مارگارت همیلتون، که توسعه نرم افزار برنامه آپولو را رهبری می کرد، درگذشت

مارگارت همیلتون، دانشمند کامپیوتر عمیقا تأثیرگذار که بیشتر به خاطر رهبری تیم مهندسی نرم افزار در آزمایشگاه ابزار MIT در طول برنامه آپولو ناسا شناخته می شود، در 30 سپتامبر درگذشت. او 90 ساله بود.

همیلتون که پیشگام محاسبات بود و بیش از 130 نشریه تألیف کرد، به ایجاد مهندسی نرم افزار به عنوان یک رشته اختصاصی کمک کرد. او از سال 1959 تا اواسط دهه 1970 در MIT کار کرد و پس از آن به یک کارآفرین کامپیوتری و مدیر عامل موفق تبدیل شد.

کارهای زندگی او با جوایز و افتخارات زیادی شناخته شد، از جمله مدال آزادی ریاست جمهوری 2016 از باراک اوباما، که به نقل از آن اشاره کرد: "همیلتون اشکال جدیدی از مهندسی نرم افزار را تعریف کرد و به راه اندازی صنعتی کمک کرد که تاریخ بشر را برای همیشه تغییر دهد. معماری نرم افزار او منجر به جهش های عظیم برای بشریت شد، و کدی را نوشت که به آمریکا کمک کرد پا بر روی ماه بگذارد."

مارگارت همیلتون یک پیشگام بود - گفتن اینکه او از زمان خود جلوتر بود - یک دست کم گرفتن چشمگیر خواهد بود. او در زمانی که این رشته در مراحل ابتدایی خود بود، یک مهندس نرم افزار بود و نه تنها خودش کدهای پیشرفته ای را توسعه داد، بلکه رهبری تیمی را در استفاده از این فناوری نوپا برای توسعه یکی از پیچیده ترین سیستم هایی که بشر تا به حال به آن دست یافته بود، بر عهده داشت." دپارتمان هوانوردی و فضانوردی.

"برنامه آپولو هنوز به عنوان یکی از بزرگترین گواهی های ما بر قدرت همکاری، نبوغ و مهندسی است، و مارگارت همیلتون نقش اساسی در موفقیت آن برنامه داشت. و برای او این تازه شروع بود! او کارآفرین شد و در لبه پیشرفته نرم افزارهای سیستمی باقی ماند، در حالی که به عنوان یک حرفه تبلیغاتی فوق العاده، الهام بخش بود."

همیلتون در سال 1936 در پائولی، ایندیانا به دنیا آمد. همیلتون در سال 1955 تحصیل در رشته ریاضیات را در دانشگاه میشیگان آغاز کرد و سپس به کالج ارلهام منتقل شد، جایی که در سال 1958 مدرک کارشناسی ریاضیات را با یک رشته فلسفه در سال 1958 دریافت کرد. او در سال 1959 به بوستون، ماساچوست نقل مکان کرد.

همیلتون به زودی یک موقعیت موقت در بخش هواشناسی MIT پیدا کرد و با استاد هواشناسی Edward N. Lorenz SM '43, ScD '48 در نرم افزار پیش بینی آب و هوا کار کرد. این اولین نقطه ورود او به برنامه نویسی کامپیوتر بود و کار او به انتشارات آتی لورنز در مورد نظریه آشوب ادامه داد.

از آنجا، همیلتون در سال 1961 به عنوان یک برنامه نویس در آزمایشگاه MIT لینکلن مشغول به کار شد و بر روی پروژه محیط زمینی نیمه خودکار (SAGE)، اولین سیستم دفاع هوایی ایالات متحده کار کرد. همیلتون نرم افزاری را برای نمونه اولیه کامپیوتر AN/FSQ-7 (XD-1) نوشت که توسط نیروی هوایی ایالات متحده برای جستجوی هواپیماهای بالقوه غیر دوستانه استفاده می شد. در طول این زمان، همیلتون شروع به علاقه مندی به قابلیت اطمینان نرم افزار کرد - یک مفهوم جدید و تا حد زیادی ناشناخته در آن زمان.

در سال 1965 همیلتون در حال آماده شدن برای ادامه تحصیلات تکمیلی بود که شوهرش آگهی‌ای را در روزنامه دید: آزمایشگاه ابزار در MIT به دنبال افرادی بود که نرم‌افزاری را برای «فرستادن انسان به ماه» توسعه دهند. این آزمایشگاه قراردادی را از ناسا برای ساختن نرم‌افزار پروازی برای برنامه آپولو به دست آورده بود. همیلتون که شیفته این چالش شده بود درخواست داد و به عنوان اولین برنامه نویس پروژه آپولو در MIT و همچنین اولین برنامه نویس زن در این پروژه استخدام شد.

