una dintre cele mai importante descoperiri în prognoza meteo a avut loc în primăvara anului 1950, în timpul unui experiment pe terenul de probă Aberdeen al Armatei SUA din Maryland. Timp de mai bine de o lună, o echipă de oameni de știință și operatori de calculatoare au lucrat neobosit pentru a face ceva ce munceau meteorologii de aproape un secol: a prezice matematic vremea.

Aceasta a fost cu mult timp înainte de MacBook Air. Oamenii de știință foloseau unul dintre primele calculatoare, o mașină finicky, de 150 de metri, numită ENIAC, care a fost dezvoltată în timpul recentului război mondial. Unul dintre oamenii de știință, George Platzman, va descrie mai târziu un proces complicat, în 16 etape, pe care l-au repetat din nou: șase pași pentru ca ENIAC să își execute calculele și 10 pași pentru introducerea instrucțiunilor și înregistrarea ieșirii pe carduri de perforare. Erorile minore i-au obligat să refacă ore - uneori zile - de muncă. Într-un moment încordat, degetul mare al unui operator de calculator a fost prins în mașină, oprind temporar operațiunile.

Însă la sfârșitul lunii, echipa a produs două prognoze de 12 ore și patru previziuni de 24 de ore (bine, tehnic „trasuri”, în timp ce foloseau date din furtunile trecute). New York Times a salutat proiectul ca o modalitate de a „ridica voalul de la misterele nevăzute anterior legate de știința prognozelor meteo.” Beneficiile pentru agricultură, transport maritim, călătorii aeriene și alte industrii „au fost evidente”, au declarat specialiștii pentru Times . Rezultatele echipei au dovedit că prognoza pe computer, piatra de temelie a prezicerii vremii moderne, a fost posibilă.

Un memoriu al Biroului Meteorologic a proclamat că „acești bărbați au făcut prima prognoză ... prognoză pe un computer”. Au avut dreptate în mare parte. Cu excepția, nu au fost doar bărbați. Numeroase femei au jucat roluri științifice critice în experiment, pentru care au câștigat în acel moment prea puțin credit.

eniac4-1200x782.jpg Doi operatori de calculatoare, Ruth Lichterman (stânga) și Marlyn Wescoff (dreapta), conectează partea dreaptă a ENIAC cu un nou program în era pre-von Neumann. (Armata SUA, prin Calculatoare Istorice Imagini ale Bibliotecii Tehnice ARL)

Programatoarele ENIAC originale - Jean Bartik, Betty Holberton, Kathleen Antonelli, Marlyn Meltzer, Ruth Teitelbaum și Frances Spence - au fost toate femeile care s-au învățat cum să programeze mașina vastă. Majoritatea, dacă nu toți operatorii de calculatoare care lucrează la experimentul meteorologic din 1950 (cărora le-a fost mulțumit doar în recunoștințele lucrării pentru „ajutorul lor în codificarea problemei pentru ENIAC și pentru efectuarea calculelor”) au fost și femei.

Înainte de începerea experimentului, Norma Gilbarg, Ellen-Kristine Eliassen și Margaret Smagorinsky - prima statistică feminină angajată de Weather Bureau, care era căsătorită cu meteorologul și membrul echipei de experiment, Joseph Smagorinsky - a petrecut sute de ore calculând manual ecuațiile pe care ENIAC le-ar face trebuie să calculeze în experimentul complet. Înainte de a muri în 2011, Smagorinsky și-a amintit într-un interviu cu istoricul științei George Dyson: „A fost o muncă foarte obositoare. Cei trei am lucrat într-o cameră foarte mică și am muncit din greu. ”

Dar poate cea mai mare contribuție unică a venit din partea unei femei pe nume Klara von Neumann.

Klara, cunoscut afectuos drept Klari, s-a născut într-o familie evreiască bogată la Budapesta, Ungaria, în 1911. După primul război mondial, în care Ungaria s-a aliat Austriei pentru a deveni una dintre marile puteri europene ale războiului, Klara a participat la o îmbarcare engleză școală și a devenit campion național la patinaj. Când era adolescentă, în anii '20 de la Budapesta, tatăl și bunicul ei au organizat petreceri și au invitat artiștii și gânditorii de top ai zilei - inclusiv femei.

Klara s-a căsătorit cu tânără, a divorțat și s-a recăsătorit înainte de vârsta de 25 de ani. În 1937, un matematician maghiar, John von Neumann, a început să o curteze. Von Neumann era și el căsătorit la acea vreme, dar divorțul său era în curs (prima soție, Mariette, s-a îndrăgostit de apreciatul fizician JB Horner Kuper, amândoi devenind doi dintre primii angajați ai Laboratorului Național Brookhaven din Long Island. ). Peste un an, Ioan și Klara s-au căsătorit.

