En vejr-app er et smukt værktøj, der forudsiger din meteorologiske fremtid, beregnet med styrken af radar, algoritmer og satellitter rundt om i verden. I dag er edb-vejrforudsigelse - som at flytte billeder eller flyve med fly - så almindeligt, at smartphone-brugere ikke tænker over det. Men i midten af århundrede var ideen om, at du muligvis kunne forudsige vejrdagene eller endda uger fremad, et forbløffende udsigt.
Relateret indhold
- Kvinden, der stod mellem Amerika og en generation af 'Thalidomide babyer'
- Denne feministiske psykolog-vendte-rock-stjerne led et fuldt modstandsliv
- Denne dameforsker definerede drivhuseffekten, men fik ikke æren, fordi sexisme
Et af de vigtigste gennembrud i vejrprognosen fandt sted i foråret 1950, under et eksperiment ved den amerikanske hærs Aberdeen Proving Ground i Maryland. I mere end en måned arbejdede et team af videnskabsfolk og computeroperatører utrætteligt for at gøre noget meteorologer havde arbejdet mod i næsten et århundrede: forudsige vejret matematisk.
Dette var længe før MacBook Air. Forskere brugte en af de første computere, en fin, 150 fods maskine kaldet ENIAC, der var udviklet under den nylige verdenskrig. En af forskerne, George Platzman, ville senere beskrive en kompliceret 16-trins-proces, som de gentagne gange gentog: seks trin til, at ENIAC kører deres beregninger, og 10 trin til inputinstruktioner og registrering af output på stempelkort. Mindre fejl tvang dem til at gentegne timer - nogle gange dage - af arbejde. I et spændt øjeblik fik en computeroperatørs tommelfingre fast i maskinen og midlertidigt standse operationerne.
Men i slutningen af måneden havde teamet produceret to banebrydende 12-timers- og fire 24-timersprognoser (ja, teknisk set "hindringer", da de brugte data fra tidligere storme). New York Times hyldede projektet som en måde at “løfte sløret fra tidligere ikke-afslørede mysterier forbundet med videnskaben om vejrprognoser.” Fordelene ved landbrug, skibsfart, flyrejser og andre industrier “var indlysende”, sagde vejreksperter til Times . Holdets resultater beviste, at computerbaseret prognose, hjørnestenen i moderne vejrforudsigelse, var mulig.
Et notat fra Weather Bureau erklærede, at "disse mænd havde lavet den første vellykkede ... prognose på en computer." De havde for det meste ret. Bortset fra, det var ikke kun mænd. Adskillige kvinder spillede kritiske videnskabelige roller i eksperimentet, som de ikke tjente lidt til ingen kredit på det tidspunkt.
To computeroperatører, Ruth Lichterman (til venstre) og Marlyn Wescoff (til højre), leder højre side af ENIAC med et nyt program i tiden før Neumann. (US Army, via historiske computere billeder af ARLs tekniske bibliotek) De originale ENIAC-programmører - Jean Bartik, Betty Holberton, Kathleen Antonelli, Marlyn Meltzer, Ruth Teitelbaum og Frances Spence - var alle kvinder, der lærte sig selv at programmere den enorme maskine. De fleste, hvis ikke alle, computeroperatører, der arbejdede med vejreksperimentet fra 1950 (som kun blev takket i papirets anerkendelser for deres ”hjælp til kodning af problemet for ENIAC og til at køre beregningerne”) var også kvinder.
Inden eksperimentet endda startede, brugte Norma Gilbarg, Ellen-Kristine Eliassen og Margaret Smagorinsky - den første kvindelige statistiker, der blev ansat af Weather Bureau, som var gift med meteorolog og eksperimentteammedlem Joseph Smagorinsky - manuelt ved at beregne ligninger, som ENIAC ville nødt til at beregne i det fulde eksperiment. Inden hun døde i 2011, mindede Smagorinsky i et interview med videnskabshistorikeren George Dyson: ”Det var et meget kedeligt job. Vi tre arbejdede i et meget lille rum, og vi arbejdede hårdt. ”
Men måske kom det største enkeltbidrag fra en kvinde ved navn Klara von Neumann.
Klara, kendt kærlig som Klari, blev født i en velhavende jødisk familie i Budapest, Ungarn, i 1911. Efter første verdenskrig, hvor Ungarn allierede sig med Østrig for at blive en af de store europæiske magter i krigen, deltog Klara på en engelsk boarding skole og blev en national kunstskøjteløbsmand. Da hun var teenager, i løbet af Boedapest brølende 20'ere, kastede hendes far og bedstefar fester og inviterede dagens bedste kunstnere og tænkere - inklusive kvinder.
