Na długo przed Gatesem i Jobsem sześć młodych kobiet położyło podwaliny pod nowoczesną informatykę. Ich wkład w powstanie pierwszego komputera został zapomniany, a historia tej dziedziny nauki i techniki stała się historią mężczyzn. O pierwszych programistkach trzeba jednak koniecznie przypominać.

Nowoczesna informatyka nie jest półsierotą i ma zarówno ojców, jak i matki. ENIAC (od ang. Electronic Numerical Integrator And Computer – Elektroniczny, Numeryczny Integrator i Komputer) był pierwszym na świecie elektronicznym komputerem. Choć dzisiaj o tytuł ten walczą również brytyjskie maszyny Colossus, niemieckie konstrukty Konrada Zusego, a także zbudowany w latach 1937–1942 Atanasoff-Berry Computer, ENIAC pozostaje symbolem nowej ery komputeryzacji. I nie bez powodu.

Maszyna ta była bardzo innowacyjna, posiadała zdolność przetwarzania równoległego oraz oddzielne funkcjonalnie moduły jednostki arytmetycznej i pamięci. Finansowana przez armię Stanów Zjednoczonych, okazała się w kolejnych latach nieocenionym narzędziem. Pozwoliła na ponad dwutysięczne zwiększenie szybkości kalkulacji balistycznych i przyspieszyła badania nad bombą wodorową.

Mężczyźni związani z projektem ENIAC. Pierwszy z lewej stoi J. Presper Eckert, piąty od lewej Johno Mauchly (fot. U.S. Army, domena publiczna)

Powstanie samego ENIAC-a jest samo w sobie niezwykłą historią, wielowątkową i wielopłaszczyznową – niczym dobrze napisany dramat, komedia i thriller w jednym. Choć stworzenie projektu przypisano Johnowi Mauchly’emu i J.P. Eckertowi z Uniwersytetu Pensylwanii, programowanie samego systemu przypadło grupie niezwykłych kobiet: Fran Bilas, Betty Jean Jennings, Ruth Lichterman, Kay McNulty, Betty Snyder, i Marlyn Wescoff. Niestety, przez wiele dekad były one pomijane w relacjach o pierwszych komputerach. Nie zostały nawet zaproszone na pięćdziesiątą rocznicę powstania ENIAC-a, a część z nich nie doczekała się upamiętnienia za swojego życia.

Żywe kalkulatory

14 lutego 1946 roku grupa dziennikarzy zebrała się w sali konferencyjnej Moore School of Engineering na Uniwersytecie Pensylwanii, by na własne oczy ujrzeć pierwszy na świecie elektroniczny, programowalny komputer. Już sam jego wygląd zdumiewał zgromadzonych. W dziedzinie elektroniki nikt nigdy nie widział takiego monstrum na oczy. Czterdzieści dwie pomalowane na czarno szafy z blachy stalowej ustawione były na planie litery U na prostokącie o wymiarach 12 m na 6 m, a każda z nich miała 3 m wysokości, 60 cm szerokości i 30 cm głębokości. Były nafaszerowane 18 800 lampami elektronowymi szesnastu rodzajów; zawierały ponadto 6000 komutatorów, 1500 przekaźników i 50 000 oporników. Jak powiedziano przedstawicielom prasy, całość wymagała ręcznego wykonania 0,5 mln spawów. Monstrum ważyło 30 ton i pobierało 140 kW mocy.

Glen Beck (w głębi fotografii) i Betty Snyder (na pierwszym planie) programują ENIAC-a w centrum obliczeń balistycznych w Philadelphia; między 1947 a 1955 r. (fot. U.S. Army, domena publiczna)

Na czele zespołu inżynierów, który mieli zademonstrować możliwości obliczeniowe tej ogromnej maszyny, stał matematyk Arthur Burks. Jako pierwszy człowiek na świecie zlecił maszynie zsumowanie 5000 cyfr. Zadanie to zajęło komputerowi ENIAC jedną sekundę. Następnie maszyna obliczyła trajektorię lotu bomby w czasie krótszym niż zajmowało pociskowi pokonanie całej trasy od lufy do celu.

Choć rola Burksa ograniczała się jedynie do wciśnięcia guzika, który ożywiał na moment uśpioną maszynę, prasa była zachwycona. „Oto prawdziwy elektroniczny umysł”, „matematyczny czarodziej” – głosiły nagłówki gazet. Żaden z zaproszonych dziennikarzy nie dowiedział się jednak, że za tą pozorną inteligencją komputera kryła się żmudna praca programistyczna zespołu sześciu kobiet, które wcześniej pracowały jako „żywe kalkulatory”. Kobiety, które traktowano na równi z ówczesnymi maszynistkami, jeszcze dzień przed prezentacją walczyły o pełen sukces pokazu. Żadna nie doczekała się wzmianki w prasie.

