טיים אאוט timeout

200 שנה למתכנתת הראשונה

| מאת: ישראל בנימיני

מתברר כי בהיסטוריה של תכנות המחשבים, נשים קדמו לגברים. הכל על המתכנתת הראשונה, עדה לאבלייס, שהחודש מלאו לה 200 שנה, ועל נשים נוספות ששינו את העולם

עדה לאבלייס צילום: אימג'בנק

מקצוע תכנות המחשבים, כמו תחומים טכנולוגיים רבים אחרים, מאופיין ברוב גדול של גברים. לפי נתוני משרד העבודה בארצות הברית (משנת 2012 – קישור בסוף הכתבה), נשים מחזיקות בכ־20 אחוז ממשרות התכנות שם, והן מקבלות רק 12 אחוז מהתארים במדעי המחשב. במדינות אחרות, כולל בישראל, המצב דומה.

המצב לא תמיד היה כזה. בנקודות חשובות בהיסטוריה המוקדמת של המחשוב, היו אלה נשים שקידמו את התיאוריה ואת הפרקטיקה.

המתכנתת הראשונה

בתחילת שנת 1815 נישאה אנבלה מילבנק (Milbanke) לברון ג'ורג' גורדון ביירון (Byron), הידוע יותר כיום בשם לורד ביירון, אחר המשוררים הגדולים של אנגליה, ובאותה שנה עצמה, 1815, נולדה בתם, עדה. חייו של ביירון היו רצופים שערוריות, ומקובל לחשוב כי נישואיו היו עבורו מקלט מהשמועות שסבבו אותו, וכןמקור מימון לאורח חייו הבזבזני. חודש לאחר שנולדה בתם של מילבנק וביירון, שהחודש מלאו לה 200 שנה, עזב ביירון את אנגליה לתמיד, ולא פגש שוב את אשתו ובתו עד למותו שמונה שנים לאחר מכן.

אמה וסבתה של אוגוסטה עדה ביירון השקיעו מאמץ רב בחינוכה וניסו להרחיקה מכל מה שימשוך אותה למה שהן ראו כטירופו של אביה. לשם כך הן הקצו לה שעות רבות של לימודי מתמטיקה, ובין מוריה היו מגדולי המתמטיקאים של התקופה. אחד מהם, אוגוסטוס דה מורגן (De Morgan), כה התרשם ממנה, עד שאמר שהייתה עשויה להיות בין חוקרי המתמטיקה המבריקים ביותר, אם רק הייתה גבר… עם זאת, הוא היה בטוח שבעיות הבריאות התכופות של עדה נבעו מכך שהיא עסקה בבעיות מתמטיות שאימצו את מוחה מעבר למגבלות כוחה הפיזי של אישה.

כשהייתה בת 18 פגשה עדה את צ'ארלס בבג' (Babbage), שהיה באותה עת בן 42, וכך נוצרה חברות שהשפיעה על כל חייה לאחר מכן, עד מותה בגיל 37. בבג' היה מתמטיקאי ומהנדס שהשפיע על בני דורו בתחומים מגוונים של מתמטיקה, כלכלה, הצפנה ועוד, אך כיום הוא זכור בעיקר כאחד מחלוצי המחשוב, ורבים אף רואים בו את "אבי המחשב". בבג' לא היה הראשון שבנה מכונות חישוב, אך "המנוע האנליטי" (Analytical Engine) שתכנן היה מהפכני: מכונות החישוב עד אותו זמן היו בנויות לבצע חישוב ספציפי, וכדי לשנות את החישוב היה צורך לשנות את מבנה המכונה. בבג' שאב השראה ממכונות הטקסטיל שהיה להן תפקיד חשוב בהיסטוריה של המהפכה התעשייתית. חלק ממכונות אלה הופעלו על ידי כרטיסים מנוקבים שהגדירו את תבנית הטווייה של חוטים לתוך האריג. בצורה דומה, המנוע האנליטי היה מיועד לקרוא כרטיסים מנוקבים ולבצע את החישוב המקוּדד באותם כרטיסים. לכן התכנון של בבג' מהווה את התכנון הראשון בהיסטוריה למחשב רב תכליתי, שביכולתו לבצע חישובים רבים. לרוע המזל, כתוצאה ממגבלות מימון ומחילוקי דעות בין בבג' לבין אנשים רבי השפעה כמו האסטרונום המלכותי, המנוע האנליטי לא נבנה מעולם.

