האשה שהמציאה את הנדסת התוכנה, מאת עדן אוריון

בימינו אלה, כחמישים שנים לאחר הנחיתה ההסטורית של בני אדם על אדמת הירח, אנו עושים שימוש כמעט בלתי פוסק במחשבים. מכשירי הטלפונים ה״חכמים״...

בימינו אלה, כחמישים שנים לאחר הנחיתה ההסטורית של בני אדם על אדמת הירח, אנו עושים שימוש כמעט בלתי פוסק במחשבים. מכשירי הטלפונים ה״חכמים״ שבידנו כוללים בחובם כח חישובי גדול בהרבה מאשר היה לחללית אפולו באותם ימים.

אנו מקבלים כמובן מאליו את העובדה שתוכנות רבות פשוט עובדות ללא תקלות, עובדות ביחד, לא מפריעות אחת לשנייה, ומספקות לנו את מבוקשנו , בין אם זו נקודת הציון בניווט במכונית ובין אם זו תמונת הסלפי שצילמנו בטיול בארץ רחוקה ואנו רוצים לשלוח אותה להורינו שבארץ.

אולם תוכנות לא תמיד פעלו כך.
הנחיתה על הירח דרשה שילוב של כלי הנחיה שונים שיוכלו להתגבר על תקלות, לקבל החלטות לגבי עדיפויות בריצה ביצוע משימות בזמנים שונים ועוד. דרישות אלו היו חדשות לעולם המחשוב שהתפתח בשנים אלו. באקדמיה עדיין לא היתה פקולטה מיוחדת ל״מדעי המחשב״ ומקצועות אלה נלמדו ככלי עזר בפקולטות האחרות.

מרגרט המילטון ליד ספרי קוד התוכנה של אפולו 11 שיצרו היא וצוותה.

הכירו את מרגרט המילטון, האישה שעמדה בראש הצוות שחשב בכלל על כל התרחישים וכתב את תוכנות המחשב השונות כך שהנחיתה ההסטורית והחזרה הבטוחה לכדור הארץ יתאפשרו.

מרגרט המילטון נולדה באוגוסט 1936. את השכלתה התיכונית וחלק מהתואר הראשון האקדמי (במתימטיקה) עשתה במדינת מישיגן. מרגרט השלימה את התואר הראשון במדינת אינדיאנה. לאחר לימודיה, לימדה מתמטיקה וצרפתית בבית ספר תיכון, בזמן שבן זוגה השלים את התואר הראשון שלו. הם עקרו לבוסטון, והמילטון התכוונה ללמוד מתמטיקה טהורה באוניברסיטת ברנדייס. בינתיים עבדה במשרה זמנית במכון הטכנולוגי של מסצ׳וסטס -MIT. במסגרת עבודתה זו במעבדה לבינה מלאכותית של פרופסור מרווין מינסקי פיתחה תוכנה לחיזוי מזג אוויר על גבי מחשבי ה-PDP-1 וה-LGP-30 עבור פרופסור אדוארד לורנץ מהמחלקה למטאורולוגיה.

באותה עת, מדעי המחשב והנדסת תוכנה טרם הוכרו כתחומי ידע בפני עצמם, אלא היו מקצועות שנלמדו במקום, תוך כדי עשייה. במילים אחרות - מרגרט המילטון לימדה את עצמה לתכנת!

בין 1961 ל-1963 עבדה המילטון על מיזם SAGE במעבדת לינקולן ב-MIT, שם יצרה תוכנה למטרת איתור כלי טיס עוינים, והשתתפה בעבודות אחרות עבור מעבדות המחקר של חיל האוויר של ארצות הברית בקיימברידג'.

הנסיון הרב שרכשה הביא אותה להצטרף למעבדת צ'ארלס סטארק דרייפר ב-MIT, שזכתה במכרז באותה עת ליצירת התוכנות של משימת אפולו. מרגרט המילטון התמנתה לאחראית ומנהלת התכנות של משימת אפולו בשנת 1965 כשהיא עדיין לא בת 30!

