天気アプリは、世界中のレーダー、アルゴリズム、衛星の強度で計算された気象の未来を予測する気の利いたツールです。 今日、動画や飛行機での飛行など、コンピューター化された天気予報は非常にありふれているので、スマートフォンユーザーは考え直しません。 しかし、世紀半ばには、天気の日または数週間先を予測できるかもしれないという考えは、興味をそそる見通しでした。
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天気予報における最も重要な突破口の1つは、メリーランド州のアメリカ陸軍のアバディーン試験場での実験中に、1950年の春に行われました。 1か月以上にわたり、科学者とコンピューターオペレーターのチームは、気象学者がほぼ1世紀にわたって取り組んできた気象学を予測するために、疲れを知らずに働きました。
これは、MacBook Airよりもずっと前のことです。 科学者は、最初のコンピューターの1つ、最近の世界大戦中に開発されたENIACと呼ばれる精巧な150フィートのマシンを使用していました。 科学者の一人であるジョージ・プラッツマンは後に、彼らが何度も繰り返した複雑な16ステップのプロセスについて説明します。ENIACが計算を実行するための6ステップと、命令を入力してパンチカードに出力を記録する10ステップ。 軽微なエラーにより、何時間も（時には何日も）作業をやり直す必要がありました。 緊張した瞬間に、コンピューターのオペレーターの親指が機械に引っかかり、一時的に操作を停止しました。
しかし、月末には、チームは2つの画期的な12時間予測と4つの24時間予測を作成しました（過去の嵐のデータを使用したため、技術的には「ヒンドキャスト」）。 New York Timesは、このプロジェクトを「天気予報の科学と結びついた未公開の謎からベールを引き上げる」方法として歓迎しました。農業、海運、航空旅行、その他の産業にとってのメリットは「明らかでした」 。 チームの結果は、現代の天気予報の基礎であるコンピューターベースの予測が可能であることを証明しました。
気象局のメモは、「これらの男性が最初に成功したのは...コンピューターで予測を行った」と宣言した。彼らはほとんど正しかった。 例外として、それは単なる男性ではありませんでした。 多数の女性が実験で重要な科学的役割を果たし、その時点ではほとんどまたはまったく信用を得ていませんでした。
2人のコンピューターオペレーター、Ruth Lichterman（左）とMarlyn Wescoff（右）は、ENIACの右側をフォンノイマン以前の時代の新しいプログラムに結び付けます。 （米国陸軍、ARLテクニカルライブラリのHistoric Computers Image経由） 元のENIACプログラマー、Jean Bartik、Betty Holberton、Kathleen Antonelli、Marlyn Meltzer、Ruth Teitelbaum、Frances Spenceは、広大なマシンのプログラミング方法を学んだすべての女性でした。 1950年の気象実験に取り組んでいるコンピューターオペレーター（「ENIACの問題のコーディングと計算の実行の支援」に対する論文の謝辞に感謝しただけでした）のほとんどではないにしても、ほとんどが女性でした。
実験が始まる前に、Norma Gilbarg、Ellen-Kristine Eliassen、Margaret Smagorinskyは気象局に雇われた最初の女性統計学者であり、気象学者と実験チームのメンバーであるJoseph Smagorinskyと結婚し、ENIACの式を手動で計算しました完全な実験で計算する必要があります。 2011年に亡くなる前に、スマゴリンスキーは科学史家のジョージダイソンとのインタビューで次のように語っています。 私たち3人は非常に小さな部屋で働き、一生懸命働きました。」
しかし、おそらく最大の単一の貢献は、クララ・フォン・ノイマンという女性から来ました。
クララは1911年にハンガリーのブダペストで裕福なユダヤ人の家族に生まれました。ハンガリーがオーストリアと同盟してヨーロッパの大国の1つになった第一次世界大戦後、クララは英語の搭乗式に参加しました学校と国民のフィギュアスケートのチャンピオンになりました。 彼女がティーンエイジャーだったとき、ブダペストの20年代のduring音の間、彼女の父と祖父はパーティーを投げて、女性を含むその日のトップアーティストと思想家を招待しました。
