世界上第一台通用计算机诞生的背后，有“她”力量
世界上第一台通用计算机诞生的背后，有“她”力量
愿Women自由、勇敢、有无限可能，妇女节快乐。
1946年2月14日，世界上第一台通用电子计算机问世，这台计算机名为“ENIAC“(Electronic Numerical Integrator And Computer)，在宾夕法尼亚大学摩尔电气工程学院（现为宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院）建造。
2021年，正值ENIAC诞生75周年，作为世界计算机史的重要组成部分，ENIAC的诞生，代表了一系列里程碑：第一台图灵完备的电子通用计算机、在理论上能够处理任何计算问题、计算机商业化的关键、启迪了各种计算机的设计思想与原则等。
在当时，宾夕法尼亚大学在纪念日那天刊发了一篇文章，讲述了这台计算机的历史。但其中的关键点在于，文章告诉了世人，正是得益于一支女性程序员团队，才最终引发了“计算机时代的诞生”。
这是一段尘封的往事，但在今天这个特别的节日里，显得尤为应景。
计算机的早期时代
在ENIAC出现之前，“计算机”一词指的是从事复杂数学方程的人。在二战期间，计算机依靠“函数表”，这是用于预测炮弹轨迹的详细信息，包括空气密度、温度和风力等指标，计算弹道方程的一部分，然后由一组计算机完成。
ENIAC在宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院中展示
从20世纪20年代末开始，被称为“微分分析仪”的设备被开发出来，以帮助自动化解决弹道计算中使用的微分方程。这些轮盘装置可以进行积分运算，其中一台这样的设备在1940年代中期建造，并在宾夕法尼亚大学摩尔电气工程学院大楼中用于计算炮击表。
退休教授Mitch Marcus(米奇·马库斯)解释说，挑战在于这些设备很难操作。“设置问题涉及将合适大小的齿轮组合在一起，一旦在微分分析仪上设置了一个问题，很难改变它”，“你只需要编程一次，并使其对齐，但如果轮子打滑，那就会出大问题。”
为了改进微分分析仪的局限性，1943年在宾夕法尼亚大学摩尔电气工程学院（下称“摩尔学院”）的大楼里秘密开始了一项替代工作。由 John Mauchly（约翰·莫奇利）和Presper Eckert（普雷斯珀·埃克特）设计的ENIAC是当时最快的计算设备，每秒能够进行5000次加法运算，但由于没有内部存储器，每次进行新的计算时都需要手动编程。
“编程”ENIAC的任务交给了6位女性，她们之前都在摩尔学院担任计算员：
- Kathleen Antonelli（凯瑟琳·安东内利）
- Jean Bartik（珍·巴蒂克）
- Frances “Betty” Holberton（弗朗西斯·“贝蒂”·霍尔伯顿）
- Marlyn Meltzer（玛琳·梅尔策）
- Frances Spence（弗朗西斯·斯宾斯）
- Ruth Teitelbaum（露丝·泰特尔鲍姆）
“ENIAC六人组”应对挑战
安东内利1942年在波士顿学院获得数学学位。作为班上为数不多的几个数学专业的学生之一，她认为美国公务员是一条不用当老师就能从事数学工作的途径，并被摩尔学院聘为一名计算机教员。
1942年，巴蒂克毕业于现在的西北密苏里州立大学，是该校唯一一名主修数学专业的学生。她得知，摩尔学院需要精通数学的人才，于是在ENIAC建造接近尾声时，来到了费城。
霍尔伯顿来自费城，1939年毕业于宾夕法尼亚大学新闻学专业。在ENIAC建成之前，她也参与了计算机工作，并与巴蒂克一起成为其联合首席程序员之一。
梅尔策也来自费城，1942年毕业于坦普尔大学社会研究学专业。由于能操作计算机，她被调到摩尔学院参与天气计算工作。在她的小组解散后，她被鼓励申请美国公务员，以便能继续留在摩尔学院，从事弹道方面的工作。
斯宾斯也出生在费城，与安东内利同年毕业于波士顿学院，安东内利告诉斯宾斯，宾夕法尼亚大学在招数学专业的学生，为美国陆军工作。
泰特尔鲍姆来自纽约法洛克威海滩，在母校亨特学院拿到数学学位后，来到摩尔学院参与弹道计算工作，就在ENIAC项目开始前不久。
Kathleen Antonelli(左一)、Alyse Snyder和Sis Stump在建造ENIAC之前的几年里，在摩尔电气工程学院的地下室里操作微分分析仪。
由于工作的机密性，ENIAC的六名程序员只能接触到图纸，甚至不能和设备呆在同一个房间里。尽管面临这些挑战，这些女性还是通过原理图、以及与工程师的交流来了解ENIAC，并且能够找出如何设计算法、调整ENIAC的开关，以进行编程计算。
“从图纸中学习ENIAC的最大好处是，我们从一开始就知道它能做什么、不能做什么。因此，我们几乎可以将故障诊断精确到每个真空管，”巴蒂克在1996年告诉IEEE。“我们既了解应用程序，也了解机器，所以我们学会了诊断故障，甚至比工程师做得更好。”
计算机科学教授和宾夕法尼亚大学ENIAC迷你研讨会的组织者Andre DeHon说，程序员所做的远不止调整开关那么简单。程序员必须开发ENIAC的编程、使用和调试ENIAC的逻辑，这些工作需要大量的创新和问题解决能力。
“看她们的故事，你会意识到她们做了多少工作。她们接手了一个新领域，也许那些低估了该领域对智力要求的人只是简单地说‘我们建了它，你来编程’。她们所做的比这要复杂得多，而且她们能应付自如。”
尽管她们在ENIAC的编程过程中付出了巨大努力，但早期的大部分认可和荣誉都被归功于Mauchly和Eckert。然后，当ENIAC被转移到阿伯丁试验场时，六位原始程序员的道路各不相同，她们的贡献几乎被遗忘在历史中。
多亏了Kathy Kleiman，在撰写本科论文期间，了解到ENIAC“六人组”的故事，ENIAC程序员的故事终于得以展现，这六位女性于1997年被纳入“国际科技女性基金会（WITI）名人堂”。
ENIAC的传承
ENIAC的问世被誉为“计算机时代的诞生”，Marcus说，ENIAC的持续传承，要归功于那些围绕存储程序和条件编程开发思想的程序员，这些思想至今仍然是计算机科学的基石。
每一章的前半部分是关于电子学，后半部分是关于现代计算机科学——这些女性发明了它”，Marcus说，“女性重新发现了男性遗忘的东西，并通过理论和数学的交流，抽象出了所有这些想法。”
对于宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院电气与系统工程系教授DeHon来说，ENIAC的影响力，也可以在现代计算机科学研究中找到。在他对可编程媒体的研究中，类似ENIAC处理器的架构，因为摩尔定律的限制，而变得越来越有吸引力。
“ENIAC的遗产，是我们现在拥有的整个计算机化的世界，而我们生活的世界，因为所有从中产生的自动化和计算技术而变得更美好。”他说。
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