コンピューター（職業）

NACA高速飛行ステーションのコンピュータ室（1949年）

「コンピュータ」という用語は17世紀初頭から使われており（最初の文献での言及は1613年）、[ 1 ]電子計算機が登場する以前から「計算する人」、つまり数学的な計算を行う人を意味していた。アラン・チューリングは「人間型コンピュータ」を「定められた規則に従うことが求められ、そこから少しでも逸脱する権限を持たない」人物と表現した。[ 2 ] 19世紀後半以降、長時間にわたる退屈な計算には、多くの場合女性からなるチームが用いられた。作業は分担され、並行して進められた。同じ計算が別のチームによって独立して実行され、結果の正確性を確認することが多かった。

20 世紀末以降、「人間コンピューター」という用語は、驚異的な暗算能力を持つ個人、つまりメンタル カリキュレーターにも適用されるようになりました。

科学の起源

ルネサンス時代の天文学者たちは、惑星の位置を計算するという主な研究において、自らを「数学者」と呼ぶのと同じくらい頻繁にこの用語を用いていました。彼らはしばしば「コンピュータ」を雇って計算を補助していました。ヨハネス・ケプラーのような人々にとって、科学者の計算補助は、彼らがより高度な研究へと進むまでの一時的な仕事でした。ジョン・ネイピアは1617年に亡くなる前に、「多くの生徒とコンピュータを持つかもしれない学者」が改良された対数表を作成する方法を提案しました。[ 3 ] : p.46

計算がより組織化されるようになったのは、フランス人のアレクシ・クロード・クレロー（1713-1765）が、ハレー彗星の帰還時刻を決定する計算を、ジェローム・ラランドとニコル＝レーヌ・ルポーという2人の同僚と分担して行った時でした。[ 4 ]人間のコンピューターは、1760年代後半まで天体の将来の動きをプロットし、暦用の天体表を作成し続けました。 [ 5 ]

英国海軍本部の航海年鑑に携わったコンピューターには、ウィリアム・ウェールズ、イスラエル・ライオンズ、リチャード・ダンソーンなどがいた。[ 6 ]プロジェクトはネヴィル・マスケリンが監督した。[ 7 ]マスケリンは、自分のコンピューター・チームが行わなければならない計算の数を減らすため、できる限り頻繁に他の情報源から表を借用した。[ 8 ]女性は一般に除外されたが、一部の例外があり、メアリー・エドワーズは1780年代から1815年まで、海上での航海に使われた英国航海年鑑の35台のコンピューターの1台として働いた。米国も1840年代に独自の航海年鑑に取り組んでおり、マリア・ミッチェルはそのスタッフの中で最も有名なコンピューターの1人であった。[ 9 ]

人間による計算におけるその他の革新には、王立グリニッジ天文台のオクタゴンルームで、王立天文学者ジョージ・エアリーのために働いていた少年たちのグループによる仕事がある。[ 10 ]エアリーのコンピューターは1835年以降に雇われたが、15歳と若く、天文学データのバックログを処理していた。[ 11 ]エアリーがオクタゴンルームで管理者を配置し、事前に印刷された計算用紙と、計算と結果の確認の標準化された方法（航海暦のコンピューターの動作方法に似ている）を組織化した方法は、その後80年間、コンピューター操作の標準として残ることになる。[ 12 ]

1865年以降、女性はコンピューター関連の仕事にますます携わるようになった。[ 13 ]民間企業は女性をコンピューター関連の仕事や事務員の管理のために雇った。[ 13 ]

1870年代、アメリカ通信部隊は気象パターンを追跡するために人間の計算を組織化する新しい方法を開発しました。[ 14 ]これは、アメリカ海軍とスミソニアン気象プロジェクトの以前の研究に基づいています。[ 15 ]通信部隊は、迅速に収集され、「集中的な2時間シフト」で完了する必要のあるデータを処理するために、少人数の計算スタッフを使用しました。[ 16 ]各人間のコンピューターは、データの一部のみを担当していました。[ 14 ]

19世紀後半、エドワード・チャールズ・ピカリングは「ハーバード・コンピューター」を組織した。[ 17 ]最初に接触した女性であるアンナ・ウィンロックは、 1875年にハーバード天文台にコンピューターの仕事を求めた。 [ 18 ] 1880年までには、ハーバード天文台で稼働していたコンピューターはすべて女性だった。[ 18 ]コンピューターの標準的な賃金は、1時間あたり25セントから始まった。[ 19 ]そこで働く需要が非常に高かったため、ハーバード・コンピューターに無償で勤務することを申し出た女性もいた。[ 20 ]この時代の女性天文学者の多くはコンピューターだったが、おそらく最もよく知られているのはフローレンス・クッシュマン、ヘンリエッタ・スワン・リーヴィット、アニー・ジャンプ・キャノンで、3人はそれぞれ1888年、1893年、1896年からピカリングと働いていた。キャノンは1分間に3つの割合で星を分類できた。[ 21 ]ハーバード大学のコンピューターの一人であるミナ・フレミングは、1890年に『ドレイパー恒星スペクトルカタログ』を出版した。 [ 22 ]このカタログは、恒星をスペクトル線で分類した。[ 22 ]このカタログはハーバード大学のコンピューターによって拡張され続け、次巻で新しい恒星が追加されていった。[ 23 ]エリザベス・ウィリアムズは、ローウェル天文台で冥王星という新しい惑星を探す計算に携わった。