John a avut o profesie la Universitatea Princeton și, pe măsură ce naziștii au câștigat forță în Europa, Klara l-a urmat în SUA În ciuda faptului că a avut o educație liceală în algebră și trigonometrie, ea a împărtășit interesul noului său soț în ceea ce privește numărul și a fost capabil să asigure o slujbă de război cu Oficiul de Cercetare a Populației din Princeton care investighează tendințele populației.

Până în acest moment, John a devenit unul dintre cei mai cunoscuți oameni de știință din lume ca membru al Proiectului Manhattan, acum cel mai cunoscut proiect de cercetare a guvernului american dedicat construirii primei bombe atomice. Cu accentul său unguresc și o serie de excentricități - a jucat cândva o glumă pe Albert Einstein, oferindu-i o călătorie la gară și trimițându-l în trenul greșit - va deveni mai târziu inspirația pentru Dr. Strangelove, a lui Stanley Kubrick . În timp ce Klara a rămas în urmă, lucrând cu normă întreagă la Princeton, John s-a mutat la Los Alamos, New Mexico, executând miile de calcule necesare pentru a construi prima dintre aceste arme de distrugere în masă.

Munca sa a ajuns la un fruct fatal în 1945, când SUA au aruncat două bombe atomice asupra Japoniei, ucigând până la 250.000 de oameni. După război, Ioan a decis să-și îndrepte strălucirea matematică spre aplicații mai pașnice. El a crezut că poate să ia ENIAC - un computer nou puternic, care a fost folosit pentru prima dată pentru a finaliza calcule importante pentru un prototip cu bomba cu hidrogen - și să-l folosească pentru a îmbunătăți prognoza meteo.

Shot Screen 2017-06-15 la 1.27.50 PM.png O diagramă a seriei de operații necesare pentru crearea primelor prognoze meteo, cronicizată ulterior de savantul George Platzman. (Buletin AMS, © Societatea Meteorologică Americană. Folosit cu permis.)

În timp ce John a început să urmărească această idee, luând legătura cu meteorologii de top din SUA și Norvegia, Klara a venit să-l viziteze în Los Alamos. Până în acest moment, Klara devenise destul de adeptă din punct de vedere matematic prin activitatea ei la Princeton.

„Cu mult înainte ca [ENIAC] să fie terminat, am devenit iepurele experimental al lui Johnny”, a spus ea pentru Dyson. „A fost multă și multă distracție. Am învățat cum să traduc ecuațiile algebrice în forme numerice, care la rândul lor trebuie să fie puse în limbajul mașinii în ordinea în care mașina trebuie să o calculeze, fie în secvență, fie în mod rotund și rotund, până când a terminat cu o parte a problemei, apoi parcurgeți câteva modalități definite, ceea ce pare să fie potrivit pentru a face mai departe ... Mașina ar trebui să i se spună întreaga poveste, având în vedere toate instrucțiunile a ceea ce era de așteptat să facă la o singură dată și apoi să i se permită să fie pe cont propriu până când a rămas fără instrucțiuni. "

Lucrarea a fost una provocatoare, în special în comparație cu programarea modernă a computerului, cu luxurile sale precum memoria integrată și sistemele de operare. cu toate acestea, Klara a spus că codificarea a fost un puzzle foarte amuzant și destul de complicat.

ENIAC a fost mutat în Maryland în 1947, unde, printr-o inițiativă condusă de John și Klara, a devenit unul dintre primele computere cu programe stocate. Aceasta a însemnat seturile complicate de instrucțiuni care să spună computerului să îndeplinească diverse sarcini, putând fi stocate în cod binar pe un dispozitiv de memorie, în loc să fie introduse și reintroduse manual. Pentru a instala acest nou sistem, Klara a instruit cinci persoane care au lucrat la Proiectul Manhattan pentru a programa ENIAC. Până atunci, nimeni în afară de von Neumanns și de un tânăr fizician pe nume Nick Metropolis, erau bine versați în modurile computerului.

Timp de 32 de zile consecutive, au instalat noul sistem de control, au verificat codul și au rulat ENIAC zi și noapte. John a scris că Klara a fost „foarte doborâtă după asediul din Aberdeen, a pierdut 15 kilograme și [a avut] o verificare fizică generală la spitalul Princeton.”

Când un grup de meteorologi - Platzman, Smagorinsky, Jule Charney, Ragnar Fjørtoft și John Freeman - au venit pe scena la începutul anului 1950, ENIAC funcționa în noul mod de program memorat de peste un an, despre care Platzman spune „foarte mult ne-au simplificat munca. ”Acești oameni de știință au petrecut ultimii ani dezvoltând ecuații pentru a reprezenta diverse dinamici din atmosferă, care ar putea fi introduse în computer. Într-o scrisoare, Charney scria:

Atmosfera este un instrument muzical pe care se poate cânta multe melodii. Notele înalte sunt unde sonore, notele joase sunt valuri inerțiale îndelungate, iar natura este un muzician mai de tip Beethoven decât cel de tip Chopin.