Klara giftede sig ung, skilt og gift igen inden 25 år. I 1937 begyndte en ungarsk matematiker, John von Neumann, at retsfor hende. Von Neumann blev også gift på det tidspunkt, men hans skilsmisse var i gang (hans første kone, Mariette, var forelsket i den anerkendte fysiker JB Horner Kuper, som begge blev to af de første ansatte på Long Island's Brookhaven National Laboratory ). Inden for et år blev John og Klara gift.
John havde et professorat ved Princeton University, og da nazisterne fik styrke i Europa, fulgte Klara ham til USA På trods af at hun kun havde en gymnasial uddannelse i algebra og trigonometri, delte hun sin nye mands interesse i tal og var i stand til at sikre et krigsjob hos Princeton's Office of Population Research, der undersøger befolkningstendenser.
På dette tidspunkt blev John en af de mest berømte videnskabsfolk i verden som medlem af Manhattan-projektet, det nu berygtede amerikanske regerings forskningsprojekt, der var dedikeret til at bygge den første atombombe. Med sin stærke ungarske accent og række excentriciteter - han spillede engang en vittighed på Albert Einstein ved at tilbyde ham en tur til togstationen og sende ham på det forkerte tog - ville han senere blive inspiration til Stanley Kubricks Dr. Strangelove. Mens Klara forblev bagefter og arbejdede på fuld tid på Princeton, flyttede John ud til Los Alamos, New Mexico, og kørte de tusinder af beregninger, der var nødvendige for at bygge det første af disse masseødelæggelsesvåben.
Hans arbejde kom til livs dødelig i 1945, da USA faldt to atombomber på Japan og dræbte så mange som 250.000 mennesker. Efter krigen besluttede John at vende sin matematiske glans mod mere fredelige anvendelser. Han troede, at han kunne tage ENIAC - en kraftfuld ny computer, der blev brugt for første gang til at gennemføre vigtige beregninger for en brintbomprototype - og bruge den til at forbedre vejrudsigten.
Et kort over den række af operationer, der kræves for at skabe de første vejrprognoser, kronisk udarbejdet senere af videnskabsmand George Platzman. (AMS Bulletin, © American Meteorological Society. Brugt med tilladelse.) Da John begyndte at forfølge denne idé og kom i kontakt med top meteorologer i USA og Norge, kom Klara på besøg i ham i Los Alamos. På dette tidspunkt var Klara blevet ret matematisk dygtig gennem sit arbejde i Princeton.
”Længe før [ENIAC] var færdig, blev jeg Johnny's eksperimentelle kanin, ” fortalte hun Dyson. ”Det var meget sjovt. Jeg lærte, hvordan man oversætter algebraiske ligninger til numeriske former, som derefter skal sættes i maskinsprog i den rækkefølge, hvor maskinen skal beregne den, enten i rækkefølge eller gå rundt og rundt, indtil den er færdig med en del af problemet, og fortsæt derefter med en bestemt, hvilken vej, uanset hvad der synes at være rigtigt for det at gøre det næste ... Maskinen skulle fortælles hele historien, givet alle instruktionerne om, hvad den forventedes at gøre ved én gang og derefter få lov til at være på egen hånd, indtil det løb tør for instruktioner. ”
Arbejdet var udfordrende, især sammenlignet med moderne computerprogrammering med dets luksus som indbygget hukommelse og operativsystemer. alligevel sagde Klara, at hun fandt kodning som et "meget morsomt og temmelig kompliceret puslespil."
ENIAC blev flyttet til Maryland i 1947, hvor det gennem et initiativ ledet af John og Klara blev en af de første lagrede programcomputere. Dette betød, at de komplicerede sæt instruktioner, der beder computeren om at udføre forskellige opgaver, kunne gemmes i binær kode på en hukommelsesenhed, snarere end indtastes og indtastes manuelt igen. For at installere dette nye system uddannede Klara fem personer, der havde arbejdet på Manhattan-projektet til at programmere ENIAC. Indtil da var ingen undtagen von Neumanns og en ung fysiker ved navn Nick Metropolis velbevandrede på computerens måder.
I 32 dage i træk installerede de det nye kontrolsystem, kontrollerede koden og kørte ENIAC dag og nat. John skrev, at Klara var "meget nedslidt efter belejringen i Aberdeen, mistede 15 pund og [havde] en generel fysisk kontrol på Princeton Hospital."
Da en gruppe meteorologer - Platzman, Smagorinsky, Jule Charney, Ragnar Fjørtoft og John Freeman - kom på scenen i begyndelsen af 1950, havde ENIAC arbejdet i den nye lagrede programtilstand i over et år, hvilket Platzman siger "meget forenklet vores arbejde. ”Disse forskere havde brugt de sidste par år på at udvikle ligninger til at repræsentere forskellige dynamikker i atmosfæren, som kunne føres ind i computeren. I et brev skrev Charney:
Atmosfæren er et musikinstrument, hvorpå man kan spille mange sange. Høje toner er lydbølger, lave toner er lange inertielle bølger, og naturen er en musiker, der er mere af Beethoven end Chopin-typen.
