Путь Маргарет Гамильтон: от медного рудника к лунной миссии

Всякий, кто хоть немного интересуется космонавтикой, помнит дату — 20 июля 1969 года, когда человек впервые ступил на поверхность Луны. Однако мало кто знает, что первую лунную катастрофу удалось предотвратить буквально чудом, и у этого чуда есть вполне конкретный автор — Маргарет Гамильтон.

За несколько минут до посадки «Аполлона-11» бортовой компьютер внезапно выдал сигналы тревоги 1201 и 1202. Ни Нил Армстронг, ни Базз Олдрин понятия не имели, что они означают: появление таких сигналов считалось почти невозможным. Они говорили о перегрузке машины: планировщик задач не справлялся со своей работой, поскольку заданий накопилось слишком много и они выедали все доступные вычислительные ресурсы. Радар сближения принялся засыпать компьютер огромным потоком данных, которые на этом этапе были абсолютно не нужны. Официальная версия гласит, что один из астронавтов случайно щёлкнул не тем тумблером, но сама причина здесь вторична. Выбор стоял жёсткий: либо прервать миссию, либо поставить под удар важнейшее космическое событие эпохи для всех Соединённых Штатов. И американские астронавты решили… ничего не предпринимать.

Причина в том, что программное обеспечение справилось само: оно перезапустилось с контрольной точки, очистило очередь процессов, сохранило все критически важные задачи и отбросило второстепенные — без помощи инженеров с Земли и без вмешательства экипажа. Несмотря на сбой, «добро» на продолжение посадки было получено, и Луна покорилась человеку.

За этой победой стоят тысячи людей, но та, кто предвидела невозможную ошибку и необходимость на неё реагировать, — Маргарет Гамильтон, математик, программист и инженер. Чаще всего её вспоминают как автора кода для лунной миссии, однако она была среди тех, кто формировал подход к проектированию систем, способных пережить любой сбой, включая те, которые тогда считались для человека немыслимыми. В известном смысле Маргарет действительно спасла космическую программу своей эпохи, а затем встала в один ряд с теми серьёзными мыслителями, кто увидел в разработке ПО полноценную инженерную дисциплину, и посвятила жизнь её становлению.

Этот материал посвящён жизни Маргарет Гамильтон — математика, программиста и инженера, которой не стало совсем недавно. Многим она известна лишь как создательница кода для лунных экспедиций, но её судьба не исчерпывается одной «луной». Начать, как водится, стоит с детства: именно в нём чаще всего закладывается путь людей, меняющих мир, тем более что сама Маргарет вспоминала свои детские годы с большой теплотой.

❯ Девочка из маленьких городков, мечтавшая о самостоятельности

Маргарет появилась на свет в августе 1936 года в штате Индиана, но родным краем для неё это место так и не стало. Семья часто меняла адрес: в раннем детстве девочка успела пожить в Огайо и Мичигане. Переезды определялись профессиональной судьбой родителей, и благодаря им Маргарет с малых лет привыкла оказываться в классах среди незнакомых людей, осваиваться на новом месте и быстро приспосабливаться к любым обстоятельствам.

Кочевать семье приходилось прежде всего потому, что родители Маргарет были педагогами, а родилась она незадолго до того, как в США разразился тяжёлый кризис, больно ударивший по возможностям работы в этой сфере. Отец был профессором и преподавал английский язык, философию и поэзию, полгода провёл на фронте Второй мировой войны. Мать работала учительницей в старшей школе. С бабушками и дедушками у девочки сложились тёплые, близкие отношения. Любопытно, что один дед был квакером, а другой — протестантским пастором. Бабушки тоже посвятили себя творческим занятиям: одна была журналисткой, другая — музыкантом. Так что культурная среда в семье была весьма богатой.

Огромное место в жизни семьи занимала музыка: устраивались многочисленные домашние вечера, где за фортепиано садились все по очереди. Сестра Маргарет стала профессиональной пианисткой и зарабатывала концертами. При этом сестра была младшей, но играла заметно лучше нашей героини, что служило поводом для вполне обычных семейных подколок. Сама же Маргарет мало походила на типичного подростка из такой семьи: она открыто бунтовала против засилья классики, увлекалась набиравшим популярность Элвисом Пресли и The Doors.

Занятно, что юношеский бунтарский дух никак не отразился на её учёбе. Маргарет обожала математику — в первую очередь абстрактные рассуждения и доказательства: ей нравилось самой выводить формулы и доказывать теоремы, а вот зубрёжка вызывала отвращение. Сильнее всего ей давались геометрия, алгебра и математическая логика. А вот что она действительно терпеть не могла, так это «домоводство» — обязательный для всех девочек того времени предмет. И речь не о привычных всякому выпускнику советской или российской школы уроках труда: этот курс был нацелен на воспитание образцовой американской домохозяйки. В годы, когда Маргарет сидела за школьной партой, там изучали кулинарию, а также довольно серьёзный блок по экономике и управлению бюджетом. Иными словами, женщина должна была уметь сравнивать цены в магазинах, считать налоги и вести семейные финансы. Сама по себе идея вполне здравая, если бы не обязательность предмета. Далее шли работа с тканью, уход за одеждой, пошив простых вещей. Важнейшую часть курса составляли навыки ухода за младенцем, правила ведения домашнего хозяйства и гигиены — словом, всё то, чем предстояло заниматься обычной американке. Лишь в 1970-е годы этот предмет серьёзно пересмотрели.