הצוות של המילטון היה מופקד על יצירת מערכת ההנחיה של החללית שתנווט את החללית אל הירח ותנחית את רכב הנחיתה על אדמתו.

בהמשך עבדה על פיתוחים נוספים של אותה מערכת ששימשו במשימות מאוחרות יותר (לרבות מעבדת החלל סקיילאב).

הדף הפותח את סדרת תוכניות המחשב של מבצע אפולו.

התוכנה שהמילטון וצוותה פתחו היתה אמורה לקבל קלט ממספר גדול של חיישנים ומכשירי מכ״מ. את המידע הזה היה צריך למיין ולקבוע לו סדרי עדיפויות בזמן אמיתי (ככל האפשר) למענה על הצרכים המיידיים של האסטרונאוטים במשימות הטיסה וההנחיתה על הירח. לצוות לא היה שום תוכניות מחשב קודמות או בסיס ידע קודם ממנו יכלו ללמוד. הם היו צריכים לחשוב ולתכנן הכל מההתחלה!

אחת הבעיות הגדולות שהצוות הצליח לפתור היא איך לנהל את סדר העדיפויות של הנתונים שמוזנים למחשב למחשב מהחיישנים והמכשירים האחרים. הפתרון שלהם לשאלה זו הציל את הנחיתה ההיסטורית: שלוש דקות לפני הנחיתה, המחשב המשולב הוצף בנתוני מכ״מ כאשר אחד האסטרונאוטים הפעיל בשוגג את מערכת המכ"ם. כאשר המחשב זיהה כי שהוא נאלץ להתמודד עם נתונים חסרי תועלת (מהמכ״מ) נדלקו נורות אזהרה המאפשרות לנטוש את תהליך הנחיתה ולחזור אל חללית האם. אך מכיוון שלנתונים אלה היתה עדיפות נמוכה על השאר (על פי תוכנת המחשב שתכנן הצוות של המילטון) ניתנה הפקודה (מכדור הארץ) להמשיך בנחיתה והמחשב המשיך את התמקדותו בנתונים החשובים והדרושים כדי להציב את הנחתת במצב שבו האסטרונאוטים יוכלו להטיס אותה במרחק הקצר אל הקרקע ירח תוך כדי שהם מתבססים גם על מה שהם ראו דרך חלון רכב הנחיתה.

בתחקיר שנערך לאחר מכן, נאמר כי ״לא רק שהתוכנה זיהתה את בעיית החומרה (ההפעלה השגויה של המכ״מ) אלא גם הצליחה לפצות על שגיאת החומרה.״

יחידת התצוגה והקלט (מקלדת) של מחשב אפולו

מרגרט המילטון נחשבת למי שהגתה את המונח שהפך מאוחר יותר לדיסציפלינה אקדמית ״הנדסת תוכנה״ .
המילטון זכתה בפרסי הוקרה רבים בינהם הפרס ע״ש אוגוסטה עדה לאולייס, וכן במדליית החירות שהוענקה לה על ידי נשיא ארצות הברית ברק אובמה.
אולם ההוקרה הגדולה ביותר מבחינתה היא ייצוגה בדמות Lego בסט של נשות נאס״א, שם היא נראית עומדת ליד ערימת דפי קוד התוכנה שהיא והצוות שלה יצרו.



לאחר עבודתה בנאס״א פנתה המילטון למישור העסקי גם בו עשתה חיל.
בראיון שנערך עמה כמה שנים לאחר הנחיתה ציינה:
הנחיתה על הירח היתה מבחינתי אירוע מונומנטאלי. מנקודת הראות שלי, חווית התוכנה (תכנון, פיתוח, שיפור, וכמובן ריצה ולאחר מכן ללמוד ולהסיק מסקנות) היתה לא פחות מלהיבה מאירוע הנחיתה עצמו!