בשנת 1842 כתב המתמטיקאי האיטלקי פדריקו לואיג'י מנברי (Menabrea) מאמר שבו ניתח את תוכניותיו של בבג'. עדה לאבלייס (Lovelace), כפי שנקראה לאחר נישואיה, תרגמה את המאמר מצרפתית לאנגלית. לבקשתו של בבג' היא הוסיפה הערות רבות (בהיקף של פי שניים מהמאמר המקורי). היא תיארה כיצד הלוגיקה הסימבולית שלמדה מדה מורגן יכולה לשמש לצורכי המנוע האנליטי, והסבירה בפירוט את הדרך שבה אפשר ליצור הוראות לחישוב סדרת ברנולי. לסדרת מספרים זו יש חשיבות בתורת המספרים, אך לאבלייס יכלה לבחור כל סדרה אחרת: חשיבות ההישג היא בכך שבפעם הראשונה הופיע כאן תהליך מוגדר המנחה מכונת חישוב בצעדים הדרושים לקבלת תוצאות מורכבות. להגדרת תהליך כזו אנו קוראים היום אלגוריתם, ולמימושו עבור המחשב אנו קוראים תוכנית  מחשב. לכן מקובל לכנות את עדה לאבלייס "המתכנתת הראשונה".

חזונה של לאבלייס היה מקיף ביותר: היא הבינה כי מכונת חישוב אינה חייבת לחשב רק סדרות מתמטיות, ושהיא יכולה לשמש בכל תחום שאפשר להגדירו במספרים. היא נתנה כדוגמה מחשב שילחין מוזיקה, אך הדגישה כי המכונה תהיה תמיד מוגבלת למה שהאדם הנחה אותה לעשות.

לאבלייס זכתה להערכה רבה מבני דורה, לרבות המדענים מייקל פרדיי וצ'ארלס וויטסטון והסופר צ'ארלס דיקנס (Faraday, Wheatstone, Dickens). שפת המחשב Ada, שפותחה החל בשנת 1977 עבור מחלקת ההגנה האמריקאית, קרויה על שמה. דרך אגב, המתמטיקאי מנברי, שבהערותיה של לאבלייס למאמרו הופיעה תוכנית המחשב הראשונה, היה מאוחר יותר לראש הממשלה של איטליה, בהתאם למסורת של שילוב אקדמיה וממשל שהמאות ה־20 וה־21 לא השכילו לאמץ.

צ'ארלס בבג'  צילום: אימגבנק

צ'ארלס בבג'
צילום: אימגבנק

ממחשבים אנושיים למחשבים מכניים

בשנים שלאחר לאבלייס הייתה משמעות המילה Computer – מחשב – שונה ממשמעותה כיום, והמילה ציינה אדם שמקצועו לבצע חישובים. במקצוע זה היוו נשים רוב משמעותי, במקומות ובתקופות מסוימים, וחלק מהתפתחות המקצוע ושיטותיו נזקף לזכות נשים.

לעתים היה הרוב הנשי בין ה"מחשבים" תוצאה של אפליה. כך למשל, כאשר הצטרפה הנרייטה סוואן ליוויט (Leavitt) למצפה הכוכבים של הרווארד בשנת 1893, חל איסור על נשים להפעיל טלסקופים, וליוויט הצטרפה לקבוצה שנקראה "ההרמון של פיקרינג" – קבוצת נשים שביצעו מדידות על צילומים אסטרונומיים תחת ניהולו של האסטרונום אדווארד צ'ארלס פיקרינג (Pickering). ליוויט היא זו שגילתה את הקשר בין בהירותם של כוכבים בעלי בהירות משתנה מהסוג הנקרא "משתנים קפאידים" לבין זמן המחזור שבו בהירותם עולה ויורדת. קשר זה הוביל ליכולת של מדידת מרחקים של גלקסיות רחוקות, ומכאן לתגליתו של האסטרונום אדווין האבּל (Hubble) על התפשטות היקום.

סוג אחר של אפליה הוביל לכך שבשנות מלחמת העולם השנייה, בעקבות גיוס הגברים לחזית, שוב היוו נשים רוב בין המחשבים האנושיים. בתקופה זו כבר השתמשו אותם מחשבים במכונות חישוב מכניות דומות למכונות שפיתח בבג'. כך קרה שכאשר נזקקו בוני אחד המחשבים האלקטרוניים הראשונים, ה־ENIAC, לעזרה בהזנת בעיות מתמטיות למחשב שלהם, הם גייסו שש מתמטיקאיות. נשים אלה היו למתכנתות המחשבים המקצועיות הראשונות בעולם, וחלקן המשיכו לקבוע עוד ציוני דרך חשובים בתולדות המחשוב. עם זאת, הן קיבלו תשומת לב וכבוד פחותים בהרבה מהגברים שהיו מתכנני ובוני החומרה, כלומר הרכיבים והמערכות החשמליים שהיוו את המחשבים הראשונים.

