Doprowadzony do abstrakcji

W 1961 roku, po zdobyciu licencjatu z matematyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, Barbara Liskov (wtedy Barbara Huberman) postanowiła ubiegać się o przyjęcie na studia podyplomowe w Princeton.

Szkoła odpowiedziała pismem wyjaśniającym, że nie przyjmuje uczennic. Byłem po prostu zdumiony, kiedy to otrzymałem, mówi Liskov. Mała pocztówka. Z perspektywy czasu, mówi, byłam bardzo naiwna.

Ta historia była częścią naszego wydania ze stycznia 2010 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Chociaż inne kobiety w tamtym czasie mogły wiedzieć, że nie są mile widziane, aby pukać do niektórych drzwi, Liskov nigdy nie spędzała dużo czasu na martwieniu się o to, co jej wolno lub czego nie wolno robić. Rezultatem była niezwykła kariera. W 1968 roku Liskov, która obecnie jest profesorem Instytutu na Wydziale Inżynierii Elektrycznej i Informatyki oraz szefową Grupy Metodologii Programowania CSAIL, została pierwszą kobietą – a nawet jedną z pierwszych osób – w Stanach Zjednoczonych, która uzyskała tytuł doktora wydział informatyki. Jej badania doprowadziły do ​​poważnych przełomów w tak fundamentalnych obszarach, jak systemy operacyjne, systemy rozproszone, języki programowania i metodologia programowania. Jej pomysły pomogły stworzyć podstawy dla nowoczesnych języków programowania, takich jak Java, które są zaprojektowane tak, aby wykorzystywać samodzielne moduły danych i instrukcji, które można opracować raz i wykorzystać do wielu różnych celów. Jej praca nad tym, jak zapewnić niezawodność systemów rozproszonych, położyła podwaliny pod osiągnięcia, takie jak ogólnoświatowa architektura tanich, gotowych serwerów Google. Zeszłego lata jej osiągnięcia zostały uhonorowane nagrodą Turinga przyznawaną przez Association for Computing Machinery – wyróżnienie, które zostało nazwane Nagrodą Nobla w dziedzinie informatyki.

Trudno sobie wyobrazić, jak wyglądałoby dzisiejsze programowanie i systemy rozproszone bez wielu przełomowych wkładów Barbary, John Guttag, profesor informatyki i inżynierii, który zna Liskova od ponad trzech dekad, napisał w 2008 roku list popierający jej awans na profesora Instytutu. . Guttag, który również nominował Liskov do Nagrody Turinga, zauważa, że ​​dziesiątki wybitnych informatyków, od których zabiegał o poparcie dla tej nominacji, było konsekwentnych, ponieważ wszyscy mówili, że praca była świetna, ale niespójna co do tego, którą część jej pracy wybraliby powiedzieć było świetne. A to, jak mówi, świadczy o rozmachu i wpływie kariery Liskova.

SUROWCE

• Przeczytaj „Teoria i praktyka: siedząc na wykładzie Liskov”

• Posłuchaj wykładu Barbary Liskov z 2001 r. na temat praktycznej bizantyjskiej tolerancji błędów.

Liskov, szczupła kobieta z kręconymi włosami, która nosi fantazyjne skarpetki, nie rozwodzi się nad swoimi osiągnięciami ani wyróżnieniami (w 2004 roku zdobyła również Medal Instytutu Inżynierów Elektryków i Elektroników im. Johna von Neumanna). Nie rozwodzi się też nad przeszkodami, które musiała pokonać, aby przebić się na polu w dużej mierze zdominowanym przez mężczyzn.

Dorastając, nie miałam pojęcia, jak ważne były jej osiągnięcia, mówi jej syn, Moses Liskov, SM ‘01, PhD ‘04, który obecnie jest adiunktem informatyki w College of William and Mary. Dodaje, że zawsze była powściągliwa wobec własnych sukcesów, ale z dumą mówiła o swoich studentach, świętując, kiedy dostali dobrą pracę lub otrzymali posadę.

Kariera Barbary Liskov w informatyce rozpoczęła się wraz z narodzinami tej dziedziny. Zamiast kontynuować studia matematyczne po studiach, dostała pracę jako programista komputerowy w Mitre, organizacji non-profit w rejonie Bostonu, która prowadzi finansowane przez władze federalne badania w dziedzinie inżynierii systemów i technologii informatycznych. W tamtym czasie mało kto był szkolony z informatyki. Niektórzy z nich mieli wykształcenie inżynierskie, ale inni mogli mieć dyplom z literatury – mówi Liskov o swoich kolegach. Zatrudniali ludzi, o których myśleli, że mogą mieć uzdolnienia.

Od Mitre, Liskov przeszedł do pracy nad projektem Uniwersytetu Harvarda, który miał na celu automatyczne tłumaczenie angielskich zdań na coś, co mógłby zrozumieć komputer. Chociaż przetwarzanie języka naturalnego jest problemem, nad którym wciąż pracują informatycy, wtedy ludzie spodziewali się, że zostanie on rozwiązany w ciągu kilku lat.