クララは25歳前に若くして結婚し、離婚し、再婚しました。1937年、ハンガリーの数学者ジョン・フォン・ノイマンが彼女を求愛し始めました。 フォン・ノイマンも当時結婚していましたが、彼の離婚は進行中でした（彼の最初の妻マリエットは、評判の物理学者JBホーナー・クーパーと恋に落ちました。どちらもロングアイランドのブルックヘブン国立研究所の最初の従業員の2人になります） ）。 1年以内に、ジョンとクララは結婚しました。
ジョンソンはプリンストン大学で教授を務め、ナチスがヨーロッパで強さを増したため、クララは彼に続いて米国に行った。代数学と三角法の高校教育しか持っていなかったにもかかわらず、彼女は新しい夫の数への関心を共有し、確保することができた戦時中のプリンストンの人口調査局での人口動向の調査。
この頃までに、ジョンは、最初の原子爆弾の建設に捧げられた今や悪名高い米国政府の研究プロジェクトであるマンハッタンプロジェクトのメンバーとして、世界で最も有名な科学者の一人になりました。 彼の強いハンガリーのアクセントと一連の奇抜さ-彼はかつてアルバート・アインシュタインで電車に乗せて間違った電車に乗せてジョークをしたことがあります-彼は後にスタンリー・キューブリックのストレンジラブ博士のインスピレーションになります。 クララがプリンストンでフルタイムで働いている間、ジョンはニューメキシコ州のロスアラモスに移り、これらの最初の大量破壊兵器の製造に必要な数千の計算を実行しました。
彼の仕事は、1945年に米国が日本に2つの原子爆弾を投下し、25万人もの人々を殺した致命的な成果をもたらしました。 戦後、ジョンは数学的な才能をより平和的な応用に向けることに決めました。 彼は、水素爆弾プロトタイプの重要な計算を完了するために初めて使用された強力な新しいコンピューターであるENIACを使用して、天気予報を改善することができると考えました。
最初の天気予報を作成するために必要な一連の操作のチャート。科学者のジョージプラッツマンによって後に記録されます。 （AMS Bulletin、©American Meteorological Society。許可を得て使用。） ジョンがこのアイデアを追求し始め、米国とノルウェーのトップ気象学者と連絡を取り始めたとき、クララはロスアラモスに彼を訪ねてきました。 この時までに、クララはプリンストンでの仕事を通じて数学的にかなり熟達していた。
「[ENIAC]が終了するずっと前に、私はジョニーの実験ウサギになりました」と彼女はダイソンに語った。 「とても楽しかったです。 代数方程式を数値形式に変換する方法を学びました。それは、機械が計算しなければならない順序で機械語に変換する必要があります。問題の特定の方向に進んで、次に何をするのが正しいと思われるかは何であれ...マシンは、それが行われると予想されるすべての指示を与えられて、ストーリー全体を語らなければなりません一度、そしてそれが指示を使い果たすまでそれ自身でいることが許可されます。」
特に、内蔵メモリやオペレーティングシステムなどの豪華な最新のコンピュータープログラミングと比較すると、この作業は困難でした。 クララは、コーディングは「非常に面白く、かなり複雑なジグソーパズル」であると判断したと述べました。
ENIACは1947年にメリーランドに移され、ジョンとクララが率いるイニシアチブを通じて、最初のストアドプログラムコンピューターの1つになりました。 これは、コンピューターにさまざまなタスクを実行するよう指示する複雑な一連の命令を、手動で入力および再入力するのではなく、メモリデバイス上のバイナリコードに格納できることを意味していました。 この新しいシステムをインストールするために、クララはマンハッタンプロジェクトで働いていた5人を訓練して、ENIACをプログラムしました。 それまでは、フォン・ノイマンスとニック・メトロポリスという若い物理学者以外は誰もコンピューターのやり方に精通していませんでした。
32日間連続して、新しい制御システムをインストールし、コードをチェックし、昼夜を問わずENIACを実行しました。 ジョンは、クララは「アバディーンでの包囲の後、非常に荒廃し、15ポンドを失い、プリンストン病院で一般的な身体検査を受けた」と書いた。
1950年初頭にプラッツマン、スマゴリンスキー、ジュールチャーニー、ラグナールジョルフトフト、ジョンフリーマンといった気象学者のグループが登場するまでに、ENIACは1年以上にわたって新しいストアドプログラムモードで動作していました。これらの科学者は、過去数年間、大気中のさまざまなダイナミクスを表す方程式の開発に費やし、コンピューターに入力することができました。 手紙の中で、チャーニーはこう書いた：