1893年、フランシス・ゴルトンは、植物および動物の測定可能な特性に関する統計的調査を実施する委員会を設立し、王立協会に報告しました。[ 24 ]委員会は科学研究に先進技術を使用し、多くの科学者の研究を支援しました。[ 24 ]委員会によって支援された最初の科学者であるWFラファエル・ウェルドンは、彼の計算機であった妻のフローレンス・テッブ・ウェルドンと一緒に研究しました。[ 24 ]ウェルドンは、オーガスト・レオポルド・クレレによって作成された対数と数表を使用し、計算機はありませんでした。[ 25 ]ロンドン大学に研究室を持っていたカール・ピアソンは、ウェルドンの研究が「委員会によって妨げられた」と感じていました。[ 26 ]しかし、ピアソンは委員会がデータの相関関係に使用できる数式を作成しました。[ 27 ]ピアソンは相関式を彼自身の生体測定学研究所に持ち込みました。[ 27 ]ピアソンにはボランティアと有給のコンピュータがいて、男女両方がいた。[ 28 ]アリス・リーは彼の有給コンピュータの一人で、ヒストグラムとカイ二乗統計を扱っていた。[ 29 ]ピアソンはベアトリスとフランシス・ケイブ・ブラウン・ケイブとも働いていた。[ 29 ] 1906年までに、ピアソンの研究室は数学的な表を作成する技術を習得していた。[ 29 ]

数学表

18世紀と19世紀の西ヨーロッパの数表、例えば三角法や対数表の作成には、人間の計算機が使われた。これらの表は、プロジェクトに関わった主要な数学者の名前で知られることがほとんどだったが、実際には、無名の計算機の大群が作ったものだった。航海や工学には、より高精度な表がこれまで以上に必要だった。さまざまなアプローチがあったが、その1つは、プロジェクトを自宅で完成させる出来高制の仕事に分割するというものだった。計算機は、社会から専門職に就いたり、外へ働きに出たりすることが不適切とみなされていた、教育を受けた中流階級の女性であることが多く、計算結果を郵送で受け取り、送り返した。[ 30 ]王立天文学会は最終的に、1925年当時、人間の計算機のための唯一の専門組織であった数学表委員会という新しい委員会を設立した。[ 31 ]

流体力学

1927年から1932年にかけてオランダのゾイデル海で建設されたアフスライトダイクの影響を予測するために、人間のコンピューターが利用されました。このコンピューターシミュレーションはヘンドリック・ローレンツによって構築されました。[ 32 ]

気象学への先見的な応用は、ルイス・フライ・リチャードソンの科学的研究に見出すことができます。彼は1922年に、64,000人の人間が微分原始方程式を数値的に解くことで地球全体の天気を予測できると推定しました。[ 33 ] 1910年頃には、彼はすでに人間のコンピューターを使って石造ダムの内部の応力を計算していました。[ 34 ]

NACAの人間コンピューター - 1950年代の超音速圧力トンネルのスタッフ
1954年、顕微鏡と計算機を備えたNACAコンピュータ

戦時中のコンピューターと電子機器

第一次世界大戦まで、コンピューターは職業として確立されていませんでした。「第一次世界大戦では、大量の人間によるコンピューターが必要でした。戦争中、両軍ともコンピューターは地図のグリッド、測量補助装置、航海表、砲兵表などを作成しました。男性が戦争に参戦する中、これらの新しいコンピューターのほとんどは女性で、多くは大学教育を受けていました。」[ 35 ]これは第二次世界大戦でも起こりました。より多くの男性が戦闘に参加するにつれて、大学教育を受けた女性がその役割を担うようになりました。最初の女性コンピューターの一人であるエリザベス・ウェッブ・ウィルソンは、1918年に陸軍に採用され、ジョージ・ワシントン大学を卒業していました。ウィルソンは「自分の数学的スキルを活かせる戦争関連の仕事を辛抱強く探しました。後年、彼女は戦争のおかげで『ワシントンの社交界』、つまり夫を見つけるはずだった社交界の輪から逃れることができた」と語っています[ 35 ]。代わりに彼女はキャリアを築くことができました。戦後、ウィルソンは数学の道を続け、アクチュアリーとなり、生命表の研究に注力しました。

第二次世界大戦中、アメリカ合衆国では人間コンピューターが戦争遂行に不可欠な役割を果たした。徴兵によって男性労働力が枯渇したため、第二次世界大戦中のコンピューターの多くは女性であり、数学の学位を持つ者が多かった。1940年代には、写真乳剤に残された核や粒子の軌跡を調べるために女性が雇用された。[ 36 ]マンハッタン計画では、様々な機械装置と連携した人間コンピューターが、核分裂に関連する複雑な公式の数値解析を支援した。[ 37 ]

