Кіріспе

Электрондық компьютерлер қолжетімді болғанға дейін математикалық есептеулерді орындаған адам. 17-шы ғасырдың басынан бері қолданылып келе жатқан "компьютер" термині (алғашқы жазбаша дерек 1613 жылға дейін жетеді) "есептеуші" деген мағынаны білдірген: электрондық компьютерлер коммерциялық тұрғыдан қолжетімді болмас бұрын математикалық есептеулерді орындаған адам. Алан Тьюринг "адам-компьютерді" "белгілі бір қағидаларды орындауға міндетті, одан ешқандай ерекшелік жасауға құқығы жоқ" деп сипаттаған. 19-шы ғасырдың соңынан бастап, көбінесе әйелдерден құралған адамдар тобы ұзақ және көбінесе қиын есептеулерді жүргізді; жұмыс параллель орындалуы үшін бөліп берілді. Нәтижелердің дұрыстығын тексеру үшін бірдей есептеулерді әртүрлі топтар тәуелсіз түрде орындады. 20-шы ғасырдың соңынан бері "адам-компьютер" термині, сондай-ақ "ақыл-ойлы калькулятор" деп те аталатын, ерекше есептеу қабілеттеріне ие адамдарға да қолданылады.

Ғылымдағы шығу тегі

Қайта өрлеу дәуіріндегі астрономдар бұл терминді өздерін "математиктер" деп атаған кезде планеталардың орналасуын есептеудегі негізгі жұмысы үшін жиі қолданған. Олар көбінесе өздеріне көмек көрсету үшін "компьютер" жалдаған. Кейбір адамдар үшін, мысалы, Иоганн Кеплер үшін, ғалымға есептеулерде көмектесу үлкен жетістіктерге жеткенше уақытша лауазым болды. 1617 жылы қайтыс болғанға дейін Джон Нейпер "білімділер, мүмкін, оқушылары мен компьютерлері көп" логарифм кестесін жақсартудың жолдарын ұсынды. Француз Алексис Клод Клер (1713–1765) екі әріптесі Жозеф Лаланд пен Николь Рейн Лепаутпен бірге Галлей кометасының қайтып келу уақытын анықтау үшін есептеуді бөлгенде, есептеулер әлдеқайда ұйымдастырылды. Адам компьютерлері 1760-шы жылдардың аяғында альманахтар үшін аспан кестелерін жасау үшін астрономиялық нысандардың болашақ қозғалыстарын сызуды жалғастырды. Британдық Адмиралтейство үшін Nautical Almanac-та жұмыс істейтін компьютерлерге Уильям Уэльс, Израиль Лайонс және Ричард Данторн кірді. Жобаны Невил Маскелин қадағалады. Маскелин өзінің компьютерлік командасының есептеулер санын азайту үшін мүмкіндігінше жиі басқа көздерден кестелерді қарыз алатын. Әйелдер, әдетте, алынып тасталды, бірақ Мэри Эдвардс сияқты кейбір ерекшеліктер болды, ол 1780 жылдан 1815 жылға дейін теңізде жүзу үшін пайдаланылатын Британдық Наутикалық Альманахтың отыз бес компьютерінің бірі ретінде жұмыс істеді. Америка Құрама Штаттары 1840 жылдары теңіз альманахының өз нұсқасын жасады, Мария Митчелл штабтағы ең танымал компьютерлердің бірі болды. Адам санатындағы басқа да жаңалықтарға астроном Джордж Эйри үшін Гринвич обсерваториясының Октагон бөлмесінде жұмыс істеген бір топ жігіттің жұмысы кірді. 1835 жылдан кейін жалданған Эридің компьютерлері он бес жаста болуы мүмкін, олар астрономиялық деректердің артта қалуымен жұмыс істеді. Эридің менеджері бар Октагон бөлмесін ұйымдастыруы, алдын ала басып шығарылған есептеу формалары және нәтижелерді есептеу мен тексерудің стандартталған әдістері (Наутикалық альманах компьютерлерінің жұмыс істеуіне ұқсас) келесі 80 жыл бойы есептеу операцияларының стандарты болып қала береді. 1865 жылдан кейін әйелдер компьютерлік технологияға көбірек араласты. Жеке компаниялар оларды компьютерлік және кеңсе қызметкерлерін басқару үшін жалдады. 