Mindenünk a Számitógépünk

Számítógép

Számítógép – emberekbõl

Az emberi számítógépek története a Halley üstökössel kezdõdik. Edmund Halley, Newton Principiájának kiadója és a differenciálszámítás lelkes híve, kutatásai során megoldhatatlan problémák elõ került. Amikor ki akarta számítani annak az üstökösnek a pályáját, amelyet késõbb róla neveztek el, rájött, hogy a pályát a Nap, a Szaturnusz és a Jupiter kölöcsönhatása befolyásolja. Hosszú éveken át kereste a kölcsönhatás egyszerû matematikai leírását, de végül kudarcot vallott.
 

Alexis-Claude Clairaut (1713–1765)	Edmund Halley (1656–1742)

Az üstökös pályájára csak durva becslést adott, s a további munkát a következõ generációkra hagyta. A számításokat  Alexis-Claude Clairaut folytatta, aki új matematikai modellt dolgozott ki a Halley üstökös pályájára. Ezt a modellt csak numerikusan lehetett kiszámítani. 1758 nyarán rávette két barátját, a csillagász Joseph Jerome Lalande-ot és Reine Lepaute-ot, egy órás feleségét, hogy vegyen részt a munkában. A három ember hónapokon át számolt a Luxembourg palota egyik asztalánál. November elejére készültek el, és  Clairaut bejelentette, hogy az üstökös 1759. április 13-án éri el a perihéliumát, a Naphoz legközelebbi pontját.

Nem minden tudós lelkesedett a bonyolult számításokért: d'Alembert például kijelentette, hogy a számítások nem pótolják a gondos elemzést. Amikor kiderült, hogy Clairaut eredményei 31 nappal elhibázták a perihéliumot, d'Alembert sietve közölte, hogy a számítások semmivel sem járultak hozzá az üstökösök megismeréséhez.

Gaspard de Prony (1755–1839)

Végül azonban kevesen osztoztak d'Alembert kétségein, és hamarosan újabb számolócsoportokat szerveztek. A Halley üstökös visszatérése után, 1759 nyarán a francia tudományos akadémia felkérte Lalande-ot és Lepaute-ot a francia hajózási naptár kiszámítására. Az angolok öt évvel késõbb készítették el a sajátjukat. A királyi csillagász hat pappal végeztette el a munkát.

Az új szakma képviselõi hamarosan rájöttek, hogy a feladatok megosztása és a specializálódás milyen elõnyökkel jár. A specializáció leglelkesebb híve Adam Smith az angol közgazdász volt. A nemzetek gazdagsága címû könyvében megállapította, hogy a munkamegosztás növeli a legjobban a termelékenységet. Egy francia építõmérnök, Gaspard de Prony, Smith útmutatását követve készített el 19 kötetnyi trigonometriai és logaritmustáblázatot a forradalmi francia kormány számára. Prony a feladatokat összeadások és kivonások sorozatára bontotta le, majd 96 embert fogadott fel a munkára. Többségük korábban az arisztokráciánál szolgált, és csak az artimetika alapszabályait ismerte. Prony alkalmazottai a munkamegosztás ellenére is csaknem hat évig dolgoztak a táblázatokon.
 

Számológyárak

Charles Babbage (1792–1871)

Charles Babbage – Prony munkájából kiindulva –  egy összeadásra és kivonásra alkalmas fogaskerekes mechanizmus segítségével számológépet szerkesztett. Mivel a gép a függvények kiszámításakor az interpolációhoz a véges különbségek módszerét használta, Babbage "differenciagép"-nek (Difference Engine) nevezte el találmányát. Úgy gondolta, hogy Prony táblázatait a géppel 12 ember is kiszámíthatta volna.

A differenciagép végleges változata soha nem készült el. A munka hatékonyságát a számítócsoportok hierarchikus szervezésével növelték. A katonaságnál egyszerûen az ottani hierarchiát terjesztették ki a számítások területére. Az angol királyi csillagdában az 1800-as évek elsõ felében már rigorózusan megszervezték a haditengerészetnek szállított kronométerek gyártását, tesztelését, beállítását. A csillagászati megfigyelések feldolgozására 13–20 éves fiúkat szerzõdtettek, akik szigorú szabályok szerint dolgoztak a számításokhoz tervezett munkalapok alapján. Munkájukat a királyi csillagász két segéde irányította.