ENIAC var ikke perfekt. Det kunne kun producere 400 multiplikationer pr. Sekund, så langsomt, at det frembragte rytmiske chugging-lyde. Men efter at have arbejdet døgnet rundt i over en måned, havde teamet seks dyrebare perler: to 12-timers og fire 24-timers retrospektive prognoser.
Dette var ikke kun de første edb-vejrprognoser, men det var første gang, videnskabsmænd nogensinde havde lykkedes at bruge en computer til at udføre et fysikeksperiment. Det udløste et skift i akademisk tænkning, hvorved skillet mellem ”ren” matematik og brugen af matematik til meningsfulde anvendelser i den virkelige verden blev mindre. Platzman har siden reflekteret, at fordi "vi lever i en tid, hvor elektroniske mirakler er blevet almindelige, er vi blevet immun over for enhver følelse af ærefrygt og forbløffelse" over ting, der var "bogstaveligt talt utroligt" bare et par årtier før.
I løbet af disse fem uger var Klara en konstant armatur. Det var hun, der kontrollerede den endelige kode for eksperimentet. Hun var involveret med ENIAC fra bunden af og havde - ifølge breve og journalposter skrevet af Charney, Platzman og andre teammedlemmer - en stor lederrolle i Meteorologiprojektet. Ud over at lede installationen af det lagrede programsystem og uddanne videnskabsmændene til at kode på ENIAC, var hun ansvarlig for håndstansning og styring af hvert af eksperimentets 100.000 stempelkort, der fungerede som ENIACs læse / skrivehukommelse.
”Når du har 100.000 kort, skal du sørge for, at du ikke mister nogen af dem, ” siger John Knox, der lærer sine kandidater ved University of Georgia om Klara's bidrag til meteorologisk computing. ”Hvis en af dem falder i orden, er hele programmet skruet op.”
For dette vanskelige, meget tekniske arbejde - som, siger Knox, helt sikkert ville tjene hende som medforfatter i dag - resulterede i blot en lille ”tak” i bunden af holdets papir.
Kvindelige computerforskere, der holder forskellige dele af en tidlig computer. Fra venstre til højre: Patsy Simmers, der holder ENIAC-tavle; Gail Taylor, med EDVAC-bord; Milly Beck, med ORDVAC-bord; Norma Stec, holder BRLESC-I bord. (US Army Photo, via historiske computere billeder af ARLs tekniske bibliotek) I 1940'erne var det "sexere at være omkring hardware end software, " siger Knox. ”Du kan se disse billeder af [John] von Neumann og J. Robert Oppenheimer [leder af Manhattan-projektet] stå omkring computere og smilende og vise sig. Ingen var interesseret i software; det var ”kvindearbejde” på en måde, selvom intet ville have fungeret uden softwaren. ”Med hensyn til Meteorologiprojektet siger Knox, ” Det var som om det var mindre vigtigt, ligesom ”Åh, dette er bare noget Klara er "Jeg gætter."
I slutningen af 1950'erne lejede virksomheder som IBM, Raytheon og Texaco kvinder til at programmere job, vel vidende at de var dygtige og dygtige. Faktisk skriver hun i Janet Abbates 2012-bog Recoding Gender, hvordan kvinder i 50'erne og 60'erne "ville have spottet over forestillingen om, at programmering nogensinde ville blive betragtet som en maskulin besættelse." Men som perspektiver på værdien af computere og programmering udviklet sig, antallet af kvinder, der blev ansat til disse roller, krympet.
Klara på sin side lavede næsten ingen programmering efter Meteorologiprojektet. John blev begrænset til en kørestol i 1956 og bukkede efter for kræft et år senere, menes at skyldes hans nærhed til stråling under Manhattan-projektet. Klara skrev forordet til sin postume bog, computeren og hjernen, som hun præsenterede for Yale College i 1957. I den beskrev hun kort sin afdøde mands bidrag til meteorologiområdet og skrev, at hans ”numeriske beregninger syntes at være nyttige ved at åbne helt nye udsigter. ”
Hun anerkendte aldrig sin egen rolle. Uden hende ville eksperimentet, der satte scenen for moderne vejrforudsigelse sandsynligvis aldrig have gjort det væk fra jorden. Så næste gang du ruller gennem din vejr-app, før du beslutter dig for, om du skal donere en regnfrakke - tænk på Klara, og hendes beregninger, der har bidraget til at gøre det muligt.
