Mois de l'histoire des femmes : comment les innovations des femmes font avancer la programmation informatique
Bien avant que les développeurs et développeuses de logiciels ne soient penchés sur leurs claviers dans des bureaux high-tech spacieux et design, des femmes ont posé les bases de la programmation informatique moderne, dans des conditions loin d'être glamour.
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Pendant une grande partie de son histoire, la programmation a été considérée comme un travail répétitif et fastidieux. De nombreux historiens ont montré que ce sont des femmes qui ont accompli l'essentiel de ce travail, selon le Musée national de l'histoire des femmes américaines du Smithsonian.
Alors que le Mois de l'histoire des femmes touche à sa fin, nous revenons sur les innovations apportées par des femmes qui ont façonné l'informatique, de la rédaction du premier programme à la conception des logiciels qui ont emmené les astronautes américains sur la Lune.
Le premier programme informatique
En traduisant un article du mathématicien Luigi Menabrea sur la machine analytique, généralement considérée comme le premier ordinateur, la mathématicienne britannique Ada Lovelace s'est surtout mise à corriger ses notes. Et à écrire, ce faisant, le premier programme informatique.
Lovelace, fille du poète Lord Byron, se passionne pour les mathématiques depuis l'enfance. Ses talents la conduisent à une étroite collaboration professionnelle avec le mathématicien et inventeur Charles Babbage, en particulier autour de sa machine analytique.
C'est en 1843, en traduisant l'article de Menabrea, que Lovelace apporte sa contribution décisive à l'informatique. Dans ses longues notes de bas de page, elle est la première à suggérer qu'une machine pourrait non seulement manipuler des nombres et produire un résultat mathématique, mais aussi manipuler des symboles.
La machine analytique « pourrait agir sur d'autres choses que les nombres, si l'on trouvait des objets dont les relations fondamentales mutuelles puissent être exprimées par celles de la science abstraite des opérations, et qui soient également susceptibles d'adaptations à l'action de la notation opératoire et du mécanisme de la machine », écrit-elle dans l'une de ses notes de traductrice (source en anglais).
Lovelace suggère également que les nombres peuvent servir à représenter autre chose que des quantités et illustre la place possible d'une machine au-delà du simple calcul. Elle esquisse la traduction possible de « sons » et de « compositions musicales » en opérations qu'une machine pourrait ensuite utiliser pour « composer des pièces de musique élaborées et scientifiques d'un degré quelconque de complexité ou d'étendue », écrit-elle dans ses notes.
Les calculs et commentaires de la mathématicienne font presque tripler la longueur de l'article original et constituent le premier ensemble d'instructions pour ordinateurs. Les notes de Lovelace inspireront plus tard le mathématicien et logicien britannique Alan Turing dans son travail de décryptage pendant la Seconde Guerre mondiale.
Le compilateur et la langue des machines
Pendant des années, les programmes informatiques ont été écrits laborieusement sous forme de longues suites de chiffres pour que les ordinateurs puissent les comprendre.
Puis, en 1952, l'informaticienne et ancienne officier de la Marine américaine Grace Hopper crée le compilateur, un programme qui convertit le code du langage de programmation de haut niveau dans lequel il est écrit (dont Java et Python sont quelques exemples modernes) en langages de bas niveau qu'un ordinateur peut comprendre (comme le code binaire).
Ce compilateur, baptisé A-0, traduit un code mathématique symbolique en code lisible par la machine et joue un rôle clé dans le développement des langages de programmation modernes.
Le compilateur de Hopper est l'aboutissement d'années d'efforts pour simplifier la programmation informatique.
Alors qu'elle travaille sur le Mark I, la première calculatrice automatique de grande taille, pendant la Seconde Guerre mondiale, Hopper remarque que certains calculs sont réutilisés plusieurs fois dans un même traitement et elle crée un petit répertoire de morceaux de code fréquemment utilisés.
C'est ainsi que naît le concept moderne de sous-programmes, de petites sections de code écrites au sein d'un programme plus vaste pour exécuter des tâches qui doivent être réalisées plusieurs fois dans le programme principal. Les sous-programmes font gagner du temps, car le code est déjà écrit et testé.