Dużo się uczyła w pracy, ale Liskov postanowił wrócić do szkoły, aby szybciej przerobić więcej materiału. Udała się na Uniwersytet Stanforda, który wkrótce miał rozpocząć studia doktoranckie z informatyki.

Chociaż skoncentrowała swoje formalne studia na sztucznej inteligencji, Liskov odkryła, że ​​jej prawdziwe zainteresowania leżą w podstawach projektowania komputerów – systemach operacyjnych i językach programowania. Czuła, że ​​sztuczna inteligencja przedstawia zestaw pozornie nierozwiązywalnych problemów, a postęp był powolny. Ale dzięki badaniom systemowym można zbudować aplikacje, które coś zrobią, mówi. Chciałem po prostu pracować w obszarze, w którym trochę łatwiej było robić postępy.

Po Stanford Liskov wrócił do Mitre, tym razem jako badacz. Wskoczyła od razu do projektu, który miał stać się systemem operacyjnym Venus, eksperymentem polegającym na umożliwieniu kilku osobom jednoczesnego korzystania z tego samego małego komputera. Jak wspomina, czytając artykuły naukowe na temat metodologii programowania, zdałem sobie sprawę, że projektowałem system operacyjny w sposób inny niż ten, o którym ludzie zwykle mówili. Zdefiniowała system operacyjny tak prosto, jak to tylko możliwe, rozkładając bardziej złożone elementy na własne programy.

Liskov przesłał artykuł opisujący system operacyjny Venus na Symposium on Operating Systems Principles, konferencję dla naukowców ze środowisk akademickich i przemysłowych. Jerry Saltzer, obecnie emerytowany profesor informatyki na MIT (patrz Poznaj autora, s. M10), obejrzał jej prezentację i nakłonił ją do ubiegania się o pracę w MIT. Rozpoczęła pracę w Instytucie w 1972 roku, stając się pierwszą kobietą na wydziale informatyki.

W MIT Liskov oddała się swoim pomysłom na systemy. Pracując z doktorantem Stevem Zillesem ‘63, ‘67, SM ‘70, EE ‘70, dużo myślała o tym, jak zorganizować programy komputerowe tak, aby były łatwe do pisania, modyfikowania i utrzymania.

Każda wyrafinowana aplikacja programowa to złożona struktura powiązanych ze sobą części, często modyfikowana z biegiem czasu przez duży zespół inżynierów. Każda zmiana może mieć niezamierzony wpływ na inne części oprogramowania, wymagając od programistów zasadniczo przepisania programu. Liskov wymyślił sposoby na zorganizowanie programów w dyskretnych porcjach lub modułach wielooperacyjnych, tak aby zmiany były mniej prawdopodobne, aby wpływać na kod poza pewnymi granicami.

Ponieważ trudno było zilustrować jej pomysły programistom, Liskov zaprojektował język programowania, który wprowadzał je bezpośrednio w życie. „Miałam bardzo mocne wyobrażenie o tym, jakie programy są dobre, a jakie złe, mówi. Chciałem ułatwić ludziom pisanie dobrych programów i chociaż nie można powstrzymać ludzi przed pisaniem złych programów, nie chciałem, aby było to dla nich zbyt łatwe.

Jej język programowania, zwany CLU, miał ogromny wpływ na nowe pokolenie projektantów języków. Jako pierwszy zapewnił obsługę abstrakcji danych, techniki wymyślonej przez Liskov, która stała się niezbędna w zaawansowanym programowaniu (patrz Teoria i praktyka, s. M21) i wprowadził kilka innych funkcji, takich jak sposób uogólniania programów, aby mogły obsłużyć iteracje. Rzeczywiście, było to kluczowe w rozwoju programowania obiektowego, dominującego obecnie podejścia.

W latach 80. Liskov zainteresował się obsługą aplikacji działających w Internecie. W tym celu zaczęła myśleć o tym, jak podzielić program, aby jego części działały na wielu połączonych ze sobą maszynach. Między innymi wymyśliła nowy protokół, który mógłby wykorzystać nadmiarowy sprzęt, aby rozproszony system mógł zostać uszkodzony – nieunikniona awaria komputerów, łączy komunikacyjnych i dysków pamięci – bez całkowitego uszkodzenia. Jej praca pomaga wyjaśnić, dlaczego system taki jak wyszukiwarka Google może nadal działać, gdy ludzie na całym świecie jednocześnie dodają, modyfikują i usuwają dane.

Wiele osób opracowało rzeczy, które działały dobrze w systemach z lat 80., ale nie są dobre dla systemów z 2000 roku, mówi Guttag. Barbara zdołała opracować rzeczy w latach 80., które są nadal aktualne lub nawet bardziej aktualne niż wtedy. Właściwie, jak mówi, myślę, że jednym z powodów, dla których ludzie mogą wymagać od tych złożonych systemów, jest to, że Barbara pomogła pokazać światu, jak budować systemy, które działają niezawodnie.