אותן מתכנתות – קיי מנאטי, בטי סניידר, מרלין ווסקוף, רות ליכטרמן, בטי ג'ין ג'נינגס ופראן בילאס (McNulty, Snyder, Wescoff, Lichterman, Jennings, Bilas) – כמעט ונעלמו מההיסטוריה. הן לא נקראו להשתתף במסיבות העיתונאים שבהן הציגו בוני החומרה את המחשב החדיש, אף שהישגי המחשב (ששימש בתחילה לחישוב טבלאות ירי לתותחים) לא היו מושגים בלי כישורי אותן נשים: יצירתיות בתחומי מתמטיקה ותכנות, העזה ללמד את עצמן תחום חדש שאף אחד לא עסק בו לפניהן, וההתמדה בעבודה המאתגרת, ואפילו מפרכת פיזית, של תרגום רעיונותיהן להפעלת המחשב. תרגום זה היה כרוך בחיבור של עשרות כבלים והצבה מדויקת של כ־3,000 מתגים. סיפורן של מנאטי וחברותיה היה כנראה נותר עלום עד היום לולא קתי קליימן (Kleiman), מתכנתת ועורכת דין המתמחה בדיני אינטרנט, הייתה בוחרת ב־1985 לכתוב עבודת מחקר על נשים בתכנות. בעבודתה  היא נתקלה בתמונה משנות ה־40 של נשים ליד מחשב שגובהו כמעט שלושה מטרים. כששאלה היסטוריון מחשבים מי היו הנשים האלה, הוא אמר שהן היו "נשות מקרר" (refrigerator ladies) – מונח מקובל באותה תקופה שציין דוגמניות שהוצגו במודעות פרסומת ליד מכשירים ביתיים כמו מקררים, רק למטרות של אסתטיקה. פרשנות זו לא נראתה לקליימן והיא החליטה לאתר אותן נשים. מחקרה הוביל להבנה מחדש של ההיסטוריה, ולמתן כבוד מאוחר לשש החלוצות. סיפורן של אותן מתכנתות מקצועיות ראשונות הפך לאחרונה לסרט תיעודי מרתק בשם "המחשבים" (The Computers – קישור בסוף הכתבה).

שנים לאחר מכן, כאשר מחשבים אלקטרוניים כבר היו מקובלים יותר, עדיין לא תמיד היו החישובים שלהם מספיק אמינים. בפברואר 1962, כאשר האסטרונאוט ג'ון גלן (Glenn) התכונן לטיסה שהפכה אותו לאדם החמישי בחלל ולאמריקאי הראשון שביצע מסלול שלם סביב כדור הארץ, הוא חשש שהמכונות טעו, וביקש: "תביאו את האישה שתבדוק את המספרים" ("Get the girl to check the numbers"), "אם היא אומרת שהם בסדר, אני מוכן לצאת".

אף שהוא השתמש במילה girl, הוא התכוון לאישה שהייתה אז בת 43. קתרין ג'ונסון (Johnson) הצטרפה ל־NACA (שמה הקודם של NASA) כחוקרת ומתמטיקאית תשע שנים קודם לכן, ועבדה בקבוצה שהיא הגדירה כ"מחשבים בחצאיות". לאחר מכן היא צורפה, עם אישה נוספת מקבוצתה, לצוות של חוקרים גברים, למשימה שאמורה הייתה להיות זמנית, אך הידע והכישרון שלה הרשימו כל כך את הגברים עד שהם "שכחו להחזירה", כפי שסיפרה מאוחר יותר. כאפריקאית־אמריקאית, ג'ונסון עמדה בפני מחסומים כפולים של אפליה – גזעית ומגדרית, אך היא פרצה אותם. למשל, כשלא הוזמנה לפגישות עבודה – פשוט מכיוון שנשים לא הוזמנו אליהן – היא הופיעה לפגישות והסבירה שהיא עשתה את העבודה ולכן מקומה שם. שיטות החישוב שפיתחה ויכולתה להפעיל אותן במהירות ובאמינות גבוהות, הביאו אסטרונאוטים כמו גלן לסמוך על חישוביה שנעזרו במחשבונים אך לא במחשבים (כלומר חישוב אחד כל פעם, ללא תוכנה שמפעילה אוטומטית סדרה של חישובים) יותר מאשר על המחשבים האלקטרוניים.