Des années après la guerre, son compilateur A-0 permet aux utilisateurs de rédiger l'ossature d'un programme dans un langage simplifié. Hopper enrichit continuellement son répertoire de sous-programmes, qu'elle stocke sur une bande à laquelle elle attribue des numéros d'appel. Lorsque l'utilisateur décrit le programme dont il a besoin, le compilateur repère automatiquement sur la bande les sous-programmes requis et les assemble.
Hopper contribuera ensuite au développement de l'un des premiers langages de programmation de haut niveau basés sur l'anglais : COBOL (Common Business-Oriented Language). Elle participe à la conception et au développement de compilateurs pour ce langage.
Avec A-0 et COBOL, Hopper a rendu le dialogue avec les machines beaucoup plus simple.
Gladys West affine le GPS moderne
Les travaux de la mathématicienne américaine Gladys West sont à l'origine de la précision du système de positionnement global (GPS) moderne, une technologie aujourd'hui quasi omniprésente, utilisée aussi bien par les touristes que par les chauffeurs de taxi et les pilotes.
Lorsqu'elle rejoint en 1956 le centre d'essais de la Marine américaine (US Naval Proving Ground), devenant alors la deuxième femme afro-américaine à y être recrutée, West prend la tête d'un groupe d'analystes qui utilisent les données des capteurs des satellites pour calculer la forme et la taille de la Terre ainsi que les trajectoires orbitales autour d'elle.
Ces calculs servent aujourd'hui de base aux trajectoires tracées par les satellites GPS.
Le travail de West restera ignoré jusqu'en 2018, année où elle reçoit le prix Space and Missiles Pioneers de l'armée de l'air américaine. En 2021, elle devient la première femme à recevoir la médaille Prince Philip, décernée par la Royal Academy of Engineering du Royaume-Uni.
Des logiciels tissés pour aller sur la Lune
Dans un atelier situé en périphérie de Boston, aux États-Unis, des ouvrières tisserandes ont stocké les instructions logicielles des missions Apollo dans une longue « corde » hérissée de fils.
L'informaticienne et cheffe de projet logicielle Margaret Hamilton dirige le développement et la production des logiciels des missions Apollo de la NASA, un travail essentiel au succès des six missions lunaires menées entre 1969 et 1972.
Sous sa direction, l'équipe trouve un moyen ingénieux de stocker les programmes informatiques des ordinateurs de guidage Apollo : les intégrer dans une corde de cuivre.
Les ordinateurs stockent les informations en code binaire, une suite de 1 et de 0. La mémoire des ordinateurs modernes conserve généralement ces informations sur de petites puces de silicium. À l'époque des missions, ces informations sont stockées en magnétisant de petits anneaux en forme de beignet.
Un fil qui traverse le centre de l'anneau représente un 1 binaire, tandis qu'un fil qui contourne le noyau, sans passer dans le trou, représente un 0. Cette technologie est appelée « core-rope memory », ou mémoire à cordon tressé.
Pendant les missions Apollo, une fois le programme informatique écrit, traduit en code et perforé sur des cartes en papier, ou cartes perforées, le code est envoyé dans un atelier où des femmes, souvent d'anciennes employées de filatures, tissent les fils de cuivre et les noyaux en une longue corde pour stocker de grandes quantités de code.
Au-delà de cette solution de stockage ingénieuse, Hamilton se concentre surtout sur la conception de logiciels capables de détecter les erreurs de système et de se rétablir en cas de panne informatique, une fonction qui s'avérera cruciale pour la mission Apollo 11, qui a permis d'alunir avec succès.
« L'expérience même du logiciel (le concevoir, le développer, le faire évoluer, le voir fonctionner et en tirer des leçons pour les systèmes futurs) était au moins aussi excitante que les événements entourant la mission », racontait Hamilton à MIT News (source en anglais) en 2009, en revenant sur son expérience des missions Apollo.
« Avec le recul, nous étions les gens les plus chanceux du monde ; nous n'avions d'autre choix que d'être des pionniers, pas le temps d'être des débutants. »