מחשב (מקצוע)

מְחַשֵּׁב (באנגלית: computer) הוא אדם שעסק ב ביצוע חישובים מתמטיים לפני המצאת המחשבים האלקטרוניים. המושג נמצא בשימוש מתחילת המאה ה-17 (הפניה הכתובה הידועה הראשונה מתוארכת לשנת 1613). מסוף המאה התשע עשרה ואילך עבדו צוותי אנשים (לעיתים קרובות נשים) בביצוע חישובים ארוכים ומייגעים; העבודה חולקה בין אנשים אחדים, כך שניתן היה לעשותה במקביל, כאשר אנשים שונים עובדים על שלבים שונים בחישוב וכך מקצרים את הזמן הדרוש לביצוע החישוב כולו. לעיתים קרובות נמסרו אותם חישובים לצוותים נפרדים, כדי לאמת את נכונות התוצאות.

עמדת חישוב מהירה של הוועדה הלאומית המייעצת לאווירונאוטיקה (NACA) "חדר מחשבים" (1949)

המושג ומקורותיו

אסטרונומים בתקופת הרנסאנס התייחסו לעצמם כ"מחשבים" כמו גם "מתמטיקאים" על שום שעיקר עבודתם היה חישובים מתמטיים של מיקומי כוכבי הלכת. לעיתים קרובות הם שכרו "מחשב" שיסייע להם. אנשי מקצוע בראשית דרכם עבדו לעיתים קרובות כ"מחשב" אצל מדענים אחרים עד שהצליחו להתקדם.

עבודתם של המחשבים נעשתה מאורגנת יותר כאשר האסטרונום הצרפתי אלכסיס קלוד קלרו (1713–1765) חילק את החישובים שקבעו את זמן חזרתו של שביט האלי עם שניים מעמיתיו, ג'וזף ז'רום לאלנד וניקול-ריין לפוט. מחשבים אנושיים הם שבצעו את החישובים שעזרו לצפות את תנועתם של גרמי שמיים ויצרו טבלאות לאלמנאכים עד סוף שנות ה-60 של המאה ה-18. כך למשל, "האלמנאך הימי" של האדמירליות הבריטית אשר שימש לניווט בים, ושעל חיבורו הופקד נוויל מסקלין, נוצר בעבודת צוות של כמה מחשבים: ויליאם ויילס, ישראל ליונס וריצ'רד דנטורן. בצוות עבדה במשך שנים רבות גם אישה אחת, מרי אדוארדס, שלא יכלה להתקדם שכן תחום מדעים לא היה פתוח בפני נשים. גם באלמנך הימי של ארצות הברית, שנכתב בסביבות 1840, עבדה אישה אחת – מריה מיטשל, שהייתה אחת מהמחשבים המוכרים ביותר בצוות.

חידושים נוספים בתחום המחשוב האנושי כללו את עבודתם של קבוצת נערים שעבדו בחדר האוקטגון של מצפה הכוכבים המלכותי של גריניץ' עבור האסטרונום המלכותי, ג'ורג' איירי בשנת 1835. הצעירים שבמחשבים של איירי היו בני חמש-עשרה והם עבדו על צבר נתונים אסטרונומי. איירי יצר שיטת עבודה מסודרת שכללה מנהל צוות, טפסים, ושיטות סטנדרטיות לחישוב התוצאות ובדיקתן, ושיטה זו נשארה השיטה המקובלת לפעולות מחשוב בשמונים השנים הבאות.

סביב 1872, חיל האיתות של ארצות הברית יצר דרך חדשה לארגן את המחשוב האנושי כדי לעקוב אחר דפוסי מזג האוויר, וזאת באמצעות צוות מחשוב קטן שעיבד נתונים שאותם היה צריך לאסוף במהירות ולחשב במשמרות אינטנסיביות של שעתיים. כל מחשב אנושי בודד היה אחראי רק לחלק מהנתונים.

