Grace Hopper: admirał, kompilator i pierwszy bug w historii IT

Matematyczka, która trafiła na wojnę

Grace Brewster Murray urodziła się w 1906 roku w Nowym Jorku. Była błyskotliwą matematyczką – ukończyła Yale z doktoratem w 1934 roku, w czasach gdy kobiety na uczelniach technicznych były rzadkością. Wykładała matematykę w Vassar College, prowadząc spokojne akademickie życie.

Wszystko zmieniła II wojna światowa. Gdy w 1941 roku Stany Zjednoczone przystąpiły do konfliktu, Grace – mimo 34 lat i statusu wykładowcy – zgłosiła się do marynarki wojennej WAVES (Women Accepted for Volunteer Emergency Service). Komisja wojskowa próbowała ją odrzucić: za stara, za szczupła, za cenna dla uczelni. Grace odwołała się i wygrała.

Harvard przydzielił ją do obsługi Mark I – maszyny liczącej o długości 15 metrów, złożonej z 750 000 elementów mechanicznych i ważącej ponad 4 tony. Grace nie tylko nauczyła się jej obsługi – napisała pierwszy 500-stronicowy podręcznik programowania Mark I. Stała się jednym z najlepszych jego operatorów, pracując po kilkanaście godzin dziennie dla wojennego wysiłku Ameryki.

Kompilator – genialny pomysł, który wszyscy odrzucili

Na początku lat 50. komputery rozumiały wyłącznie kod maszynowy: ciągi zer i jedynek albo assembler wymagający szczegółowej znajomości architektury każdej konkretnej maszyny. Programowanie było żmudną, ekskluzywną sztuką zarezerwowaną dla wąskiego grona specjalistów.

Grace wpadła na rewolucyjny pomysł: co jeśli napisać program, który tłumaczyłby polecenia zapisane niemal po angielsku na język maszynowy? Taki program nazwała kompilatorem.

Gdy przedstawiła ten koncept współpracownikom, spotkała się z powszechnym sceptycyzmem. Odpowiedź brzmiała mniej więcej: 'Komputery nie mogą rozumieć angielskiego – robią tylko arytmetykę. To niemożliwe.' Grace nie zraziła się. W 1952 roku zaprezentowała A-0 – pierwszy działający kompilator w historii informatyki.

Przez lata projekt leżał w szufladzie. Dopiero gdy w 1955 roku Grace ponownie zaprezentowała ideę szerszemu gronu odbiorców, przemysł zaczął dostrzegać potencjał. Dziś każdy język programowania wysokiego poziomu – Python, JavaScript, Java, C++ – istnieje dzięki tej przełomowej idei odrzuconej przez wszystkich ekspertów lat pięćdziesiątych.

Ćma w komputerze, która dała nam słowo 'bug'

9 września 1947 roku zespół Grace Hopper pracował przy Harvardzie na komputerze Mark II. W pewnym momencie maszyna przestała działać. Długie dochodzenie doprowadziło do zaskakującego odkrycia: winowajcą okazała się ćma, która wleciała do przekaźnika elektromagnetycznego i zwarła obwód.

Technik ostrożnie wyciągnął owada pęsetą, wkleił go taśmą do dziennika pokładowego i dopisał historyczny komentarz: 'First actual case of bug being found' – Pierwszy rzeczywisty przypadek znalezienia robaka. Ten dziennik, z wciąż przyklejoną ćmą, można dziś oglądać w Smithsonian National Museum of American History w Waszyngtonie.

Warto zaznaczyć, że sam termin 'bug' w znaczeniu tajemniczej usterki technicznej nie był nowy – Thomas Edison używał go już w XIX wieku na opisanie problemów w obwodach elektrycznych. Jednak ten konkretny wpis z 1947 roku na trwałe zakorzenił słowo w języku informatyków na całym świecie. Dziś każdy programista zna pojęcia 'bug' i 'debugging' – i każdy z nich jest nieświadomym dłużnikiem Grace Hopper oraz nieszczęsnej ćmy z Harvardu.

COBOL – język dla ludzi, nie dla maszyn

Pod koniec lat 50. Grace walczyła o stworzenie języka programowania zrozumiałego dla biznesu, a nie tylko dla inżynierów. W 1959 roku przewodniczyła konferencji CODASYL (Conference on Data Systems Languages), której bezpośrednim efektem było stworzenie języka COBOL (Common Business-Oriented Language).

COBOL był rewolucją: pozwalał pisać instrukcje niemal po angielsku – MULTIPLY PRICE BY QUANTITY GIVING TOTAL – w sposób zrozumiały nawet bez głębokiej wiedzy technicznej. Grace konsekwentnie argumentowała, że języki programowania powinny być dostępne dla ludzi biznesu, nie tylko dla matematyków.

Co niesamowite – COBOL żyje i ma się świetnie. Szacuje się, że na świecie działa ponad 200 miliardów linii kodu COBOL, obsługujących systemy bankowe, podatkowe i ubezpieczeniowe. Gdy w 2020 roku pandemia sparaliżowała systemy zasiłków bezrobotnych w USA, wiele stanów ogłosiło pilne poszukiwania... programistów COBOL. Język napisany ponad 60 lat wcześniej okazał się wciąż niezastąpiony i niewymienny.

Admirał informatyki – dziedzictwo, które trwa

Grace Hopper służyła w marynarce wojennej przez ponad 40 lat, osiągając w 1985 roku stopień kontradmirała – jako jedna z pierwszych kobiet w historii US Navy. Gdy odchodziła na emeryturę wojskową w 1986 roku, w wieku 79 lat, była najstarszym czynnym oficerem marynarki Stanów Zjednoczonych.

Jej dziedzictwo wykracza daleko poza wojsko i jeden język programowania:

• Konferencja Grace Hopper Celebration of Women in Computing jest największym na świecie spotkaniem kobiet w branży IT – bierze w niej udział ponad 25 000 uczestniczek rocznie.
• Nagroda Grace Hopper Award przyznawana przez ACM honoruje wybitnych młodych informatyków.
• Niszczyciel rakietowy USS Hopper (DDG-70) pływa pod jej imieniem – niewielu informatyków może się pochwalić własnym okrętem wojennym.
• W 2016 roku prezydent Obama odznaczył Grace pośmiertnie Medalem Wolności, najwyższym cywilnym odznaczeniem USA.

Bez kompilatora Grace Hopper programowanie wyglądałoby dziś zupełnie inaczej. Nowoczesne języki wysokiego poziomu, frameworki, aplikacje webowe – wszystko to opiera się na fundamencie, który świat odrzucił w 1952 roku. Historia Grace Hopper przypomina, że największe rewolucje technologiczne zaczynają się od pomysłu, któremu nikt nie chce dać szansy.