Meteorologická aplikace je šikovný nástroj, který předpovídá vaši meteorologickou budoucnost a počítá se silou radaru, algoritmů a satelitů po celém světě. V dnešní době je počítačová předpověď počasí - jako pohyblivé obrázky nebo létání letadlem - tak běžná, že uživatelé chytrých telefonů na to nepřemýšlejí. Ale v polovině století byla představa, že byste mohli předpovídat počasí nebo dokonce týdny dopředu, vzrušující vyhlídkou.
Související obsah
- Žena, která stála mezi Amerikou a generací „dětí Thalidomide“
- Tento feministický psycholog s proměnlivou rockovou hvězdou vedl celý život odporu
- Tato paní vědkyně definovala skleníkový efekt, ale nedostala zásluhu, protože sexismus
Jeden z nejdůležitějších průlomů v předpovědi počasí se odehrál na jaře 1950, během experimentu na Aberdeen Proving Ground americké armády v Marylandu. Po dobu více než jednoho měsíce tým vědců a počítačových operátorů neúnavně pracoval na tom, aby udělali něco, na čem meteorologové pracovali téměř století: matematicky předpovídají počasí.
Bylo to dlouho před MacBook Air. Vědci používali jeden z prvních počítačů, jemný, 150 metrů dlouhý stroj s názvem ENIAC, který byl vyvinut během nedávné světové války. Jeden z vědců, George Platzman, by později popsal komplikovaný 16-krokový proces, který opakovali znovu a znovu: šest kroků pro ENIAC, aby provedli své výpočty, a 10 kroků pro zadání pokynů a zaznamenání výstupu na děrné karty. Drobné chyby je donutily přerodovat hodiny - někdy i dny - práce. V jednom napjatém okamžiku se palcem obsluhy počítače zachytil stroj a dočasně zastavil provoz.
Na konci měsíce však tým vytvořil dvě průlomové 12hodinové a čtyři 24hodinové předpovědi (dobře, technicky „hindcasty“, protože používaly údaje z minulých bouří). The New York Times projekt označil za způsob, jak „pozvednout závoj z dříve nezveřejněných tajemství spojených s vědou předpovědi počasí.“ Přínosy pro zemědělství, lodní dopravu, leteckou dopravu a další průmyslová odvětví „byly zřejmé“, řekli experti Times . Výsledky týmu prokázaly, že je možné počítačové předpovědi, základní kámen předpovědi moderního počasí.
Memoranda Weather Bureau prohlásila, že „tito muži učinili první úspěšnou ... předpověď na počítači.“ Měli většinou pravdu. Až na to, že to nebyli jen muži. Četné ženy hrály v experimentu kritické vědecké role, za které v té době nezískaly žádný kredit.
Dva počítačoví operátoři, Ruth Lichterman (vlevo) a Marlyn Wescoff (vpravo), spojili pravou stranu ENIAC s novým programem v době před Neumannem. (Americká armáda, přes obrázky historických počítačů z technické knihovny ARL) Původní programátoři ENIAC - Jean Bartik, Betty Holberton, Kathleen Antonelli, Marlyn Meltzer, Ruth Teitelbaum a Frances Spence - byly všechny ženy, které se naučily, jak programovat obrovský stroj. Nejvíce, ne-li, všichni počítačoví operátoři, kteří pracovali na meteorologickém experimentu z roku 1950 (kterým se jen děkovalo v poděkování za jejich „pomoc při kódování problému pro ENIAC a za provádění výpočtů“), byly také ženy.
Předtím, než experiment vůbec začal, Norma Gilbarg, Ellen-Kristine Eliassen a Margaret Smagorinsky - první ženská statistička najatá meteorologickým úřadem, která byla provdána za meteorologa a člena experimentálního týmu Joseph Smagorinsky - strávila stovky hodin manuálním výpočtem rovnic, které by ENIAC je třeba počítat v plném experimentu. Než v roce 2011 zemřela, vzpomněl si Smagorinsky v rozhovoru s historikem vědy George Dysonem: „Byla to velmi únavná práce. Všichni tři jsme pracovali ve velmi malé místnosti a tvrdě jsme pracovali. “
Největší příspěvek však možná přišla od ženy jménem Klara von Neumann.
Klara, známá láskyplně jako Klari, se narodila v bohaté židovské rodině v Budapešti v Maďarsku v roce 1911. Po první světové válce, ve které se Maďarsko spojilo s Rakouskem, aby se stalo jednou z velkých evropských válečných mocností, se Klara zúčastnil anglického stravování školy a stal se mistrem národní krasobruslení. Když byla teenagerka, během řvoucího 20. léta v Budapešti její otec a dědeček pořádali večírky a pozývali nejlepší umělce a myslitele dne - včetně žen.