Jean Jennings (po lewej) i Frances Bilas przy głównym panelu kontrolnym ENIAC-a w Moore School of Engineering (fot. U.S. Army, domena publiczna)

Potrzebujemy was! Kobiet!

Plan budowy elektronicznej maszyny komputerowej do obliczania trajektorii bomb powstał we wczesnych latach II wojny światowej. Pensylwańska Moore School of Engineering współpracowała z wojskowym centrum obliczeń balistycznych (ang. Ballistic Research Laboratory, BRL), gdzie przeszkolono zespół 100 „ludzkich kalkulatorów” do ręcznego obliczania tabel balistycznych wykorzystywanych przy ostrzałach artyleryjskich. Zadanie to wymagało wysokiego poziomu umiejętności matematycznych, w tym rozwiązywania nieliniowych równań różniczkowych oraz korzystania z analizatorów różniczkowych i reguł suwakowych.

Mimo to zadania tego typu była uważane za nudne, powtarzalne i porównywalne z biurową rutyną. To była zbyt błaha praca dla inżynierów płci męskiej. Wojsko postanowiło więc zatrudniać kobiety z wykształceniem matematycznym. W latach 40. i 50. od 30% do 50% programistów było kobietami, a programowanie widziane było jako naturalna ścieżka kariery dla osób płci żeńskiej.

Kay McNulty, Alyse Snyder i Sis Stump w trakcie wykonywania obliczeń na analizatorze różnicowym; 1942–1945 r. (fot. domena publiczna)

W miarę jak rosło zaangażowanie wojsk amerykańskich w II wojnę światową, zdolność przewidywania toru lotu bomb stała się coraz bardziej integralnym elementem wojskowej strategii, a BRL znalazło się pod rosnącą presją ze strony generalicji i Waszyngtonu. W 1942 roku fizyk John Mauchly napisał notatkę z propozycją budowy programowalnego „elektronicznego kalkulatora” ogólnego przeznaczenia, który mógłby zautomatyzować proces obliczeniowy.

Do czerwca 1943 roku Mauchly wraz z inżynierem J.P. Eckertem otrzymali fundusze na budowę komputera ENIAC. Szybko zdali sobie sprawę, że ich nowa maszyna będzie musiała zostać zaprogramowana za pomocą kart perforowanych, czyli technologii stosowanej przez IBM już od wielu lat. Adele i Herman Goldstine, małżeństwo które kierowało operacjami obliczeniowymi przy tym projekcie, zasugerowało, że z zadaniem tym poradzą sobie najlepiej kobiety-matematyczki.

Jedną z kandydatek była młodziutka Jean Jennings. Urodzona z małym miasteczku w Missouri jako szóste z dziecko z siedmiu, była pod ogromnym wrażeniem odmiennych niż w jej rodzinnych stronach stosunków społecznych panujących w Pensylwanii. Już w początkach kariery do pracy na Uniwersytecie Pensylwanii skłoniło ją takie oto ogłoszenie:

Kay McNulty; 1948–1950 r. (fot. J. William Mauchly, CC BY-SA 4.0)

Poszukujemy kobiet ze stopniem naukowym w matematyce. Oferujemy im pracę naukową i inżynierską tam, gdzie wcześniej preferowano mężczyzn. Nadszedł czas, by zastanowić się nad swoją karierą w nauce i inżynierii. Potrzebujemy was! Kobiet!.

Od przeczytania tych słów przez Jean Jennings do jej pojawienia się budynku centrum badawczego minęło 40 godzin. Z czasem jednak rola żywego kalkulatora zaczęła ją nużyć. Okazja do pracy przy ENIAC-u była dla nią szansą na nowe wyzwanie. Podczas rozmowy o nową pracę została spytana, czy nie obawia się pracować nad maszynami podłączonymi do prądu. Stwierdziła, że nie i została przyjęta.

BRL wybrało łącznie sześć kobiet. Do Jennings dołączyły Kathleen McNulty, Frances Bilas, Ruth Lichterman, Elizabeth Snyder i Marlyn Wescoff. Zespół składał się z żydówek, katoliczek, protestantki i kwakierki. po latach Jean wspominała:

Świetnie się ze sobą bawiłyśmy, głównie dlatego, że żadna z nas nigdy nie miała bliskiego kontaktu z kimś innego wyznania. Pracując, dużo dyskutowaliśmy na temat prawd i przekonań religijnych. Pomimo naszych różnic, a może właśnie z ich powodu, naprawdę się lubiłyśmy i tyle osiągnęłyśmy.

