Come sei matematiche hanno cambiato la storia dell’informatica: chi erano le programmatrici dell’ENIAC

Il 15 febbraio 1946 venne presentato al mondo l’Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), il primo computer elettronico general-purpose, cioè per uso generale, della storia. Questa macchina era in grado di eseguire in pochi secondi calcoli che a mano avrebbero richiesto settimane. I giornali dell’epoca lo descrissero come un’invenzione rivoluzionaria nata dal genio di John Presper Eckert e John Mauchly, due ingegneri dell’Università della Pennsylvania. Nel racconto dei media, però, mancava un dettaglio fondamentale: a programmare quella macchina così complessa erano state Jean Jennings, Frances Elizabeth "Betty" Snyder, Kathleen "Kay" McNulty, Marlyn Wescoff, Ruth Lichterman e Frances "Fran" Bilas, le "ENIAC girls", ora nella Women in Technology International Hall of Fame. Per decenni il loro contributo è stato dimenticato, nonostante il loro lavoro abbia gettato le basi della programmazione moderna. Queste encomiabili donne si aggiungono a Ada Lovelace (la prima programmatrice della storia) nella lista di scienziate che hanno cambiato la storia dell'informatica.

Chi erano le ENIAC girls, le donne programmatrici

All’inizio degli anni ’40, per le donne laureate in matematica le possibilità di carriera erano scarse e l’insegnamento, essendo il lavoro femminile più rispettato e pagato meglio, rappresentava quasi una scelta obbligata. La Seconda guerra mondiale, però, cambiò radicalmente la situazione: con milioni di uomini al fronte, gli Stati Uniti si trovarono a corto di forza lavoro qualificata per la ricerca scientifica e i progetti militari. Vennero quindi avviate campagne intensive per reclutare donne in discipline tecniche come l’ingegneria e la matematica, settori tradizionalmente maschili. Secondo il Women's Bureau del Dipartimento del Lavoro degli Stati Uniti:

"Esaminando le opportunità di lavoro in tempo di guerra nei settori scientifico e ingegneristico, scoprirete che lo slogan, lì come altrove, è ‘WOMEN WANTED'.”

Nel 1942, l’esercito degli Stati Uniti pubblicò un annuncio rivolto alle giovani laureate in matematica per lavorare al Ballistic Research Laboratory (BRL) presso l'Aberdeen Proving Ground, una base militare nel Maryland, e alla Moore School of Electrical Engineering dell’Università della Pennsylvania. Centinaia di matematiche che non volevano insegnare risposero all'annuncio.

Il lavoro consisteva nell’elaborare tabelle balistiche dettagliate che descrivessero le traiettorie dei proiettili, fondamentali per aiutare i soldati a colpire i nemici con precisione. Questo richiedeva di determinare la posizione del proiettile ad ogni frazione di secondo, tenendo conto di variabili come velocità iniziale, angolo di lancio, resistenza dell'aria e persino condizioni atmosferiche​. Per farlo, andavano risolte complesse equazioni con metodi iterativi per approssimare le soluzioni. Questi calcoli richiedevano enormi quantità di tempo e lavoro manuale, spesso giorni interi per completare una sola tabella.

Furono quindi assunte più di 200 matematiche, chiamate “computers” o “calcolatrici”, per calcolare le traiettorie a mano, senza manuali e senza insegnanti, o usando un strumento chiamato Differential Analyzer. Questo strumento, basato su ingranaggi e dischi rotanti, riduceva il tempo di calcolo a soli 15 minuti, ma richiedeva una forte supervisione umana per l’impostazione dei parametri e l’interpretazione dei risultati.

Cos'è l'ENIAC e perché venne inventato

Nel 1943, mentre centinaia di "computers" eseguivano complessi calcoli balistici manualmente, un team guidato dagli ingegneri John Mauchly e John Presper Eckert stava lavorando ad un progetto segreto: un computer elettronico che potesse eseguire quei calcoli in pochi secondi​. La macchina, chiamata Electronic Numerical Integrator and Computer (in breve ENIAC), costata 500mila dollari di allora (6 milioni di dollari attuali), era grossa circa 180 metri quadri, pesava 30 tonnellate e conteneva 18.000 valvole termoioniche, soggette a frequenti guasti. Con una capacità di 5000 operazioni al secondo, l’ENIAC rappresentava un grande passo avanti, ma mancava ancora un elemento cruciale: come tradurre le equazioni matematiche in un linguaggio comprensibile per la macchina.