همیلتون ابتدا روی نرم‌افزار ماموریت‌های آپولو بدون خدمه کار کرد و سپس به عنوان رهبری تیم توسعه‌دهنده نرم‌افزار پرواز درون‌برد برای مأموریت‌های خدمه ارتقا یافت. تا سال 1968 او دستیار مدیر مسئول تیم ماژول فرماندهی و سرویس بود و بیش از 400 نفر روی نرم افزار آپولو کار می کردند.

همیلتون در سال 2009 به MIT News گفت: "از دیدگاه من، خود تجربه نرم افزار (طراحی، توسعه، تکامل آن، تماشای عملکرد آن و یادگیری از آن برای سیستم های آینده) حداقل به اندازه رویدادهای پیرامون ماموریت هیجان انگیز بود. "هیچ شانس دومی وجود نداشت. ما این را می دانستیم. ما کار خود را جدی گرفتیم، بسیاری از ما این سفر را در حالی که هنوز در 20 سالگی خود شروع کردیم. ارائه راه حل ها و ایده های جدید یک ماجراجویی بود. فداکاری و تعهد داده شده بود. احترام متقابل همه چیز را نشان می داد.

از آنجا که نرم افزار یک رمز و راز بود، یک جعبه سیاه، مدیریت بالا به ما آزادی و اعتماد کامل داد. باید راهی پیدا می کردیم و این کار را کردیم. با نگاهی به گذشته، ما خوش شانس ترین مردم جهان بودیم. چاره ای جز پیشگام بودن وجود نداشت.»

برنامه نویسی "دفاعی" و نرم افزارهای اولویت محور انسان را به ماه می برد

همیلتون استعداد رهبری و همچنین غریزه ای مشتاق برای حل مسئله و تفکر انتقادی را کشف کرد که چندین بار پروژه آپولو را نجات داد.

حادثه‌ای بود که به «خطای لورن» معروف شد: یک روز، دخترش لورن، که در آن زمان چهار ساله بود، در حال بازی با شبیه‌ساز ماژول فرمان در آزمایشگاه ابزار دقیق بود که به‌نوعی یک برنامه پیش از راه‌اندازی به نام P01 را فعال کرد، در حالی که شبیه‌ساز در وسط پرواز بود – که شبیه‌ساز به کلی از کار افتاد. همیلتون یک برنامه افزودنی در مستندات فنی ایجاد کرد که به کاربران هشدار می داد P01 را در طول پرواز راه اندازی نکنند.

او همچنین یک اصلاح نرم‌افزاری را برای جلوگیری از وقوع خطا در طول یک ماموریت واقعی پیشنهاد کرد، اما به این دلیل که فضانوردان بسیار آموزش دیده هرگز چنین اشتباهی را مرتکب نمی‌شوند، نادیده گرفته شد. با این حال، در طول ماموریت آپولو 8 در سال 1968، دقیقا همان چیزی است که اتفاق افتاد: جیم لاول به طور ناخواسته P01 را در طول پرواز پرتاب کرد و باعث شد اطلاعات ناوبری در پرواز ناپدید شوند. همیلتون و تیمش برای حل این خطا فراخوانده شدند و پس از آن تغییرات پیشنهادی او در برنامه ادغام شد.

این یک نمونه اولیه از برنامه نویسی "دفاعی" بود، تمرین ساختن نرم افزاری که به تنهایی می تواند خطاها را پیش بینی یا رفع کند.

مشهورترین مشارکت همیلتون در برنامه آپولو در طی ماموریت محوری آپولو 11 برای فرود بر روی ماه در ژوئیه 1969 صورت گرفت. لحظاتی قبل از فرود ماژول Eagle بر روی سطح ماه، رایانه داخلی زنگ هشدار را به صدا درآورد. خطای 1202 را شناسایی کرده بود: رایانه به دلیل نقص در یک سوئیچ سخت افزاری بیش از حد بارگذاری شده بود، و این امکان وجود داشت که سیستم نتواند مراحل پیچیده فرود را انجام دهد.

اما همیلتون و تیمش نرم‌افزار اولویت‌محور را مهندسی کرده بودند که می‌توانست وظایف غیرضروری پس‌زمینه را به منظور اولویت‌بندی وظایف حیاتی، خاموش کند. هیوستون به نرم افزار همیلتون اعتماد کرد و اجازه داد ماموریت ادامه یابد و دو مرد برای اولین بار روی ماه قدم زدند.

همیلتون در دهه 1970 به کار در آزمایشگاه ابزار دقیق ادامه داد. با پایان یافتن برنامه آپولو، آزمایشگاه ابزار دقیق از MIT خارج شد و به آزمایشگاه مستقل دریپر تبدیل شد.