Kwestie personalne to tylko część sukcesu. Wszystkie otrzymały diagramy opisujące działanie komputera, dzięki czemu nauczyły się jego programowania i debugowania. Z dnia na dzień otrzymały swoisty awans z ludzkich kalkulatorów na operatorki jednej z najbardziej innowacyjnych maszyn w historii techniki.

W starciu z elektronicznym behemotem

Latem 1945 roku sześć kobiet wysłano do ośrodka wojskowego US Army zlokalizowanego koło Aberdeen w Hrabstwie Harford w stanie Maryland. Tam miały przejść specjalne szkolenie i dowiedzieć się, jak korzystać z kart perforowanych IBM. Jean Jennings została liderką grupy. Dziewczyny pracowały razem, mieszkały razem, jadły razem i często dyskutowały o prawie wszystkim do późnych godzin nocnych.

Ponieważ wszystkie były singielkami, a w ich otoczeniu znalazło się wielu samotnych żołnierzy, okres szkolenia był też czasem romansów. W klubie dla oficerów Wescoff poznała żołnierza piechoty morskiej, Jennings zaczęła chodzić z sierżantem o imieniu Pete. Po sześciu tygodniach związki się rozpadły, zostały wspomnienia, a przed dziewczynami rysowało się poważne wyzwanie.

Po powrocie do Pensylwanii pierwszym zadaniem programistek było zapoznanie się z Eniakiem od strony fizycznej. Rzec można, że musiały poznać hardware, zanim przystąpiły do prac nad software’em. Cała szóstka przejrzała od deski do deski plany maszyny, aby zrozumieć zasady jej działania. Trzeba było się wiele nauczyć.

Marlyn Wescoff (stoi) i Ruth Lichterman programują ENIAC-a; 1946 r. (fot. U.S. Army, ze zbiorów ARL Technical Library, domena publiczna)

W pierwszych dniach pracy operatorki były odpowiedzialne za konfigurację i okablowanie komputera w celu wykonania określonych obliczeń, obsługi kart perforowanych i debugowania operacji. Czasami wymagało to od nich pełzania wewnątrz maszyny w celu wymiany wadliwej lampy lub drutu. Ich praca nie miała precedensu. Sukces ENIAC-a był pokłosiem ich żmudnej pracy od podstaw. Pierwsze programistki nie miały do dyspozycji języka programowania czy systemu operacyjnego.

Samo programowanie ENIAC-a nie przychodziło łatwo. Operatorki miały do dyspozycji ruchome szafy sterownicze do wprowadzania liczb bądź instrukcji do kalkulatora. Na każdej szafie można było zarejestrować 104 informacje na 14 pozycjach. Tablice obsługiwało się ręcznie. Stojąc przy szafie, trzeba było wprowadzać liczby bądź polecenia cyfra po cyfrze, nastawiając ręcznie tarcze przełączników. Do uruchomienia wszystkich trzech szaf trzeba było nastawić 4368 przełączników 10-pozycyjnych.

Jean Jennings powiedziała niegdyś w jednym z wywiadów, że pierwszy komputer „był najprawdziwszym programowalnym sukinsynem”. „Przygotowanie ENIAC-a do przeprowadzenia 1-sekundowej kalkulacji trwać mogło nawet 30 godzin”. Wszystkie dane i instrukcje potrzebne maszynie w dowolnym momencie obliczeń należało wprowadzić na tablice funkcyjne przed rozpoczęciem pracy. Zmiana programu zajmowała bardzo dużo czasu z uwagi na konieczność przestawienia licznych styków, przełączników i połączeń. Błędy popełnione na tym etapie powodowały sporo opóźnień i zacięć.

Wymiana wadliwej lampy elektronowej w ENIAC-u wymagała sprawdzenia wielu tysięcy spośród nich (fot. U.S. Army, domena publiczna)

Zapomniana szóstka ratuje ENIAC-a

Po wielu miesiącach ciężkiej pracy sześciu programistek od ENIAC-a pokaz prasowy z 1946 roku mógł okazać się niewypałem i wielkim blamażem. Na dzień przed wielkim show okazało się, że cudowna maszyna posiada poważny bug, czyli wadę systemową. Polegała ona na tym, że symulacja trajektorii wystrzelonego pocisku nie kończyła się w momencie jego zderzenia z ziemią. Droga pocisku symulowana była dalej, tak jakby przelatywał on swobodnie przez powierzchnię gruntu.