1870 жылдары АҚШ-тың Сигнал корпусы ауа райының үлгілерін бақылау үшін адам есептеуін ұйымдастырудың жаңа әдісін жасады. Бұл АҚШ Әскери-теңіз флотының және Смитсоновтың метеорологиялық жобасының алдыңғы жұмысына негізделген. Сигнал корпусы жылдам жиналып, "екі сағаттық ауысымда" аяқталатын деректерді өңдеуге арналған шағын компьютерлік персоналды қолданды. Әр компьютер деректердің бір бөлігі үшін ғана жауапты болды. XIX ғасырдың аяғында Эдвард Чарльз Пикеринг "Гарвард компьютерлерін" ұйымдастырды. Оларға алғаш рет келген әйел Анна Винлок 1875 жылы Гарвард обсерваториясынан компьютерлік жұмыс сұраған. 1880 жылы Гарвард обсерваториясында жұмыс істейтін барлық компьютерлер әйелдер болды. Компьютердің стандартты ақысы сағатына 25 центтен басталды. Сол жерде жұмыс істеуге сұраныс соншалықты көп болатын, кейбір әйелдер Гарвард компьютерлерінде тегін жұмыс істеуге ұсыныс жасады. Бұл дәуірдегі көптеген әйел астрономдар компьютерлер болған, мүмкін ең танымал Флоренс Кушман, Генриетта Свон Ливитт және 1888, 1893 және 1896 жылдары Пикерингпен жұмыс істеген Энни Жумп Каннон. Каннон бір минутта үш жұлдызды жіктей алады. Гарвард компьютерлерінің бірі Мина Флеминг 1890 жылы "Жұлдыздық спектрлердің Дрейпер каталогы" атты еңбегін жариялады. Каталог жұлдыздарды спектрлік сызықтар бойынша ұйымдастырды. Каталогты Гарвард компьютерлері кеңейтуді жалғастырды және жаңа жұлдыздарды бірізді түрде қосылды. Элизабет Уильямс Лоуэлл обсерваториясында жаңа планета Плутонды іздеу бойынша есептерге қатысқан. 1893 жылы Фрэнсис Гальтон өсімдіктер мен жануарлардың өлшенетін сипаттамаларына статистикалық зерттеулер жүргізу жөніндегі комитетті құрды, ол Корольдік қоғамға есеп берді. Комитет ғылыми зерттеулер жүргізуде алдыңғы қатарлы техниканы қолданды және бірнеше ғалымның жұмысын қолдады. Комитет қолдаған алғашқы ғалым В. Ф. Рафаэль Уэлдон әйелі Флоренс Тэбб Уэлдонмен бірге жұмыс істеді, ол оның компьютері болды. Уэлдон логарифмдерді және математикалық кестелерді пайдаланды Август Леопольд Крель және есептеу машинасы жоқ. Лондон университетінде зертханасы бар Карл Пирсон Велдонның жұмысы "комитетпен қиындыққа тап болды" деді. Алайда, Пирсон комитет қолдана алатын деректерді корреляциялауға арналған математикалық формула жасады. Пирсон өз корреляциялық формуласын өзінің Биометриялық зертханасына әкелді. Пирсон ер және әйел ерікті және жалақылы компьютерлерге ие болды. Элис Ли оның жалақылы компьютерлерінің бірі болды, ол гистограммалармен және хи-квадрат статистикасымен жұмыс істеді. Пирсон сонымен қатар Биатрис және Фрэнсис Кейв Браун Кейвпен жұмыс істеді. Пирсонның зертханасы 1906 жылға қарай математикалық кестелер жасау өнерін меңгерді.

Математикалық кестелер

Адам компьютерлер 18-шы және 19-шы ғасырлардағы Батыс Еуропа математикалық кестелерін жасау үшін қолданылды, мысалы тригонометрия және логарифмдерге арналған кестелерді. Бұл кестелер көбінесе жобаға қатысқан бас математиктің есімімен танымал болғанымен, олардың көпшілігі белгісіз және есімдері айтылмаған компьютерлер тобының еңбегі болды. Навигация және инженерия салалары үшін жоғары дәлдікке ие, үнемі жақсартылған кестелер қажеттілік тудырды. Бір тәсіл – жобаны үйде орындалатын бөліктерге бөліп беру. Компьютерлер, көбінесе білімді орта тапқа жататын, қоғамның кәсіби қызметпен айналысуына немесе жұмысқа шығуына лайық емес деп есептеген әйелдер, есептерді пошта арқылы алып, қайта жіберетін. Корольдік астрономиялық қоғам ақырында жаңа комитетке, Математикалық кестелер комитетіне орын берді, ол 1925 жылы адам компьютерлері үшін жалғыз кәсіби ұйым болып табылды.