При этом Маргарет росла девочкой весьма деятельной. Например, она играла в бейсбол в мальчишеской команде — в маленьком городке просто не хватало игроков. С возрастом её увлечения менялись: она пела в хоре, играла в оркестре, ездила верхом, танцевала — то есть была настолько активной девочкой, насколько это вообще допускалось для той эпохи. К большому сожалению, подробных воспоминаний о детстве она так и не опубликовала, поэтому наши сведения ограниченны. Зато есть один очень показательный факт, который, на мой взгляд, многое говорит о характере этой женщины.

Работать она начала очень рано, причём не по острой нужде: труд был для неё важной частью самореализации, и эта черта сопровождала её всю жизнь. В 16 лет она водила экскурсии по заброшенной местной медной шахте. Шахту несколько раз пытались использовать в коммерческих целях, а позже превратили в туристическую достопримечательность. Маргарет начинала там простым гидом, а спустя несколько лет заняла свою первую руководящую должность: набирала других экскурсоводов, торговала сувенирами, вела финансовые дела. Владелец шахты был человеком без образования, но с большим талантом разбираться в людях, и он без колебаний переложил все управленческие функции на молодую девушку. Она прекрасно справилась, не забывая добиваться повышения оплаты и для себя, и для своих подопечных. Гамильтон всегда была сильным руководителем, и любопытно, что этот талант проявился уже в юности.

Весьма примечателен и её путь в то, что тогда называлось «большой математикой». У Маргарет не было целой армии репетиторов и прочих атрибутов, типичных для будущих великих учёных. Более того, в одном из интервью она рассказывала, как заявила отцу, что ни при каких обстоятельствах не пойдёт в колледж, — и это было её взрослое, самостоятельное решение. Как я уже говорил, девочка бунтовала весьма активно. Отец проявил недюжинный педагогический талант: он просто согласился и разрешил ей не поступать. Однако ближе к выпуску настроения, конечно, изменились, и Маргарет блестяще поступила в университет.

Вы уже знаете, что она трудилась на шахте и показала себя хорошим организатором, но был у неё и опыт работы в колледже. Разумеется, речь не о преподавании: она выполняла довольно тяжёлую работу — трудилась подсобницей на раздаче в кафетерии, мыла посуду, убирала остатки еды с тарелок и так далее. Но это была дневная работа, а по ночам она ещё и дежурила на телефонном коммутаторе. Наши читатели, вероятно, представляют, что это такое, но на всякий случай поясню: она вручную соединяла звонки, втыкая штекеры в нужные гнёзда, как телефонистки в старых фильмах. Сама Маргарет вспоминала забавный случай со звонком из местного водного управления. Дело в том, что таких управлений было два, и она соединила звонившего не с тем, с кем нужно, — собеседники принялись спорить о том, кто из них на самом деле представляет водное управление и кому кто звонит. При этом речь шла не о линии Bell System, через которую прошло огромное количество будущих выдающихся специалистов в области информационных технологий, а о телефонной станции — или, скорее, её небольшом аналоге, по какой-то причине находившемся прямо в университете.

Так в университет пришла девушка, уже обладавшая широким набором навыков и определённым жизненным опытом и готовая двигаться дальше. Она поступила в Мичиганский университет и честно признавалась, почему выбрала именно его: всё решила щедрая стипендия. В некоторых биографических статьях упускают ещё одну любопытную деталь: стипендию ей предлагали и другие учебные заведения, например Стивенс-колледж, но он принимал только женщин. Маргарет была достаточно амбициозна и стремилась к серьёзной карьере, поэтому осознанно отказалась от женского колледжа в пользу обычного университета.

В Мичиганском университете всё складывалось вполне благополучно. Маргарет сознательно выбрала математику, записывалась на дополнительные курсы именно по этому направлению и начала формировать собственную специализацию. При этом никто не подбадривал её в духе «учись, девочка, и тебя ждёт хорошее место». В то время университеты куда проще относились к будущему своих выпускников, и она просто получала добротную математическую базу.

Позже будущая мисс Гамильтон перешла в колледж Эрлхэм, и причина была весьма любопытной: это был частный колледж, где учились почти все её родные — мать, тёти, бабушка, дед. Она очень много слышала о нём с детства. Кроме того, это было гораздо менее крупное заведение, чем Мичиганский университет, а Маргарет не хотелось оставаться песчинкой в огромном обезличенном учреждении. Поэтому после первого семестра она перебралась в маленький колледж, завершив его с блестящими результатами, в том числе по профильной математике.