ENIAC nu a fost perfect. Nu putea produce decât 400 de înmulțiri pe secundă, atât de lent încât producea zgomote ritmice. Dar, după ce a lucrat non-stop de peste o lună, echipa a avut șase pietre prețioase: două prognoze retrospective de 12 ore și patru ore.

Nu numai că acestea au fost primele prognoze meteorologice computerizate, dar a fost prima dată când oamenii de știință au reușit vreodată să folosească un computer pentru a efectua un experiment de fizică. Aceasta a provocat o schimbare în gândirea academică, micșorând decalajul dintre matematica „pură” și utilizarea matematicii pentru aplicații semnificative din lumea reală. De atunci Platzman a reflectat că, deoarece „trăim într-o epocă în care miracolele electronice au devenit ceva obișnuit, am devenit imuni la orice sentiment de uimire și uimire” la lucrurile care erau „literalmente incredibile” cu doar câteva decenii înainte.

În aceste cinci săptămâni, Klara a fost un dispozitiv constant. Ea a fost cea care a verificat codul final al experimentului. Ea a fost implicată cu ENIAC de la început și, în conformitate cu scrisorile și publicațiile scrise de Charney, Platzman și alți membri ai echipei, a avut un rol de lider major în proiectul de meteorologie. Pe lângă faptul că a condus instalarea sistemului de programe stocate și a instruit oamenii de știință pentru a codifica ENIAC, ea a fost însărcinată cu puncția manuală și gestionarea fiecăruia dintre cele 100.000 de cartonașe ale experimentului, care au servit ca memorie de citire / scriere a ENIAC.

„Când aveți 100.000 de cărți, trebuie să vă asigurați că nu pierdeți niciuna dintre ele”, spune John Knox, care își învață studenții de la Universitatea din Georgia despre contribuțiile lui Klara la calculul meteorologic. „Dacă unul dintre ei nu este în regulă, întregul program este înșurubat.”

Pentru această lucrare dificilă, extrem de tehnică - care, spune Knox, i-ar câștiga cu siguranță o co-autorie astăzi - a rezultat într-o mică „mulțumire” în partea de jos a lucrării echipei.

ENIAC-WR.jpg Femeile informaticiene care dețin diferite părți ale unui computer timpuriu. De la stânga la dreapta: Patsy Simmers, care ține bord ENIAC; Gail Taylor, care deține consiliu EDVAC; Milly Beck, care deține bordul ORDVAC; Norma Stec, deținând comisia BRLESC-I. (Foto Armatei SUA, prin calculatoare istorice Imagini ale Bibliotecii Tehnice ARL)

În anii 40, „a fost mai sexy să fie în jurul hardware-ului decât software-ul”, spune Knox. „Veți vedea aceste imagini cu [John] von Neumann și J. Robert Oppenheimer [șeful proiectului Manhattan] stând în jurul calculatoarelor și zâmbind și apărând. Nimănui nu-i păsa de software; a fost „munca femeilor” într-un fel, chiar dacă nimic nu ar fi funcționat fără software. ”În ceea ce privește proiectul de meteorologie, Knox spune:„ Parcă era mai puțin important, cum ar fi „Oh, asta este doar ceva pe care Klara este lovind cu pumnul „Bănuiesc”.

Până la sfârșitul anilor '50, companii precum IBM, Raytheon și Texaco angajau femei pentru programarea locurilor de muncă, știind că sunt capabile și abilitate. De fapt, în cartea din 2012 a lui Janet Abbate Recoding Gender, ea scrie cum femeile din anii '50 -'60 ar fi scăpat de ideea că programarea va fi considerată vreodată o ocupație masculină ". Dar ca perspective asupra valorii calculatoarelor și programării a evoluat, numărul femeilor angajate pentru aceste roluri a scăzut.

Klara, din partea ei, a făcut puțin până la nici o programare după proiectul de meteorologie. John a fost limitat la un scaun cu rotile în 1956 și a cedat cancerului un an mai târziu, se crede că se datorează apropierii sale de radiații în timpul Proiectului Manhattan. Klara a scris prefața cărții sale postume, Computer and the Brain, pe care a prezentat-o ​​la Yale College în 1957. În ea, ea a descris pe scurt contribuțiile soțului său târziu în domeniul meteorologiei, scriind că „calculele sale numerice păreau de ajutor. în deschiderea de vizionări complet noi. "

Nu a recunoscut niciodată propriul rol. Cu toate acestea, fără ea, experimentul care a pregătit scena pentru predicția vremii moderne nu ar fi făcut-o niciodată în afara terenului. Așa că data viitoare când parcurgeți aplicația meteo înainte de a decide dacă să donați o pelerină de ploaie - gândiți-vă la Klara și la calculele ei care au ajutat să o facă posibilă.

Întâlnește-te pe omul de informatică pe care ar trebui să-l mulțumești pentru aplicația meteo pentru telefonul smartphone