ג'ונסון לא נשארה יריבה של המחשבים: עם הזמן עזרו השוואות, כמו אלה שערכה עבור ג'ון גלן, להוכיח לנאס"א את אמינותם של המחשבים, והיא עברה לעבוד עם מחשבים במקום עם מחשבונים. כך היא הייתה זו שנאס"א הטילה עליה לחשב את מסלול טיסת אפולו 11 בשנת 1969. בהמשך הקריירה שלה היא עבדה בתוכנית מעבורות החלל ותכננה טיסות למאדים.

ג'ונסון חתומה, לצד מחברים אחרים, על 26 מאמרים מדעיים, אף שבתקופה שבה חוברו לפחות חלק מהמאמרים נהגה נאס"א להדיר נשים מרשימת המחברים של מחקרים שפרסמה. כיום, בהיותה בת 96, היא עדיין מנגנת בפסנתר, מופיעה בכנסים, מתראיינת ומהווה השראה לנשים בארצות הברית לבחור במקצועות ה־STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics).

חדר המחשבים שאותו איישו רק נשים  צילום מתוך Wikipedia

חדר המחשבים שאותו איישו רק נשים
צילום מתוך Wikipedia


באגים ומהדרים

בכל ספר היסטוריה של תכנות המחשבים יש לשמור מקום לגרייס הופר (Hopper), מדענית מחשב ששימשה בצי האמריקאי בדרגת "אדמירל אחורי" (דרגה מעל קפיטן של ספינה). הופר נולדה ב־1906 וקיבלה ב־1934 תואר דוקטור במתמטיקה מאוניברסיטת ייל. היא הייתה מהמתכנתים הראשונים בארצות הברית. ההמצאה החשובה ביותר שלה היא המהדיר (קומפיילר). מהדיר הוא תוכנת מחשב המתרגמת שפת מחשב "עילית" לשפת מכונה (המספרים המקודדים את הוראות התוכנה) – שפה המאפשרת למתכנתים להתעלם מהפרטים המדוקדקים של צורת הפעולה של המחשב ולהתרכז בהבעה ממצה של תהליך החישוב הנדרש. כך פיתוח התוכנה נעשה מהיר יותר ועם פחות טעויות. קשה לדמיין את עולם המחשוב המודרני בלי מהדירים, שכן בלעדיהם לא ייתכנו שפות התכנות שבהן משתמש הרוב המוחלט של המתכנתים.

הופר זכורה גם כאישה שהכניסה את המושג "באג" (במקור – חרק) לשימוש רחב. המילה שימשה עוד לפני עידן המחשב לציין תקלות בלתי מוסברות, אך נודעה לציבור לאחר תקלה במחשב שצוותה של הופר עבד עליו. הצוות גילה כי התקלה נגרמה על ידי עש שנתקע באחד הממסרים, והופר אמרה שתיקון התקלה הוא "Debugging" – מילה שמשמשת כיום לתיאור תהליך מציאה ותיקון של שגיאות תכנות. העש שהוצא מהממסר זכה לכינוי "באג המחשב הראשון" והודבק ליומן הפעילות של הצוות. היומן נמצא כיום במוזיאון מכון סמיתסוניאן להיסטוריה אמריקאית בוושינגטון.

אינני מנסה להסביר כאן את הסיבות לירידת מספרן של הנשים בתכנות המחשבים (ובמקצועות "ריאליים" אחרים), דווקא בתקופה שבה לא מקובלים אותם ביטויים בוטים להדרת נשים שהופיעו בסיפוריהן של המתכנתות החלוצות. גם אינני מצביע כאן על דרכי פעולה ראויות לשינוי המצב, אך קשה להתחמק מהתחושה כי גם ירידה זו כשלעצמה היא באג שיש לפענחו ולתקנו.

 ישראל בנימיני עובד בחברת ClickSoftware בפיתוח שיטות אופטימיזציה מתקדמות.

 

בואו לעקוב ולדבר איתנו גם בפייסבוק, בטוויטר ובאינסטגרם. עדכונים יומיים על הכתבות הנבחרות בטיים אאוט ניתן לקבל בניוזלטר היומי שלנו

תגובות

Silence is Golden SRV:SRV2 on: 7f7f836870b7e6