Dzień Matki: poznaj „matki” komputerów, internetu i astrofizyki

Dzień Matki, obchodzony 26 maja, jest świętem wszystkich matek bez wyjątku. Dlatego w tym roku honoruję kobiety, których „dzieckiem” są wybitne osiągnięcia naukowe lub techniczne.

Wybrałam biografie pięciu kobiet, których dokonania są ważne dla informatyki i pokrewnych dziedzin. Kobiety walczyły z przeciwnościami, od drobnych niedogodności związanych z brakiem równowagi płci na MIT 40 lat temu (Radia Joy Perlman była jedną z 50 dziewczyn na tysiąc studentów) po fatalny stan higieny podczas wojny (Florence Nightingale). Tym bardziej warto wymieniać ich nazwiska, pisząc o historii nauki, internetu i komputerów.

Sporo mówi się o „ojcach internetu”, ale pracowały nad nim również „matki”, w tym Radia Joy Perlman. Urodziła się w 1951 roku w stanie New Jersey. Programować nauczyła się na lekcje fizyki w liceum i to zaprowadziło ją na MIT.

Pierwsza praca Radii Joy Perlman to programowanie w LOGO. W tym czasie opracowała doskonale znanego wielu z was „żółwia” (TORTIS) – przystępną dla dzieci wersję LOGO. Poniekąd Perlman jest też matką nauki programowania w młodym wieku.Radia Joy Perlman jest znana jako autorka protokołu drzewa rozpinającego, wykorzystywanego u podstaw sieci komputerowych (konkretnie w 2 warstwie OSI). Drzewo rozpinające jest podstawą działania mostków sieciowych, łączących części sieci i filtrujących ruch między nimi.

Ponadto Radia Joy Perlman jest autorką protokołów: DECnet IV i V dla standardu DECnet, łączącego pierwsze PC, Macintoshe w jedną sieć z maszynami PDP i VAX. Pracowała przy tworzeniu Connectionless Network Protocol (CLNP) i standardów wyznaczania tras dla ruchu w sieci, w tym Open System Interconnection Routing Protocol (IDRP). Jej osiągnięcia na polu sieci komputerowych można jeszcze długo wymieniać.

Pani Perlman wciąż pracuje w branży. Specjalizuje się w protokołach zabezpieczających sieć i przyznano jej w sumie ponad 100 patentów. W swojej karierze wykładała na MIT i Harvardzie, pracowała w Sun Microsystemt, a potem w firmie Oracle. Obecnie zatrudnia ją Dell EMC. Najnowszym wynalazkiem Radii Joy Perlman jest protokół TRILL, poprawiający niektóre wady protokołu drzewa rozpinającego.

Margaret Oakley Dayhoff (1925-1983) nie zaczęła kariery naukowej od informatyki. Mimo tego efektem jej pracy jest najstarsza na świecie otwarta i publicznie dostępna baza danych.

Margaret Oakley Dayhoff dorastała w Nowym Jorku, gdzie ukończyła matematykę z wyróżnieniem. Potem studiowała chemię kwantową i jako jedna z pierwszych osób na świecie używała komputerów jako narzędzi chemii teoretycznej. Dzięki temu docenił ją IBM i przyznał jej dostęp do najbardziej zaawansowanej elektronicznej maszyny przetwarzającej dane. W kolejnych latach studiowała też elektrochemię i pracowała na Uniwersytecie stanu Maryland nad wiązaniami chemicznymi.

W 1965 roku Margaret O. Dayhoff wydała najważniejszą dla bioinformatyki książkę – „Atlas of Protein Sequence and Structure”. Podręcznik jest przywoływany do dziś, także na polskich uczelniach. Był podstawą dla bazy Protein Information Resource, uruchomionej w 1984 roku i działającej do dziś.

Margaret O. Dayhoff była jedną z pierwszych osób, wykorzystujących metody obliczeniowe w biochemii i opracowała jednoliterowy kod, używany do opisu sekwencji aminokwasów w białkach. Zrobiła to, by jej dane zajmowały mniej miejsca, ale jej kod przyjął się jako międzynarodowy standard. Na pewno go znacie z lekcji biologii.

„Matka bioinformatyki” była też pierwszą kobietą, przyjętą do Amerykańskiego Stowarzyszenia Biofizycznego i pierwszą osobą, które piastowała stanowisko prezydenta i sekretarza stowarzyszenia.

Grace Hopper, z d. Murray (1906-1992) w młodości służyła w Marynarce Wojennej Stanów Zjednoczonych, a w 1986 roku przeszła w stan spoczynku w stopniu kontradmirała. Studiowała matematykę i jako pierwsza kobieta w historii uniwersytetu Yale'a uzyskała doktorat.

Do marynarki wstąpiła w 1943 roku i została przydzielona do Biura Projektu Wyliczeń Nawigacyjnych przy Uniwersytecie Harvarda. W czasie wojny i po niej współtworzyła translatory pierwszych języków programowania, w tym języka Cobol. W 1949 zaczęła pracę w Eckert-Mauchly Computer Corporation, gdzie powstawał pierwszy cyfrowy komputer komercyjny UNIVAC I. Od 1977 doradzała dowódcom Marynarki Wojennej w zakresie automatyzacji.