第一次世界大戦中、弾道表の計算には人間のコンピューターが使われました。[ 38 ]二度の世界大戦の間、コンピューターはアメリカ合衆国の農務省とアイオワ州立大学で使用されました。[ 39 ]これらの場所では、人間のコンピューターは仕事を補助するために計算機や初期の電気式コンピューターも使用していました。[ 40 ] 1930年代には、コロンビア大学統計局がベンジャミン・ウッドによって設立されました。[ 41 ]インディアナ大学、コールズ委員会、国立研究会議でも組織的コンピューティングが確立されました。[ 42 ]

第二次世界大戦後、国家航空諮問委員会(NACA) は飛行研究に人間コンピューターを使用し、セルロイドフィルムとオシログラフ用紙から生データを書き写し、次に計算尺と電子計算機を使用してデータを標準工学単位に変換しました。 マーゴット・リー・シェタリーの伝記本、 「 Hidden Figures 」(2016 年に同名映画化) は、地球周回軌道への最初のアメリカ人有人ミッションであるフレンドシップ 7をサポートするためにNASAで人間コンピューターとして働いたアフリカ系アメリカ人女性を描いています。 [ 43 ] NACA は 1940 年から黒人女性をコンピューターとして雇い始めていました。[ 44 ]その中の 1 人がドロシー・ヴォーンです。彼女は戦争遂行を支援するために特別に雇われて 1943 年にラングレー研究センターで働き始め、 [ 45 ]ラングレーでコンピューターとして働いていたアフリカ系アメリカ人女性のグループであるWest Area Computers を監督するようになりました。当時、人間によるコンピューティングは単純労働とみなされていました。2019年11月8日、議会黄金勲章が「1930年代から1970年代にかけて、国家航空諮問委員会およびアメリカ航空宇宙局（NASA）でコンピューター、数学者、エンジニアとして活躍したすべての女性を称えて」授与されました。[ 46 ]

エクスプローラー1号の軌道用のコンピューター。

電子計算機が普及するにつれ、特に女性である人間の計算機が、初期の計算機プログラマーとして採用された。[ 47 ] ENIAC （第二次世界大戦中にペンシルバニア大学で作られた最初の汎用電子デジタル計算機）の問題設定を担当した6人が人間の計算機部隊から採用されたため、世界初のプロの計算機プログラマーは女性であり、ケイ・マクナルティ、ベティ・スナイダー、マーリン・ウェスコフ、ルース・リヒターマン、ベティ・ジーン・ジェニングス、フラン・バイラスであった。[ 48 ]

人間支援計算

「ヒューマンコンピュータ」という用語は、最近、自らの研究を「ヒューマンコンピューテーション」と呼ぶ研究者グループによって使用されています。[ 49 ]この用法では、「ヒューマンコンピュータ」とは、ヒューマンベースコンピューテーション（HBC）の文脈における人間の活動を指します。

「ヒューマン・コンピュータ」という用語の用法は、以下の理由から議論の余地があります。HBCとは、機械がタスクの特定の部分を人間にアウトソーシングする計算技術であり、必ずしもアルゴリズムに基づいているわけではありません。実際、HBCの文脈では、人間は望ましい結果を得るために実行すべき正確な一連の手順を与えられることはほとんどなく、人間がどのように問題を解決するかについては無知です。これが、上記の定義で「アウトソーシング」という用語が使用されている理由です。HBCにおける「ヒューマン・コンピュータ」という役割において、歴史的に人間が用いられることは非常に稀です。

参照

注記

  1. ^ "computer".オックスフォード英語辞典（第3版）. オックスフォード大学出版局. 2008年3月. 1613 'RB' ヤング・マンズ・グリーニングス 1, 私は、この時代の最も正確な計算機と、史上最高の算術学者を読みました。そして、彼はあなたの日々を短い数字に縮めました。
  2. ^チューリング 1950 .
  3. ^ネイピア、ジョン (1889) [1619]. 『対数公式の驚異的基準の構築』（PDF） . マクドナルド、ウィリアム・レイ訳. エディンバラ：ブラックウッド・アンド・サンズ.ウィキソースでも入手可能
  4. ^グリア 2005、22～25頁。
  5. ^グリア 2005、29～30頁。
  6. ^グリア 2005、30ページ。
  7. ^グリア 2005、29ページ。
  8. ^グリア 2005、31ページ。
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  43. ^ハウエル、エリザベス（2017年1月24日）「NASA​​の本当の『隠された数字』の物語」「 . Scientific American . 2017年1月26日閲覧。
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  46. ^ 「HR1396 - Hidden Figures Congressional Gold Medal Act」 Congress.gov 2019年11月8日. 2019年11月9日閲覧。
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  48. ^ ENIACプログラマーズプロジェクト – 受賞歴アーカイブ日： 2013年4月14日、 archive.today
  49. ^ロー＆フォン・アン 2011 .

参考文献

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