בסוף המאה התשע עשרה ארגן אדוארד צ'ארלס פיקרינג ממצפה הכוכבים של הרווארד את "מחשבות הרווארד". אנה ווינלוק, הייתה האישה הראשונה שהתקבלה לעבודה בו, בשנת 1875, ובשנת 1880 היה הצוות כולו מורכב מנשים בלבד. התשלום למחשבת עמד על עשרים וחמישה סנט לשעה, אך הביקוש לעבוד שם הביא נשים רבות להציע לעבוד בחינם. רבות מהנשים האסטרונומיות מתקופה זו היו מחשבות, כשהמפורסמות שביניהן הן פלורנס קושמן, הנרייטה סוואן ליוויט, ואנני ג'אמפ קנון, שעבדו עם פיקרינג בשנים 1888, 1893 ו-1896 בהתאמה. קנון יכלה לסווג כוכבים בקצב של שלושה בדקה. ויליאמינה פלמינג, אחת ממחשבות הרווארד, פרסמה את קטלוג Draper של הכוכבים בשנת 1890. הקטלוג המשיך להתעדכן על ידי מחשבות הרווארד והוסיף כוכבים חדשים בכרכים עוקבים. אליזבת ויליאמס הייתה מעורבת בחישובים בחיפוש אחר כוכב לכת חדש, פלוטו, במצפה הכוכבים לוול.

בשנת 1893 הקים פרנסיס גולטון את הוועדה לביצוע חישובים סטטיסטיים שפעלה תחת החברה המלכותית. הוועדה השתמשה בטכניקות מתקדמות למחקר מדעי ותמכה בעבודתם של מספר מדענים. רפאל ולדון, המדען הראשון שנתמך על ידי הוועדה עבד עם אשתו, פלורנס טב ולדון, שהייתה המחשבת שלו. ולדון השתמש בלוגריתמים ובטבלאות מתמטיות שיצר אוגוסט לאופולד קרל ולא הייתה לו מכונת חישוב. מדען אחר, קארל פירסון, שהייתה לו מעבדה באוניברסיטת לונדון, העסיק בצוות המחשבים שלו גברים ונשים כאחד, שחלקם עבודו בתשלום ואחרים בהתנדבות. אליס לי הייתה אחת מהמחשבות בשכר שלו שעבדה עם היסטוגרמות והתפלגויות כי בריבוע. מחשבות אחרות בצוותו של פירסון היו ביאטריס ופרנסס קייב-בראון-קייב. המעבדה של פירסון, בשנת 1906, שלטה באמנות הכנת לוחות לוגריתמים.

לוחות לוגריתמים

מחשבים אנושיים הם שחישבו וערכו את לוחות הלוגריתמים במערב אירופה במאה ה-18 וה-19, למשל אלה לטריגונומטריה. אף על פי שלוחות אלה התפרסמו לרוב בשמו של המתמטיקאי הראשי המעורב בפרויקט, הם היו למעשה פרי עבודתם של צבא מחשבים ומחשבות לא ידועים.

ככל שהתחום הלך והתפתח, היה צורך בלוחות מדויקים יותר ויותר לניווט והנדסה. על מנת להשיג את הדיוק הנדרש, היו מחלקים את הפרויקט למספר רב של חלקים ושלבים. המחשבים, שהיו לעיתים קרובות מחשבות, נשים משכילות מהמעמד הבינוני, שהצו החברתי גזר עליהן שלא לעבוד ואף להישאר בביתן, קבלו חבילות חישובים בדואר ושלחו אותן חזרה עם סיום החישובים.

שימושים צבאיים

במלחמת העולם הראשונה הפך לראשונה החישוב למקצוע. מספר רב של מחשבים אנושיים משני צידי המתרס ייצרו טבלאות בליסטיות, עזרי מדידה, טבלאות ניווט ושולחנות ארטילריה. מאחר שהגברים היו בשדה הקרב, רוב המחשבים היו למעשה מחשבות, נשים שרבות מהן היו בעלות השכלה גבוהה ותארים במתמטיקה.

הדבר חזר על עצמו שוב במהלך מלחמת העולם השנייה, בעיקר בארצות הברית. גם שם מחשבים מילאו תפקידים בלתי נפרדים מהמאמץ המלחמתי, ורבות מהן היו נשים, לעיתים קרובות עם תארים במתמטיקה. בשנות ה-40, נשכרו נשים לפרויקט מנהטן, והן סייעו למחקרים מספריים של הנוסחאות המורכבות הקשורות לביקוע גרעיני. אחת מהמחשבות הראשונות, אליזבת ווב וילסון, שהייתה בוגרת אוניברסיטת ג'ורג 'וושינגטון, נשכרה על ידי הצבא בשנת 1918. וילסון "חיפשה משרה שתנצל את כישוריה המתמטיים". מאוחר יותר סיפרה כי המלחמה חסכה ממנה את הצורך להשתתף באירועים החברתיים הבלתי-נגמרים בוושינגטון שבהם ציפו כולם ש"תשיג לעצמה בעל", ובמקום זאת היא הצליחה ליצור לעצמה קריירה. לאחר המלחמה הפכה וילסון לאקטוארית, שעסקה בחישוב לוחות תוחלת חיים.