Klara se provdala za mladého, rozvedla se a znovu se oženila před 25. rokem. V roce 1937 ji začal soudit maďarský matematik John von Neumann. Von Neumann byl v té době také ženatý, ale jeho rozvod pokračoval (jeho první manželka, Mariette, se zamilovala do uznávaného fyzika JB Hornera Kupera, z nichž oba se stali dvěma z prvních zaměstnanců Brookhaven National Laboratory na Long Islandu). ). Během roku byli John a Klara ženatí.
John měl profesorství na Princetonské univerzitě a jak nacisté nabyli na síle v Evropě, Klara ho následovala do USA Přestože měla vysokoškolské vzdělání v algebře a trigonometrii, sdílela zájem svého nového manžela o čísla a byla schopna zajistit válečná práce v Princetonově Úřadu pro výzkum populace zkoumající populační trendy.
Do této doby se John stal jedním z nejznámějších vědců na světě jako člen projektu Manhattan, nyní notoricky známého amerického vládního výzkumného projektu zaměřeného na stavbu první atomové bomby. Se svým silným maďarským přízvukem a řadou výstředností - jednou hrál vtip na Albertu Einsteinovi tím, že mu nabídl jízdu na vlakové nádraží a poslal ho na nesprávný vlak - později se stal inspirací pro Dr. Strangelove Stanleyho Kubricka . Zatímco Klara zůstala pozadu a pracovala na plný úvazek v Princetonu, John se přesunul do Los Alamos v Novém Mexiku a provedl tisíce výpočtů potřebných k sestavení první z těchto zbraní hromadného ničení.
Jeho práce dosáhla osudného uskutečnění v roce 1945, kdy USA vyhodily na Japonsko dvě atomové bomby a zabily až 250 000 lidí. Po válce se John rozhodl obrátit svou matematickou brilanci k mírumilovnějším aplikacím. Myslel si, že by mohl vzít ENIAC - výkonný nový počítač, který byl poprvé použit k dokončení důležitých výpočtů prototypu vodíkové bomby - a použít jej ke zlepšení předpovědi počasí.
Schéma řady operací potřebných k vytvoření prvních předpovědí počasí, zaznamenaných později vědcem George Platzmanem. (Bulletin AMS, © Americká meteorologická společnost. Používá se se svolením.) Když John začal tuto myšlenku prosazovat, když se dostal do kontaktu s předními meteorology v USA a Norsku, přišla ho navštívit Klara v Los Alamos. Do této doby se Klara stala svou prací v Princetonu docela matematicky zběhlá.
"Dlouho předtím, než skončil [ENIAC], stal jsem se Johnnyho experimentálním králíkem, " řekla Dysonovi. "Bylo to spousta a spousta legrace." Naučil jsem se, jak překládat algebraické rovnice do numerických tvarů, které pak musí být dány do strojového jazyka v pořadí, v jakém je musí stroj spočítat, buď postupně, nebo dokola, dokud neskončí jednou částí problému, a pak pokračujte určitým způsobem, jakýmkoli způsobem, který se zdá být vhodný pro další postup ... Stroj by měl být vyprávěn celý příběh, vzhledem ke všem pokynům, co se od něj očekávalo jednou a poté může být sám, dokud nedojde z pokynů. “
Práce byla náročná, zejména ve srovnání s moderním počítačovým programováním s luxusem, jako je vestavěná paměť a operační systémy. přesto Klara řekla, že našla kódování jako „velmi zábavnou a poněkud složitou skládačku.“
ENIAC byl přesunut do Marylandu v roce 1947, kde se z iniciativy vedené Johnem a Klarou stal jedním z prvních počítačů s uloženým programem. To znamenalo, že složité sady instrukcí, které počítači říkají, aby plnil různé úkoly, mohly být uloženy v binárním kódu na paměťovém zařízení, místo aby byly zadávány a znovu zadávány ručně. K instalaci tohoto nového systému Klara vyškolila pět lidí, kteří pracovali na projektu Manhattan, na programu ENIAC. Až do té doby nikdo z von Neumannových a mladý fyzik jménem Nick Metropolis nebyli dobře obeznámeni s počítači.
Po dobu 32 dní instalovali nový řídicí systém, zkontrolovali kód a provozovali ENIAC dnem i nocí. John napsal, že Klara byla „velmi krátká po obléhání v Aberdeenu, ztratila 15 liber a měla všeobecnou fyzickou prohlídku v Princetonské nemocnici.“
Než se na scénu objevila skupina meteorologů - Platzman, Smagorinsky, Jule Charney, Ragnar Fjørtoft a John Freeman - na začátku roku 1950, ENIAC fungoval v novém režimu uložených programů více než rok, což Platzman říká „velmi zjednodušili naši práci. “Tito vědci strávili několik posledních let vývojem rovnic, aby reprezentovali různou dynamiku v atmosféře, která by mohla být napájena do počítače. Charney v dopise napsal:
Atmosféra je hudební nástroj, na kterém lze hrát mnoho melodií. Vysoké tóny jsou zvukové vlny, nízké tóny jsou dlouhé setrvačné vlny a příroda je hudebníkem spíše Beethovena než Chopina.
