كاثلين أنتونيلي

بعد أسبوع أو أسبوعين من تخرجها، رأت إعلانًا للخدمة المدنية الأمريكية في صحيفة "فيلادلفيا إنكوايرر" يبحث عن نساء حاصلات على شهادات في الرياضيات. ^{[ 7 ]} خلال الحرب العالمية الثانية، كان الجيش الأمريكي يوظف نساءً لحساب مسارات الرصاص والصواريخ في مختبر أبحاث المقذوفات ، الذي أُنشئ في ميدان اختبار أبردين في أبردين، ميريلاند، بطاقم عمل من ميدان اختبار أبردين وكلية مور للهندسة بجامعة بنسلفانيا . ^{[ 8 ]} اتصلت على الفور بزميلتيها في تخصص الرياضيات، فرانسيس بيلاس وجوزفين بنسون، بشأن الإعلان. لم تتمكن بنسون من مقابلتهما، لذا التقت أنتونيللي وبيلاس في فيلادلفيا صباح أحد أيام يونيو 1942 لإجراء مقابلة في مبنى بشارع ساوث برود (يُرجح أنه مبنى اتحاد فيلادلفيا ).

بعد أسبوع، تم توظيفهما كـ "حاسبين بشريين" برتبة SP-4، وهي رتبة وظيفية شبه احترافية في الخدمة المدنية. كان الراتب المبدئي 1620 دولارًا سنويًا. صرّح أنتونيللي بأن الراتب كان "جيدًا جدًا في ذلك الوقت". ^{[ 9 ]} تم إخطارهما بالتوجه إلى العمل في كلية مور للهندسة. كانت مهمتهما حساب مسارات المقذوفات المستخدمة في جداول إطلاق المدفعية ، باستخدام آلات حاسبة مكتبية ميكانيكية في الغالب وأوراق كبيرة جدًا ذات أعمدة. كان الراتب منخفضًا، لكن أنتونيللي وبيلاس كانا راضيين لحصولهما على وظيفة تستغل تعليمهما وتخدم المجهود الحربي . ^{[ 7 ]}

كان لقبها الرسمي في الخدمة المدنية، كما هو مدون في وثائق توظيفها، " حاسوبة ". ^{[ 10 ]} بدأت هي وبيلاس العمل مع حوالي 10 "فتيات" أخريات (كما كان يُطلق على الحاسوبات الإناث ^{[ 11 ]} ) و4 رجال - وهي مجموعة تم جلبها مؤخرًا إلى مدرسة مور من ميدان اختبار أبردين. أجرت أنتونيللي وبيلاس عملهما في قاعة دراسية كبيرة سابقة في مدرسة مور؛ وهي نفس القاعة التي بُني فيها جهاز إينياك وشُغّل حتى ديسمبر 1946. ^{[ 7 ]}

على الرغم من دراستهما الأكاديمية المكثفة، لم يُؤهل تدريب أنتونيللي وبيلاس في الرياضيات لعملهما في حساب مسارات جداول إطلاق النار؛ إذ لم يكونا على دراية بأساليب التكامل العددي المستخدمة في حساب هذه المسارات، ولم يُقدم لهما الكتاب المدرسي المُعار لهما ( التحليل الرياضي العددي ، الطبعة الأولى، لجيمس ب. سكاربورو، مطبعة جامعة أكسفورد، 1930) سوى القليل من التوضيح. ^{[ 7 ]} تعلمت المبتدئتان في نهاية المطاف كيفية إجراء خطوات حساباتهما، بدقة تصل إلى عشرة أرقام عشرية، من خلال الممارسة وإرشاد المشرفة المرموقة، ليلا تود. ^{[ 12 ]} بلغ عدد العاملات في مجال الحساب في مدرسة مور خلال تلك الفترة حوالي 75 عاملة، وقد تلقت العديد منهن دورات تدريبية على يد أديل غولدستاين ، وماري موشلي ، وميلدريد كرامر . ^{[ 13 ]} تطلب كل مدفع جدول إطلاق نار خاص به، يحتوي على حوالي 1800 مسار. استغرقت عملية حساب مسار واحد فقط ما يقرب من 30-40 ساعة من العمل اليدوي باستخدام الآلة الحاسبة. ^{[ 8 ]}

بعد شهرين أو ثلاثة، نُقل أنتونيللي وبيلاس للعمل على محلل المعادلات التفاضلية في قبو مدرسة مور، وهو أكبر وأحدث آلة حاسبة ميكانيكية تناظرية في ذلك الوقت، والتي لم يكن منها سوى ثلاث آلات في الولايات المتحدة وخمس أو ست آلات في العالم (جميعها كانت في بريطانيا العظمى ). أُعير المحلل لجامعة بنسلفانيا طوال فترة الحرب. ^{[ 7 ]} باستخدام المحلل (الذي اخترعه فانيفار بوش من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قبل عقد من الزمن، والذي زاد من دقته بفضل تحسينات أجراها موظفو مدرسة مور)، أمكن إجراء حساب مسار واحد - والذي كان يستغرق حوالي 40 ساعة عمل على آلة حاسبة مكتبية ميكانيكية - في حوالي 30 دقيقة. ^{[ 14 ]} رُقّي أنتونيللي لاحقًا للإشراف على الحسابات على المحلل. ^{[ 2 ]} كان موظفو غرفة المحلل يعملون ستة أيام في الأسبوع، وكانت عطلاتهم الرسمية الوحيدة هي عيد الميلاد وعيد الاستقلال الأمريكي. ^{[ 7 ] [ 15 ]}