מחשבים בתחומים אזרחיים

מחשבי NACA – צוות מנהרות הלחץ העל-קולי בשנות החמישים

מלחמת העולם הראשונה קידמה את השימוש במחשבים ועם סיומה היה ברור כי ניתן להיעזר בתרומתם גם בתחומים אזרחיים. אוניברסיטת ייל הכניסה שימוש במחשבים בקרן קאולס לכלכלה; בשנות השלושים הוקמה הלשכה הסטטיסטית של אוניברסיטת קולומביה; מחשבים עבדו גם באוניברסיטת אינדיאנה, מכללת מדינת איווה, ועוד. משרדי ממשלה אימצו גם הם את השיטה, והעסיקו מחשבים, למשל במשרד החקלאות.

לאחר מלחמת העולם השנייה, הוועדה הלאומית הלאומית לאווירונאוטיקה (NACA, שהפכה לימים לנאס"א) השתמשה במחשבים אנושיים לתעתק נתונים מסרטי צלולויד וניירות אוסצילוגרפיים, וכך לקצר את עיבוד הנתונים שנדרשו המהנדסים לבצע.

ספרה הביוגרפי של מרגוט לי שטרלי "מאחורי המספרים" (שעובד לסרט בשם זהה בשנת 2016), מתאר קבוצה של נשים אפרו-אמריקאיות, בהן קתרין ג'ונסון, דורותי ווהן, ומרי ג'קסון, ששימשו כמחשבות בנאס"א לחישוב מסלולי הטיסה והחירום בחללית ידידות 7, שהייתה המשימה המאוישת הראשונה האמריקאית במסלול כדור הארץ. NACA החלה לשכור נשים שחורות כמחשבות משנת 1940, והמקצוע נחשב בזמנו לעבודה פשוטה ומייגעת. מחשבת כזאת הייתה דורותי ווהן שהחלה את עבודתה בשנת 1943 במרכז המחקר לנגלי כשכירה מיוחדת לסיוע במאמץ המלחמתי, ומי שבאה לפקח על West Area Computers, קבוצת נשים אפרו-אמריקניות שעבדו כמחשבות בלנגלי. הן קבלו אות הערכה על מסירותן רק כשישים שנה מאוחר יותר, ב-8 בנובמבר 2019 כאשר הוענקה להן מדליית הזהב של הקונגרס:

"בהוקרה לכל הנשים ששימשו כמחשבות, מתמטיקאיות ומהנדסות בוועדה המייעצת הלאומית לאווירונאוטיקה ומינהל התעופה והאווירונטיקה הלאומית בין 1930 ל-1970".

בישראל עמד צוות של מחשבות לשירותו של פרופ' חיים לייב פקריס במכון ויצמן למדע, לשם חישובים במחקריו בפיזיקה, גאופיזיקה, מטאורולוגיה ועוד. פקריס לא הסתפק בכך, ולשם חישוביו יזם את בניית המחשב הראשון בישראל - ויצק.

דעיכת המקצוע

1954, מחשבת NACA עובדת עם מיקרוסקופ ומכונת חישוב

ככל שהמחשבים האלקטרוניים נהיו זמינים יותר, לא היה צורך עוד במחשבים האנושיים. ריצ'רד פיינמן, שהיה איש צוות זוטר בלוס אלאמוס ארגן תחרות בין צוות המחשבות למחשב IBM שבמסגרתה היה עליהם לבצע חישוב עבור הפצצה. במשך יומיים שמרו המחשבות על תיקו עם המכונה עד שהתעייפו, והמחשב ניצח ביום השלישי. מקצת הנשים שעבדו כמחשבות גויסו לדור הראשון של מתכנתי המחשבים. כשהותקן לראשונה ENIAC (המחשב הדיגיטלי האלקטרוני הראשון בעולם שנבנה באוניברסיטת פנסילבניה במהלך מלחמת העולם השנייה), גויס לשם הפעלתו צוות מבין המחשבים האנושיים, כך שמתכנתות המחשבים הראשונות בעולם היו נשים: קיי מקנולטי, בטי הולברטון, מרלין מלצר, רות ליכטרמן, בטי ג'ין ג'נינגס ופראן בילאס.

ראו גם

• מנוע הפרשים – מחשבון מכני אוטומטי מוקדם שנועד להחליף מחשבים אנושיים
• מנוע אנליטי – הדגם הראשון של המחשב המכני

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מחשב בוויקישיתוף