جری ام. وولتز SM 97، دکترای 00، رئیس و مدیر عامل دریپر می گوید: «مارگارت اثری پاک نشدنی بر دریپر گذاشت و ما برای همیشه سپاسگزار آن خواهیم بود. او از طریق رهبری و مشارکت‌هایش در توسعه نرم‌افزار پرواز درون‌برد برای رایانه هدایت آپولو ناسا، کمک کرد تا اطمینان حاصل شود که فضانوردان آپولو به سلامت بر سطح ماه فرود می‌آیند و با خیال راحت به خانه بازمی‌گردند. ما میراث او را برای همیشه در دریپر ارج خواهیم گذاشت.»

همیلتون در سال 1976 اولین شرکت نرم افزاری خود را با نام Higher Order Software ایجاد کرد. این شرکت بر اساس رویکرد مهندسی نرم افزار همیلتون در زمینه پیشگیری از خطا و تحمل خطا بود.

یک دهه بعد، همیلتون شرکت نرم افزاری دیگری به نام Hamilton Technologies را تأسیس کرد تا محصولات و خدماتی را برای نوسازی برنامه ریزی، مهندسی سیستم و فرآیند توسعه نرم افزار به منظور به حداکثر رساندن قابلیت اطمینان، هزینه کمتر و سرعت بخشیدن به زمان عرضه به بازار ارائه کند.

محصول شاخص Hamilton Technologies، Universal Systems Language (USL)، یک زبان مدل‌سازی سیستم و روش‌شناسی برای مهندسی سیستم‌های نرم‌افزاری پیچیده است که پیشگیری از خطا و برنامه‌نویسی دفاعی را در اولویت قرار می‌دهد.

همیلتون در طول زندگی حرفه‌ای خود برای به رسمیت شناختن مهندسی نرم‌افزار به عنوان یک رشته اختصاصی تلاش کرد.

همیلتون در سال 2018 به ال پیس گفت: «من برای مشروعیت بخشیدن به نرم افزار جنگیدم تا به نرم افزار - و کسانی که آن را می سازند - احترام بگذارم، و بنابراین شروع به استفاده از اصطلاح «مهندسی نرم افزار» کردم تا آن را از سخت افزار و سایر انواع مهندسی متمایز کنم، با این حال هر نوع مهندسی را به عنوان بخشی از فرآیند کلی مهندسی سیستم ها در نظر می گرفتم. "وقتی برای اولین بار شروع به استفاده از این عبارت کردم، بسیار سرگرم کننده در نظر گرفته شد. این یک شوخی مداوم برای مدت طولانی بود. آنها دوست داشتند من را در مورد ایده های رادیکال من شوخی کنند.

نرم افزار در نهایت و لزوما همان احترامی را که هر رشته دیگری کسب کرد، به دست آورد.

در میان جوایز و افتخارات بسیاری، همیلتون با جایزه قانون فضایی استثنایی ناسا برای مشارکت های علمی و فنی در سال 2003 شناخته شد. جایزه همکار موزه تاریخ کامپیوتر در سال 2017؛ جایزه یک عمر دستاورد Intrepid در سال 2019؛ و در سال 2022 به تالار مشاهیر هوانوردی ملی معرفی شد.

بعدها در زندگی، همیلتون به نمادی برای زنان در علم و فناوری تبدیل شد، به خصوص پس از یک عکس مشهور که او را در کنار پرینت کد آپولو تیم MIT خود نشان می داد، شروع به پخش آنلاین کرد. در سال 2015، نرم افزار آپولو که او به توسعه آن کمک کرد، به طور کامل به سایت اشتراک گذاری کد GitHub اضافه شد. و در سال 2017، پس از اینکه مجموعه‌ای که در ابتدا توسط مایا واینستاک، مسئول ارتباط علمی MIT طراحی شده بود، به افتخار او و چندین زن دیگر در تاریخ ناسا در سرتاسر جهان در دسترس قرار گرفت، او یک مینی فیگور رسمی لگو شد.

دی ویک می‌گوید: "مارگارت همیلتون الهام‌بخش نسل‌های دانشمندان و مهندسان کامپیوتر بوده است. حرفه‌ای او برای پیشگیری از خطاها و آنچه او "مدیریت با ناشناخته‌ها" می‌خواند، اختصاص داشت. او رهبری را با مثال شخصیت زد و یک روش مهندسی نرم افزار را بر اساس حل مسئله و مهندسی سیستم ایجاد کرد که همه ما از آن سود می بریم.

از همیلتون دخترش لورن همیلتون به یادگار مانده است. داماد او، ریچارد سلسنیک؛ دو نوه؛ و چهار نوه مراسم یادبودی در بهار در کمبریج، ماساچوست برگزار خواهد شد.