雰囲気は、多くの曲を演奏できる楽器です。 高音は音波であり、低音は長い慣性波であり、自然はショパン型よりもベートーベンに近いミュージシャンです。
ENIACは完璧ではありませんでした。 1秒間に400の乗算しか生成できなかったため、リズミカルなチャギングノイズが生成されました。 しかし、1か月以上24時間働き続けた結果、チームには6つの貴重な宝石がありました。2つの12時間と4つの24時間のレトロスペクティブ予測です。
これらはコンピューター化された最初の天気予報であるだけでなく、科学者がコンピューターを使用して物理実験を行うことに成功したのは初めてでした。 それは学術的な考え方の変化を引き起こし、「純粋な」数学と意味のある現実世界のアプリケーションでの数学の使用との格差を縮めました。 プラッツマンはそれ以来、数十年前の「文字通り信じられない」もので、「電子的な奇跡が当たり前になった時代に生きているため、and敬の念や驚mentの感覚から免れるようになった」と考えています。
この5週間、クララは常に不動のものでした。 実験の最終コードをチェックしたのは彼女でした。 彼女は一からENIACに関与し、チャーニー、プラッツマン、および他のチームメンバーによって書かれた手紙および日誌のエントリによると、気象プロジェクトで主要なリーダーシップの役割を果たしました。 ストアドプログラムシステムのインストールを主導し、科学者にENIACのコーディングをトレーニングすることに加えて、彼女は、実験の100, 000枚のパンチカードを手でパンチして管理し、ENIACの読み取り/書き込みメモリとして使用しました。
「100, 000枚のカードがある場合、それらを失わないようにする必要があります」と、ジョージア大学の学部生に気象計算へのクララの貢献について教えるジョンノックスは言います。 「そのうちの1つが故障すると、プログラム全体が台無しになります。」
Knox氏によると、この困難で高度な技術的作業により、今日の彼女の共著者になることは間違いありませんが、チームの論文の最後にほんの小さな「感謝」がもたらされました。
初期のコンピューターのさまざまな部分を保持している女性コンピューター科学者。 左から右へ：Patsy Simmers、ENIACボードを保持。 EDVACボードを保持しているGail Taylor。 ORDVACボードを保持しているMilly Beck。 ノーマステック、BRLESC-Iボードを保持。 （米国陸軍写真、ARLテクニカルライブラリのHistoric Computersイメージ経由） 1940年代、「ソフトウェアよりもハードウェアの方がセクシーだった」とノックスは言います。 「[ジョン]フォンノイマンとJ.ロバートオッペンハイマー[マンハッタンプロジェクトの責任者]のこれらの写真は、コンピューターの周りに立って、笑顔で見せびらかしています。 ソフトウェアを気にする人はいません。 気象プロジェクトに関しては、ノックスは次のように述べています。「ああ、これはクララのようなものです。パンチング」
1950年代後半までに、IBM、Raytheon、Texacoなどの企業は、彼らが有能で熟達していることを知って、プログラミングの仕事のために女性を雇っていました。 実際、Janet Abbateの2012年のRecoding Genderでは、 50年代および60年代の女性が「プログラミングは男性的な職業と見なされるという考えをscした」と書いています。しかし、コンピューターとプログラミングの価値観について進化して、それらの役割に雇われた女性の数は縮小しました。
クララは、気象プロジェクトの後、ほとんどまたはまったくプログラミングを行いませんでした。 ジョンは1956年に車椅子に閉じ込められ、1年後に癌に陥りました。これは、マンハッタンプロジェクト中に放射線に近かったためと思われます。 クララは1957年にイェール大学に提出した彼の死後の本The Computer and the Brainの序文を書きました。完全に新しい眺望を開きました。」
彼女は自分の役割を認めたことはありません。 しかし、彼女がいなければ、現代の天気予報の舞台を設定した実験は、おそらくそれを地上に置くことはなかったでしょう。 したがって、次回天気予報アプリをスクロールして、レインコートを着るかどうかを決める前に、クララとそれを可能にした彼女の計算を考えてください。