Jean Jennings i Betty Snyder pracowały do późna w nocy, próbując rozwiązać problem, ale bez wyraźnych efektów. Rozwiązanie przyszło Betty do głowy w trakcie snu. Przyjechała na miejsce prezentacji z samego rana i wprowadziła odpowiednie korekty. Jennings żartowała wówczas, że „Snyder myśli logiczniej w trakcie snu niż większość ludzi na jawie”.

Prezydent Harry Truman (w środku ze złożonymi rękoma) ogląda ENIAC-a (fot. U.S. Army, domena publiczna)

Pokaz, jak wiemy, okazał się sukcesem. Ale nie dla dziewczyn. Jennings po latach wyznała, że „po pokazie zostałyśmy całkowicie zignorowane i zapomniane. Czułyśmy się, jakbyśmy pracowały nad niezwykłym filmem, ale w pewnym momencie ktoś postanowił wykreślić nasze role ze scenariusza”. Podczas gdy wojskowi dygnitarze i inżynierowie z programu ENIAC świętowali sukces projektu, Jennings i Snyder włożyły swoje płaszcze i w zimną lutową noc wróciły samotnie do domów.

Dziejowa sprawiedliwość

Po wojnie rząd amerykański prowadził kampanię zachęcającą kobiety, które do tej pory pracowały w fabrykach czy na roli, by oddały swoje miejsca pracy mężczyznom wracającym z frontu. Wiele adresatek tych apeli porzuciło swoje kariery i wróciło w latach 50. do prowadzenia domów. Żaden z żołnierzy, który przybywających z Azji czy Europy nie wiedział jednak, jak obsługiwać ENIAC-a. Programistki z wielkiej szóstki były jak piloci myśliwców bojowych. W przypadku wykształconych matematyczek rząd nie forsował idei „powrotu do domu”, a wręcz przeciwnie.

Wiele kobiet, żywych kalkulatorów i pierwszy programistek, skorzystało z tej drogi. Stały się pierwszymi nauczycielkami cyfrowej transformacji. Jean Jennings, gdy tylko wojsko udostępniło ENIAC-a do obliczeń cywilnych, przystąpiła do prac nad pierwszymi komercyjnymi komputerami jak UNIVAC czy BINAC. Choć w latach dziewięćdziesiątych wszystkie programistki pracujące przy ENIAC-u zostały uhonorowane poprzez umieszczenie ich w hali sław organizacji Women in Technology International, wiele z nich nie dożyło tego dnia.

Cztery programistki trzymające części kolejnych generacji komputerów. Od lewej stoją: Patsy Simmers (ENIAC), Gail Taylor (EDVAC), Milly Beck (ORDVAC), Norma Stec (BRLESC-I), 1962 r. (fot. U.S. Army, domena publiczna)

Jedyną programistką, która mogła w pełni cieszyć się ze swojego wkładu w rozwój technologii informatycznych, była młodziutka Jean Jennings. Zmarła 23 marca 2011 roku. Miała 86 lat. Uniwersytet stanowy Northwest Missouri, jej alma mater, nazwał jej imieniem lokalne muzeum komputerów.

Bibliografia

  • Barkley Fritz, BRL Memorandum Report No 582: Description of the ENIAC Converter Code, Ballistics Research Laboratory, Aberdeen, MD 1951.
  • Thomas Haigh, Mark Priestley, Crispin Rope, Engineering ‘The Miracle of the ENIAC’: Implementing the Modern Code Paradigm, „IEEE Annals of the History of Computing”, Vol. 36, Issue 2, April–June 2014, s. 41–49.
  • Walter Isaacson, Walter Isaacson on the Women of ENIAC, [w:] Fortune, 18 września 2014 [dostęp: 9 grudnia 2019], <https://fortune.com/2014/09/18/walter-isaacson-the-women-of-eniac/>.
  • Tenże, O tym, jak grupa hakerów, geniuszy i geeków wywołała cyfrową rewolucję, Insignis, Kraków 2016.
  • Robert Ligonniere, Prehistoria i historia komputerów, Ossolineum, Wrocław 1992.
  • Alyson Sheppard, Meet the ‘Refrigerator Ladies’ Who Programmed the ENIAC, [w:] Mental Floss, 14 października 2013 [dostęp: 9 grudnia 2019], <https://www.mentalfloss.com/article/53160/meet-refrigerator-ladies-who-programmed-eniac>.
  • Ryszard Tadeusiewicz, Krótka historia informatyki, Wyd. RM, Warszawa 2019.
  • Gary Wolf, Pulitzer Prize-Winning Novelist Tells the Tale of the World’s First Computer, [w:] Wired, 1 listopada 2010 [dostęp: 9 grudnia 2019], <https://www.wired.com/2010/11/mf-smiley/>.