Maria Mitchell  (1818–1889)

A szabadabb szellemben felnõtt amerikaiak nem szívesen vetették magukat alá az angol típusú hierarchiának. Az elsõ "számológyár", a tengerészeti számításokat végzõ Nautical Almanac azonban a haditengerészethez tartozott, és szigorú rendszabályok szerint mûködött. Itt azonban képzett matamatikusok dolgoztak pontos elõírások alapján: Maria Mitchell késõbb a csillagászat professzora, Sears Walker a philadelphiai obszervatórium igazgatója, John Runkle a Massachusettsi Mûszaki Egyetem (MIT) alapító elnöke lett. A három matematikus otthon számolt, és levélben értekezett a "projekt" irányítóival. A "számolóirodák" csak 25 év múlva terjedtek el az Egyesült Államokban a gyors ipari fejlõdés nyomán. Nõket rendszerint csak azután alkalmaztak, hogy az irodákban is megjelentek a titkárnõk, gyorsírónõk és könyvelõnõk. Az összeadógépek tömegtermelése az 1880-as években indult meg. Az amerikai parti õrség számolócsoportja 1890-ben vásárolta meg az elsõ gépet. A német gyártmányú masinán nyolcan dolgoztak. Második gépre csak 1900-ban áldoztak.

Az I. világháborúban sok emberre volt szükség a számításokhoz. Mindkét oldal térképeket, geodéziai, navigációs és tüzérségi táblázatokat készített. Mivel a férfiak a hadszíntéren voltak, a számításokat többnyire nõk végezték. Washingtonban például egy tíz nõbõl álló csoport számolt lõtáblázatokat. Ezek a nõk a háborúban felélénkülõ szüfrazsett mozgalom termékei voltak. Gazdag családból származtak és híres egyetemeken tanultak. Késõbb boldogan kamatoztatták a polgári életben is matematikai ismereteiket. A háború után a Bell telefontársaságnál például tizenegy fõs nõi csoport végezte a számításokat. Az Indianai Egyetemen függvénytáblázatok készítésére szerzõdtettek munkatársakat. Számos szakmai folyóirat indult, megkezdõdött a szakirodalom rendezése, szakmai szervezetek alakultak. Összegyûjtötték, rendezték a számítási módszereket, kiadták a Mathematical Tables and Other Aids to Computation címû folyóiratot. A II. világháborúban rendkívül megnõtt a folyóirat olvasótábora, mert ismét megnövekedett az igény a számítások iránt. Meg kellett határozni például a ballisztikus pályákat, a lökéshullmok terjedését, a repülõgépvázban keletkezõ feszültségeket, a bombázási terveket, a radar-visszaverõdéseket, a valószínû rejtjel-kódokat. A Mathematical Tables olvasói táblázatokat, módszereket, hibajegyzéket találtak a folyóiratban.

A II. világháború vége felé a Mathematical Tables and Other Aids to Computation már az elektronikus számítógépekrõl közölt cikkeket. Elsõként ismertette az ENIAC-ot és a Bell Labs számítógépeit. 1945 novemberében megtartották az elsõ számítástechnikai konferenciát.
 

A történet vége

A számítógépes szövetség, az Association for Computing Machinery 1952-ben megindította saját folyóiratát, és az elektronikus számítógépek hamarosan kiszorították a számolócsoportokat. Az amerikai szabványügyi hivatal, a Bureau of Standards munkatársai üzembe helyezték a SEAC számítógépet. A numerikus analízis intézetben elkészült a SWAC. A számításokban jártas munkatársak vagy a számítógépeket mûködtették, vagy a számítógépes programokat ellenõrizték az eredmények újraszámolásával.

Néhány tudós, például Philip Morse, aki az MTI munkatársa volt, úgy gondolta, hogy az "emberi számítások"-ra az elektronikus számítógépek korában is szükség van. 1954-ben egy nagy konferenciát szervezett, amelynek eredményeként megszületett a The Handbook of Mathematical Functions. Az 1930-as évek matematikáján és a számítócsoportok munkáján alapuló könyv a gyakran alkalmazott matematikai függvények számítását mutatta meg. Csaknem 35 évig tudományos bestseller volt.