Obecnie Liskov mówi, że interesuje ją bezpieczeństwo informacji przechowywanych w Internecie – w szczególności danych osobowych, takich jak dokumentacja medyczna. Jak zawsze znajduje sposoby na projektowanie systemów, które będą zachęcać do dobrych nawyków programistycznych. Co możesz umieścić w platformie, która ułatwi programistom tworzenie programów, które nie będą przypadkowo wyciekać informacji? ona mówi.

Liskov przyznaje, że informacje mogą wyciekać na wiele sposobów – tak wiele, że problem może wydawać się beznadziejny. Jej obecne badania koncentrują się na ochronie danych w przypadku najbardziej rażących naruszeń, takich jak przypadki utraty laptopów przez użytkowników lub przypadkowego wysłania poufnych informacji w wiadomości e-mail do nieautoryzowanego odbiorcy. Podczas gdy decydenci i zwolennicy debaty nad przyszłością prywatności w Internecie, Liskov po cichu pracuje, aby zapewnić, że rozwiązania technologiczne będą dostępne, gdy świat ich potrzebuje. Mówisz o nowej technologii i wiesz, że proces polityczny trochę potrwa, mówi.

Liskov zawsze zachęcał i pomagał studentkom, aw ostatnich latach poświęcił wiele uwagi uczynieniu informatyki bardziej przyjazną dziedziną. Jako zastępca rektora ds. równości kadr na MIT, pracuje nad rekrutacją większej liczby kobiet i członków wydziałów z mniejszości oraz pomaga im w zarządzaniu i rozwijaniu kariery. Dziś Instytut jest zupełnie innym miejscem niż ten, z którym zetknęła się na początku lat 70., kiedy na wydziale pracowała zaledwie garstka kobiet. Liskov mówi, że wtedy nie spotkała się z rozmyślnymi uprzedzeniami, ale napotkała zakorzenione założenia. Na przykład na przyjęciu w domu prezydenta, by powitać nowo zatrudnionych w tym roku, jeden ważny gość podszedł do męża Liskova z wyciągniętą ręką, mówiąc: „Witamy w MIT”. Uczniowie czasami brali ją za sekretarkę, a ona mówi, że przeszła pewną liczbę testów na zajęciach.

Liskov mówi, że bycie kobietą na początku informatyki byłoby trudne dla kogoś, kto zwracałby większą uwagę na takie przeszkody. I chociaż te bariery nie przeszkadzały jej zbytnio, oczekiwania społeczne nie pozwalały jej uznać znaczenia swojej kariery, dopóki jej własne zainteresowania badawcze nie zaczęły dojrzewać.

Zawsze myślałam – nawet po doktoracie – że popracuję przez jakiś czas, a potem mogę przestać – mówi. Kiedy miałem rodzinę, mogłem przestać. Kiedyś, kiedy byłem w Mitre, zdałem sobie sprawę, że nie będę chciał tego zrobić. Jej mąż, Nathan Liskov z lat 60., inżynier elektryk, którego poślubiła w 1970 roku, poparł tę decyzję, nawet po urodzeniu Mosesa w 1975 roku.

Ale Liskov postawił sobie za priorytet kultywowanie bogatego zestawu zainteresowań poza miejscem pracy, w tym ogrodnictwa i czytania powieści kryminalnych (szczególnie lubi Tony'ego Hillermana). Zorganizowałam swój tydzień pracy tak, że kiedy pracuję, jestem bardzo intensywna, ale kiedy wracam do domu, przestaję – mówi.

Jej syn potwierdza, że ​​kiedy nie była na MIT lub w swoim gabinecie w domu, nie pracowała. Nie spędzała też zbyt wiele czasu przy domowym komputerze, chociaż w gospodarstwie domowym pojawił się pierwszy dość wcześnie, bo w 1983 roku. Prawie wszystko, co Moses nauczył się o komputerach jako dziecko, pochodziło od jego ojca: „Moja mama świetnie myśli o komputerach i mój tata jest ich rzeczywistym użytkownikiem. Mimo głębokiego zrozumienia systemów i metodologii musiała czasami zwracać się do męża o pomoc w zdobyciu dokumentu do wydrukowania.

Jej przyjaciele w ostatnich latach włożyli wiele wysiłku w to, aby Liskov zdobył uznanie, którego ona nigdy nie szuka. Na przykład Guttag jest przekonana, że ​​dziesięć lat temu mogła zdobyć nagrodę Turinga. Ale chociaż Liskov jest głęboko wdzięczny za nagrodę, czasami wydaje się nieswojo z uwagi. Jej syn wspomina, jak mówiła z niedowierzaniem, że musi spędzić cały dzień w pracy pozując do zdjęć. Wyszła na kolację z rodziną, aby uczcić otrzymanie nagrody w czerwcu, ale wydawało się, że ulżyło jej, gdy furia minęła, co pozwoliło jej wrócić do badań, które zawsze ją napędzały.

ukryć