W 1952 roku zaproponowała ideę kompilatora – programu tłumaczącego kod z języka źródłowego na kod w innym języku. Pod koniec tego samego roku napisała pierwszy kompilator języka A-0 dla komputera UNIVAC I. Z jej pracy także czerpiemy do dziś.

Znacie zapewne genezę określenia bug (robal, pluskwa) na błąd w kodzie programu. Je także zawdzięczamy Grace Hopper. Nie wiadomo, z czyich ust padło najpierw, ale pani Hopper przypisuje się popularyzację tego określenia i jego pochodnych: debugging (usuwanie błędów) czy debugger (program pomagający usuwać błędy).

Prawo Hubble'a to dziecko Edwina Hubble'a, które nie powstałoby bez pracy Henrietty Swan Leavitt (1868–1921). Jej badania doprowadziły do dwóch najbardziej zaskakujących odkryć w historii astrofizyki.

Henrietta Swan Leavitt zainteresowała się astronomią pod koniec studiów licencjackich i kontynuowała naukę w tym kierunku. Karierę naukową zaczęła jako rachmistrz w 1893 roku w obserwatorium Harvarda. Ponieważ była kobietą, nie wolno było jej korzystać z teleskopu, ale miała do dyspozycji mnóstwo danych liczbowych. Z czasem zdobyła niespotykaną biegłość w ocenianiu jasności gwiazd na podstawie zdjęć na płytach.

Po przeanalizowaniu blisko 2 tys. płyt Henrietta Leavitt znalazła schemat w zachowaniu cefeid (pulsujących olbrzymów). W 1908 roku opublikowała teorię, że jaśniejsze cefeidy mają dłuższe cykle „mrugania” od ciemniejszych. Potwierdziła to w roku 1912.

Niedługo później obliczyła odległość cefeid z Obłoków Magellana od Ziemi. Okazało się, że ich odległości są zbliżone, więc znalazła sposób na określanie ich rzeczywistej jasności na podstawie ilości światła docierającego do obserwatorium i rejestrowanego na płytach fotograficznych.

Metoda szacowania odległości gwiazd i galaktyk Henrietty Leavitt stanowi solidną podstawę astrofizyki. Edwin Hubble wykorzystał prawo Leavitt, by stwierdzić, że Wszechświat się powiększa. W latach 90. naukowcy ponownie sięgnęli do prawa Leavitt, by stwierdzić, że Wszechświat rośnie coraz szybciej. Za to odkrycie w 2011 roku przyznana została nagroda Nobla.

Kto wie, jak potoczyłyby się losy astrofizyki, gdyby Henrietta Leavitt żyła dłużej. Jej odkrycia przez wiele lat nie były uznawane w środowisku naukowym, gdyż była kobietą, do tego głuchą. Straciła słuch po długiej chorobie tuż po studiach. Odeszła tak cicho, że świat nauki tego nie zauważył.

Florence Nightingale (1820–1910) trafiła do tego artykułu, mimo że największe osiągnięcia ma w medycynie. Wysoko urodzona Angielka postanowiła zostać pielęgniarką, wywołując oburzenie w rodzinie. Wtedy była to profesja wykonywana przez kobiety z najniższych sfer i prostytutki.

Florence Nightingale zmieniła opiekę medyczną. Jej systemu zarządzania szpitalami są używane do dziś, jej książki o pielęgniarstwie są wydawane ponad 100 lat po jej śmierci. Dzięki niej do szpitali polowych i koszar wkroczyła higiena i znacznie poprawiły się warunki życia w Indiach Brytyjskich. Z racji na kontekst tego artykułu, chcę skupić się na jej pracach statystycznych.

Panna Nightingale z 38 innymi pielęgniarkami została wysłana na wojnę krymską (1853-1856). Opiekowała się pacjentami w fatalnych warunkach sanitarnych. Żołnierze umierali z powodu ran, ale dziesięciokrotnie więcej wykończyły choroby zakaźne (tyfus, cholera, czerwonka i podobne).

Florence Nightingale wymusiła mycie rąk, zaplanowała lepsze sposoby pozbywania się nieczystości i dzięki temu wielokrotnie zmniejszyła umieralność żołnierzy. Na podstawie tych doświadczeń przygotowała raport i doprowadziła do powołania komisji ds. zdrowia armii. Dane statystyczne przedstawiała na diagramach zwanych czasami różanymi (ang. coxcomb), świetnie nadającymi się do prezentacji cyklicznych zjawisk.

Wysoko urodzona pielęgniarka Florence Nightingale zmieniła oblicze szpitali i warunki życia tysięcy osób. Przedstawiam ci ją jako matkę jednego z diagramów kołowych i pierwszą kobietę przyjętą do Królewskiego Towarzystwa Statystycznego w 1858 roku. Jej dokonania docenił też amerykański odpowiednik towarzystwa.