Per risolvere questa sfida, Herman Goldstine, il responsabile militare del progetto, scelse sei delle migliori computers. Le addestrò su come inserire gli input e come leggere gli output dell’ENIAC e delegò loro lo sviluppo del software rendendole le programmatrici dell’ ENIAC.

A differenza di oggi, dove per programmare si scrivono linee di codice utilizzando una tastiera, le programmatrici dell'ENIAC lavoravano direttamente sull'hardware. Dovevano fisicamente cablare la macchina, collegando migliaia di cavi, impostando interruttori e controllando il flusso di dati attraverso le varie unità della macchina. Senza linguaggi di programmazione e con accesso limitato ai manuali per via della segretezza del progetto, per lavorare procedevano per tentativi basandosi sui pochi diagrammi a loro disposizione. Testavano i programmi su carta prima di provarli sull’ENIAC, perché ogni errore significava dover cablare di nuovo tutto. Far funzionare un programma poteva richiedere settimane di lavoro manuale. Con il tempo, divennero così esperte da poter individuare con precisione, in caso di errore, quale valvola termoionica avesse causato il malfunzionamento.

Il successo dell’ENIAC e l'esclusione delle programmatrici

Alla fine della guerra, dopo anni di lavoro in segreto, arrivò il momento di presentare l’ENIAC al mondo. A pochi giorni dalla dimostrazione, Herman Goldstine incaricò Betty Snyder e Jean Jennings di programmare il calcolo di una traiettoria balistica per l’evento. La procedura aveva ancora dei difetti e le due trascorsero giorni interi a cercare di correggerli. La notte prima dell’evento si resero conto di un errore: il proiettile virtuale di cui dovevano calcolare la traiettoria continuava a scendere all'infinito e non si fermava in corrispondenza del suolo. Tornarono nelle loro abitazioni scoraggiate, ma la mattina seguente Betty si svegliò con un’intuizione. Arrivata davanti all’ENIAC, lo guardò, tirò su un singolo interruttore e risolse il problema. Come disse Jean successivamente:

“Betty da addormentata ne capiva di logica più della maggior parte delle persone da sveglie”.

Così, il 15 febbraio 1946, davanti agli occhi increduli di generali, scienziati e giornalisti, l’ENIAC eseguì in pochi secondi un calcolo che avrebbe richiesto 40 ore se fatto a mano. I risultati di questi calcoli vennero stampati e distribuiti ai partecipanti come souvenir. Per festeggiare la dimostrazione si tenne una cena di gala a cui, però, Betty e Jean non furono invitate.

Nei giorni successivi, il New York Times celebrò l’ENIAC come una rivoluzione tecnologica. Scrisse che la macchina poteva calcolare una traiettoria in 15 secondi, ignorando i giorni di lavoro necessari per programmare l’operazione. Anche le immagini diffuse rafforzarono questa narrazione. Una delle immagini più iconiche mostra un uomo in uniforme che collega i cavi dell’ENIAC, mentre le programmatrici appaiono sullo sfondo, poco visibili. Quando la stessa fotografia venne utilizzata per una campagna di reclutamento militare, le due donne furono completamente eliminate dalla foto. Questa rimozione rifletteva perfettamente il pensiero dell’epoca. Per quanto negli anni quaranta ci fossero intense campagne per il reclutamento delle donne, il loro ruolo nella forza lavoro era comunque visto come una risposta a un bisogno temporaneo. Come spiega una guida per dirigenti del 1943:

Le donne possono essere addestrate a fare qualsiasi lavoro, ma ricordate che "una donna non è un uomo"; una donna è un sostituto, come la plastica al posto del metallo.

Non deve quindi sorprenderci che la loro storia rimase sommersa fino al 1986, quando arrivò al pubblico grazie alle ricostruzioni di Kathy Kleiman. Ora il loro lavoro è finalmente stato riconosciuto e le 6 programmatrici sono state ufficialmente inserite nella Women in Technology International Hall of Fame nel 1997. Il computer da loro programmato, dopo dieci anni di onorata carriera, nel 1955, fu messo in pensione.

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