Но здесь есть важная деталь: в отличие от Мичигана, в Эрлхэме у неё не было стипендии, и именно отсутствие стипендии в некотором роде привело её в мир программирования. Примерно на рубеже 1956/57 годов (точная дата не сохранилась) Маргарет устроилась в страховую компанию Travelers Insurance. У компании была серьёзная программа: она частично оплачивала обучение, а студент часть времени работал в фирме, часть — учился. Работа была, мягко говоря, не самой сложной, зато невероятно монотонной. Наша героиня трудилась в большом, преимущественно женском коллективе: сотрудницы целыми днями занимались массовыми статистическими расчётами на Marchant — старых механических счётных машинах. И именно с этой работой связана одна история, которую сама Маргарет называла прямым источником своей мотивации.

Рабочий день в этой фирме заканчивался по весьма необычному расписанию — в 16:33. Так было устроено, чтобы разгрузить дороги и не создавать заторов из-за одновременного выхода сотрудников. За три минуты до конца смены люди начинали поглядывать на часы, готовясь покинуть рабочее место как можно скорее, а ровно в 16:33 срывались с мест и в буквальном смысле бежали к выходу. Эта картина почему-то глубоко потрясла Маргарет: она не желала посвятить жизнь однообразной работе, от которой захочется спасаться бегством в самом прямом смысле. Была и ещё одна любопытная история: по фирме периодически расползался слух, что появились некие новые машины — компьютеры, — и что они отнимут работу у тех, кто сидит за ручными счётными машинами. Люди, постоянно обсуждавшие эти новости, почти не понимали, что это за устройства, но боялись их до дрожи. Паника была небезосновательной: в итоге компьютеры действительно заменили всех этих женщин, но при этом благодаря им появилось несоизмеримо больше рабочих мест, чем при полуручном счёте. Правда, стало ли от этого легче тем, кто умел лишь быстро складывать числа, — вопрос открытый. Позже Маргарет неоднократно предлагали возглавить отделы страховой статистики, но она каждый раз отказывалась, хотя прекрасно справлялась с этой работой.

Справлялась она прежде всего благодаря тому, что уровень математики в её учебном заведении был чрезвычайно высок. Одним из её преподавателей стала Флоренс Лонг — глава математического отделения колледжа, человек, повлиявший на Маргарет сильнее всех. Флоренс не только преподавала математику на глубоком уровне, но и отдельно, вне стен вуза, занималась с наиболее одарёнными студентами.

Именно знакомство с этой женщиной во многом определило решение Маргарет двигаться дальше в науку и развивать математику. Тем временем в 1958 году она вышла замуж, стала миссис Гамильтон и ненадолго занялась преподаванием математики в школе. С работой тогда возникли серьёзные трудности: несмотря на навыки и возможности, она тяжело переболела пневмонией и просто не могла ходить на собеседования. Натура у Маргарет явно была авантюрная: почти не владея французским, она согласилась преподавать его в школе, потому что учреждение отчаянно нуждалось в учителе французского — его там физически не было. Педагогическая карьера заняла всего год: она ждала, пока муж завершит обучение в том же университете, где учились и они.

Это были двое молодых и очень талантливых людей, причём талантливых в лучшем смысле слова: муж мечтал о степени PhD по химии, она — о том же, но по математике. Вскоре в молодой семье родилась дочь — всего через год после свадьбы. И тут возникла серьёзная проблема: двое учёных физически не могли содержать семью, и пришлось решать, кто будет получать учёную степень, а кто в это время обеспечивать семью. В итоге Маргарет пошла работать, а её муж отправился в Гарвард изучать право. В 1967 году пара развелась; о причинах Маргарет никогда не говорила, муж выстроил вполне успешную юридическую карьеру, но о каких-либо их дальнейших пересечениях нигде не упоминается.

❯ Дорога в программирование

Но, как говорится, не было бы счастья, да несчастье помогло: именно эта вынужденная ситуация привела миссис Гамильтон в сферу информационных технологий. Первой её работой в этой области стала должность в MIT у Эдварда Н. Лоренца, профессора метеорологии.

Уважаемому профессору требовался программист, и Маргарет приняли, хотя с техникой она раньше не имела дела вовсе. Но в его кабинете нашу героиню ждал компьютер LGP-30, и освоить его ей помог сам профессор. Правда, здесь стоит уточнить, что означает слово «освоить»: он вручил ей подробные инструкции и велел приступать к работе, дав лишь несколько уроков о том, как делать это немного быстрее. Для ранней эпохи информационных технологий ситуация вполне классическая: ни настоящей школы, ни помощников, ни системного обучения. Дали инструкцию — плыви. Выплывешь — молодец, не выплывешь — значит, не годишься.

Источник