طُوِّرَ جهاز التكامل العددي الإلكتروني والحاسوب (ENIAC) لغرض إجراء حسابات المقذوفات نفسها بين عامي 1943 و1946. في يونيو 1945، اختيرت أنتونيللي لتكون من أوائل مبرمجيه، إلى جانب عدد من النساء الأخريات من قسم الحاسوب: بيتي سنايدر ، ومارلين ويسكوف ، وروث ليخترمان ، وحاسوبة خامسة تُدعى هيلين غرينمان. عندما رفضت غرينمان الذهاب إلى أبردين للتدريب، ورفضت البديلة الأولى أيضًا، حصلت بيتي جين جينينغز ، البديلة الثانية، على الوظيفة، وبين يونيو وأغسطس 1945، تلقين تدريبًا في ميدان اختبار أبردين على معدات بطاقات التثقيب من شركة IBM التي كان من المقرر استخدامها كوحدة إدخال/إخراج لجهاز ENIAC . لاحقًا، انضمت بيلاس، زميلة أنتونيللي في الجامعة وزميلتها في مجال الحاسوب، إلى فريق مبرمجي ENIAC في مدرسة مور، على الرغم من أنها لم تحضر التدريب الأولي في أبردين. ^{[ ٧ ]} كان بإمكان الحاسوب إتمام حسابات المقذوفات المذكورة أعلاه في غضون ١٠ ثوانٍ تقريبًا، لكن إعداده لمجموعة جديدة من المسائل كان يستغرق غالبًا يومًا أو يومين، وذلك عبر المقابس والمفاتيح. وكانت مسؤولية مبرمج الحاسوب تحديد تسلسل الخطوات اللازمة لإتمام حسابات كل مسألة وإعداد جهاز إينياك وفقًا لذلك؛ وفي البداية، استشاروا مهندسي إينياك، مثل آرثر بيركس، لتحديد كيفية برمجة الجهاز. ^{[ ١٢ ]} في عام ١٩٩٦، ذكر أنتونيللي أن جون موشلي نطق اسم الحاسوب "إينياك"، على عكس النطق الشائع آنذاك "إينياك".

تمت برمجة جهاز ENIAC باستخدام إجراءات فرعية، وحلقات متداخلة، وعنونة غير مباشرة لمواقع البيانات ووجهات الانتقال. ^{[ 16 ]} يُنسب إلى أنتونيللي، أثناء عملها في برمجة ENIAC، اختراع الإجراء الفرعي . ^{[ 17 ]} تذكرت زميلتها، جين جينينغز، عندما اقترحت أنتونيللي فكرة لحل مشكلة عدم كفاية سعة الدوائر المنطقية لحساب بعض المسارات. تعاون الفريق في التنفيذ. ^{[ 17 ]}

نظرًا لأن مشروع إينياك كان مشروعًا سريًا، لم يُسمح للمبرمجين في البداية بدخول الغرفة لرؤية الجهاز، ولكن أُتيح لهم الوصول إلى المخططات الهندسية لوضع البرامج في غرفة مجاورة. تضمنت برمجة إينياك تقسيم المعادلات التفاضلية المتعلقة بمسألة المسار إلى أجزاء منفصلة بدقة تسمح بها إمكانيات إينياك ، وحساب المسار إلى مجموعة الإلكترونيات المناسبة بشكل متوازٍ، مع ضرورة وصول كل تعليمة إلى الموقع الصحيح في غضون 1/5000 من الثانية. بعد وضع البرنامج على الورق، سُمح للمبرمجين بدخول غرفة إينياك لبرمجة الجهاز فعليًا. ^{[ 12 ]} اكتشفت أنتونيللي لاحقًا أن فريقها كان يختبر مدى ملاءمة القنبلة الهيدروجينية. ^{[ 18 ]}

كان جزء كبير من وقت برمجة جهاز ENIAC مخصصًا لإعداد وتشغيل برامج الاختبار التي تضمن لمشغليه سلامة النظام بأكمله: كان من الضروري التحقق من كل أنبوب مفرغ، وكل وصلة كهربائية قبل تشغيل أي مشكلة. ^{[ 12 ]}

بينما كان الفريق يستعد للإطلاق، طُلب من أنتونيللي والنساء الأخريات اللواتي عملن على جهاز إينياك أن يتصرفن كمضيفات ويرحبن بالحضور. كان عليهن الوقوف بالقرب من الجهاز و"الظهور بمظهر لائق". وهكذا، لم يحصلن في ذلك الوقت على التقدير الذي يستحقنه. ^{[ 18 ]}

نُقلت أنتونيللي إلى مختبر أبحاث المقذوفات في ميدان اختبار أبردين مع جهاز ENIAC عندما نُقل إلى هناك في منتصف عام 1947. وانضمت إليها روث ليخترمان وبيلاس ، لكن المبرمجين الثلاثة الآخرين فضلوا البقاء في فيلادلفيا بدلاً من الانتقال إلى أبردين النائية . ^{[ 19 ]}