Сұйықтық динамикасы

1927-1932 жылдар аралығында Нидерландыдағы Зюдерзеде Афслютдейк бөгетін салудың салдарына болжау жасау үшін адам-компьютерлер пайдаланылды. Компьютерлік модельдеуді Хендрик Лоренц құрған. Метеорология саласындағы алға көреген қолданыс Льюис Фрай Ричардсонның 1922 жылғы ғылыми еңбегінде кездеседі, онда ол 64 000 адамның тиісті дифференциалдық бастапқы теңдеулерді сандық түрде шешу арқылы бүкіл дүниежүзінің ауа райын болжауға мүмкіндігі бар екенін айтқан. Ол шамамен 1910 жылы адам-компьютерлерді пайдаланып, кірпіш бөгеттің ішіндегі кернеуді есептеген.

Соғыс уақытындағы есептеулер мен электроника

Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейін есептеу кәсіп ретінде қалыптаспаған еді. "Бірінші дүниежүзілік соғысқа көптеген адам-есептеушілер қажет болды. Соғыстың екі жағындағы есептеушілер карталардың торларын, геодезиялық көмек құралдарын, навигациялық кестелерді және артиллериялық кестелерді жасады. Ерлер соғысқа кеткендіктен, осы жаңа есептеушілердің көпшілігі әйелдер болды, олардың көпшілігі жоғары білім алғандар еді". Бұл жағдай Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде қайталанды, ерлер соғысқа қосылғанда, жоғары білімді әйелдер олардың орнын толтырды. Алғашқы әйел есептеушілердің бірі Элизабет Уэбб Уилсон 1918 жылы армияға жұмысқа қабылданды және Джордж Вашингтон университетінің түлегі болды. Уилсон "өз математикалық дағдысын пайдаланатын соғыс жұмысын іздеді. Кейінірек ол соғыс өзін "Вашингтондық қоғамдық өмірден", күйеу табуға тиіс болған қоғамдық шаралардан сақтағанын айтты". NACA 1940 жылдан бастап қара нәсілді әйелдерді есептеушілер ретінде жұмысқа қабылдай бастады. Мұндай есептеушілердің бірі – Дороти Воган, ол 1943 жылы Лэнгли зерттеу орталығында соғысқа көмектесу үшін арнайы жұмысқа алынып, Лэнглиде есептеушілер ретінде жұмыс істейтін афроамерикалық әйелдер тобы – Батыс аймақтық есептеушілерді басқарды. Сол кезде адаммен есептеу жұмысы жеңіл саналатын. 2019 жылдың 8 қарашасында Конгресс Алтын медалін "1930-1970 жылдар аралығында Ұлттық аэронавтикалық кеңес және Ұлттық аэронавтика және ғарыш басқармасы (NASA) ұйымдарында есептеуші, математик және инженер ретінде қызмет еткен барлық әйелдерді құрметтеу үшін" табыстады. Электрлік есептеу машиналары қолжетімді бола бастағанда, адам-есептеушілер, әсіресе әйелдер, алғашқы компьютерлік бағдарламалаушылар ретінде таңдалды. ENIAC (Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Пенсильвания университетінде салынған алғашқы жалпы мақсаттағы электрондық цифрлық есептеу машинасы) үшін мәселелерді құруға жауапты болған алты адам адам-есептеушілер тобынан таңдалғандықтан, әлемдегі алғашқы кәсіби компьютерлік бағдарламалаушылар әйелдер болды: Кей МакНалти, Бетти Снайдер, Марлин Уэскофф, Рут Лихтерман, Бетти Джин Дженнингс және Фрэн Билас.

Адам көмегімен есептеу

"Адамдық компьютер" терминін жақында зерттеушілер тобы қолданды, олар өз жұмыстарын "адамдық есептеу" деп атады. Осы қолданыста "адамдық компьютер" – адамға негізделген есептеу (АЖЕ) аясындағы адамдардың қызметін білдіреді. "Адамдық компьютер" терминін қолдану төмендегі себептерге байланысты күмәнді: АЖЕ – бұл машинаның тапсырманың белгілі бір бөліктерін адамдарға жүктеуі, олар міндетті түрде алгоритмдік болып келе бермейді. Шындығында, АЖЕ контекстінде адамдарға көбінесе қажетті нәтиже алу үшін орындалуға тиіс нақты қадамдардың тізбесі ұсылмайды; АЖЕ адамдардың проблеманы қалай шешетініне бей-жай. Сондықтан жоғарыдағы анықтамада "жүктеу" термині қолданылады. Адамдарды АЖЕ үшін тарихи "адамдық компьютерлер" рөлінде пайдалану өте сирек кездеседі.