ENIAC nebyl dokonalý. Mohl by produkovat jen 400 násobení za sekundu, tak pomalých, že vyzařoval rytmické chuggingové zvuky. Ale po nepřetržité práci déle než měsíc měl tým šest drahých drahokamů: dva 12hodinové a čtyři 24hodinové retrospektivní předpovědi.
Nejenže se jednalo o první počítačové předpovědi počasí, ale bylo to poprvé, kdy se vědcům podařilo použít počítač k provádění fyzikálního experimentu. To vyvolalo posun v akademickém myšlení, zmenšilo rozdíl mezi „čistou“ matematikou a použitím matematiky pro smysluplné aplikace v reálném světě. Platzman od té doby odráží, že „protože žijeme ve věku, kdy se elektronické zázraky staly samozřejmostí, stali jsme se imunní vůči jakémukoli pocitu úcty a úžasu“ ve věcech, které byly „doslova neuvěřitelné“ jen pár desetiletí před.
Během těchto pěti týdnů byla Klara stálým doplňkem. Byla to ona, kdo zkontroloval konečný kód experimentu. Byla zapojena do projektu ENIAC od základů a - podle dopisů a záznamů v deníku, které napsali Charney, Platzman a další členové týmu - měla hlavní úlohu v projektu meteorologie. Kromě vedení instalace systému uložených programů a školení vědců, aby kódovali na ENIAC, měla na starosti ruční děrování a správu každé z 100 000 děrných karet experimentu, které sloužily jako čtecí / zapisovací paměť ENIAC.
"Když máte 100 000 karet, musíte se ujistit, že o nic neztratíte, " říká John Knox, který učí své vysokoškoláky na gruzínské univerzitě o příspěvcích Klary k meteorologickému zpracování. "Pokud některý z nich přestane být v pořádku, celý program je zmatený."
Za tuto obtížnou, vysoce technickou práci - která jí, jak říká Knox, by dnes jistě vydělala spoluautorství - vyústila v jen malé „poděkování“ ve spodní části týmového papíru.
Ženy počítačové vědkyně drží různé části raného počítače. Zleva doprava: Patsy Simmers, držící desku ENIAC; Gail Taylorová, držíc desku EDVAC; Milly Beck, držící desku ORDVAC; Norma Stec, která drží desku BRLESC-I. (Fotografie americké armády, přes obrázky historických počítačů technické knihovny ARL) Ve 40. letech 20. století bylo „zábavnější být s hardwarem než software, “ říká Knox. "Uvidíte, jak tyto fotky [Johna] von Neumanna a J. Roberta Oppenheimera [vedoucí projektu Manhattan] stojí kolem počítačů a usmívají se a předvádějí se. Nikdo se nestaral o software; „práce žen“ byla nějakým způsobem, i když bez softwaru by nic nefungovalo. “Pokud jde o Meteorologický projekt, Knox říká:„ Bylo to, jako by to bylo méně důležité, jako „Oh, to je prostě něco, co Klara je děrování "Myslím."
Koncem padesátých let si společnosti jako IBM, Raytheon a Texaco najímaly ženy pro programování, věděly, že jsou schopny a zběsile. Ve skutečnosti v knize Janet Abbate z roku 2012 Recoding Gender píše, jak by se ženy v 50. a 60. letech 20. století „vysmívaly myšlence, že programování bude někdy považováno za mužskou okupaci.“ Ale jako pohledy na hodnotu počítačů a programování počet žen najatých na tyto role se zmenšil.
Klara se po Meteorologickém projektu nedotkla nijak málo programování. John byl v roce 1956 uvězněn na invalidním vozíku a o rok později podlehl rakovině, o čemž se domnívalo, že byl v blízkosti Manhattanského projektu kvůli své radiaci. Klara napsal předmluvu k jeho posmrtné knize Počítač a mozek, kterou představila Yale College v roce 1957. V ní stručně popsala příspěvky svého zesnulého manžela v oblasti meteorologie, přičemž psala, že jeho „numerické výpočty se zdály užitečné při otevírání zcela nových pohledů. “
Nikdy neuznala svou vlastní roli. Bez ní by však experiment, který připravil půdu pro moderní předpověď počasí, zřejmě nikdy nepřinesl to ze země. Při příštím procházení vaší meteorologické aplikace před tím, než se rozhodnete, zda si obléknete pláštěnku - pomyslete na Kláru a její výpočty, které to umožnily.
