Wallace Eckert

Recuerdo al Dr. Eckert diciéndome: “Habrá un día, en el que todos tendrán una computadora en su escritorio”. Mis ojos se abrieron de golpe. Eso debió haber sido a principios de los 50s. Lo vaticinó. Eleanor Krawitz Kolchinentrevista al Huffington Post, Febrero 2013.

Wallace Eckert, 1902-1971. Con estudios de posgrado en Columbia, Universidad de Chicago y Yale, recibió su Ph.D. en Yale en 1931 bajo la tutoría del profesor Ernest William Brown (1866-1938), quien dedicó su carrera a desarrollar una teoría sobre los movimientos de la Luna.Mejor conocido por los cálculos de la órbita lunar que guiaron las misiones de Apolo a la Luna, Eckert fue Profesor de Astronomía de la Universidad de Columbia desde 1926 hasta 1970, fundador y Director de la Oficina de Computación Astronómica Thomas J. Watson en la Universidad de Columbia (1937-40), Director de la Oficina del Almanaque Náutico del Observatorio Naval de los Estados Unidos (1940-45), y fundador y Director del Laboratorio de Computación Científica Watson en la Universidad de Columbia (1945-1966). Primero, antes que nada,  y siempre, un astrónomo, Eckert condujo y con frecuencia supervisó la construcción de las cada vez más poderosas máquinas de computación para resolver problemas en la mecánica celeste, particularmente para verificar, extender y mejorar la teoría de Brown. Fue uno de los primeros en implementar las máquinas de tarjetas perforadas para la solución de problemas científicos complejos. Quizás uno de sus logros más significativos, fue el de ser el primero en automatizar el procesocuando, en 1933-34, interconectó varias calculadoras y tabuladores de IBM con circuitos de control y dispositivos de su propio diseño para resolver ecuaciones diferenciales, métodos que fueron más tarde adaptados y ampliados a la Calculadora de Relé de Secuencia Conectable“Aberdeen” de IBM, al Perforador de Cálculo Electrónico, a la Calculadora Programada por Tarjeta, y al SSEC(Calculador Electrónico Secuencial Selectivo en sus siglas en inglés).Como Director del Laboratorio Watson y Director de Ciencia Pura de IBM, supervisó la construcción de la SSEC (posiblemente la primera computadora verdadera) y de la NORC (Calculadora de Investigación de Artillería Naval en sus siglas en inglés y menos presumiblemente la primera supercomputadora), las computadoras más potentes de su época, así como de la IBM 610 – la primera “computadora personal” del mundo – e instaló las primeras computadoras en Columbia abiertas a la investigación y a la enseñanza, mientras iniciaba lo que bien podría ser el primer plan de estudios de informática, en 1946, incluido su propio curso, Astronomía 111-112: Métodos de Máquina en Computación Científica, junto con otros cursos impartidos ese mismo año por los científicos del Laboratorio Watson Grosch y Thomas.

Los intereses astronómicos de Eckert no estaban limitados a la Luna. También produjo unas tablas de coordenadas celestes de los cinco planetas exteriores y trabajos sobre teoría orbital y técnicas de medición. Aprovechó la llegada de Aberdeen al Laboratorio Watson para cubrir una brecha de posguerra en el cálculo de las tablas de coordenadas celestes anuales de asteroides, la Kleine Planeten, cuando ninguna instalación nacional pudo responder a tiempo [59].

Si bien Eckert dedicó una energía considerable en automatizar sus propios cálculos, no estaba empeñado en automatizar a ciegas todo lo que estaba a la vista. En una carta fechada el 11 de enero de 1941 al D.W. de IBM., Rubidge, en relación con el Proyecto WPA para la Computación de Tablas Matemáticas, Eckert escribió: “Al analizar un gran proyecto de creación de tablas, se debe considerar si la idea es evitar el trabajo o hacerlo. Sus máquinas no son muy adecuadas para esto último, y por lo tanto, no se recomiendan como una solución al problema del desempleo durante una depresión”.

En 1948, Eckert recibió la Medalla de la Academia Nacional de Ciencias James Craig Watson por su destacada investigación astronómica. Sus Efemérides Lunares Mejoradas guiaron las misiones de Apolo [92]; asistió al lanzamiento de Apolo 14 justo antes de su muerte. Eckert también es autor del Método de la Tarjeta Perforada en Computación Científica (1940),considerado el primer libro de computación, que influyó en otros pioneros de la computación como Presper Eckert (¡no tienen relación!), Howard Aiken y Vannever Bush [90], y puede también ser acreditado, en cierto sentido, con la primeratipografía dirigida por “computadora” (1945).Eckert trajo la computación a la Universidad de Columbia y jugó un papel clave en llevarla al resto del mundo.

De La República Lunar, que explica el origen del nombre Cráter Eckert(Latitud 17.3 N; Longitud 58.3 E):

Eckert, Wallace John (1902-1971), astrónomo estadounidense; un pionero en el uso de computadoras para tabular datos astronómicos. Director de la Oficina del Almanaque Náutico de los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial. En este cargo introdujo métodos de máquina para computar e imprimir tablas y comenzó la publicación del Air Almanac en 1940. Eckert dirigió la construcción de una serie de computadoras innovadoras para realizar cálculos astronómicos, incluyendo la Calculadora Electrónica de Secuencia Selectiva (SSEC, 1949) y la Calculadora de Investigación de Artillería Naval (NORC, 1954), la que durante muchos años fue la computadora más potente del mundo. La precisión de los cálculos de Eckert sobre la órbita de la Luna fue tan buena que en 1965 pudo demostrar correctamente que había una concentración de masa cerca de la superficie lunar. En 1967, aportó datos que mejoraron la teoría de Brown de la Luna. ________________________________________

Un comentario preliminar (no atribuido) en la composición del Almanaque Náutico Eckert-Smith de 1966 concluye: “W.J. Eckert hubo trabajado con EW Brown en la elaboración de la teoría de este último durante la década de 1930. Regresó su atención a la Teoría Lunar en la década de 1950 cuando las máquinas de computación automáticas ─ para cuyo desarrollo él mismo fue altamente decisivo─ hicieron que esta empresa fuera mucho más manejable. Es melancólico observar que murió poco después de completar el texto de la última sección de este manuscrito”. Su trabajo fue completado por Martin Gutzwiller (físico y colega de Eckert en el Laboratorio Watson) y Dieter S. Schmidt (ahora en la facultad de EE&CS en la Universidad de Cincinnati) y publicado en los artículos de Gutzwiller que se enumeran a continuación.

Martin Gutzwiller dice: “A pesar de todos sus maravillosos logros, Eckert siguió siendo un individuo sin el menor rastro de pretensión. Sus ideas eran claras y su criterio siempre fue bien fundado y directo”. [90]. Todos los que lo conocieron coincidían en que era un individuo tranquilo, era agradable estar con él y modesto hasta cierto punto.

De Wallace Eckert, Herb Grosch dice:”Si hubiera querido abandonar la astronomía y convertirse en un hombre de la informática, estoy seguro de que habría sido una figura mucho más conocida. Sus contribuciones fueron enormes, pero estuvieron disfrazadas por el hecho de que realmente las hizo con el fin de hacer mejor astronomía” (Conferencia en el Museo de la Informática, 22 de octubre de 1982). Y más tarde, “Si hubiera habido un premio Nobel en astronomía [Eckert] y sus compañeros Dirk Brouwer en Yale y Gerald Clemence en el Observatorio Naval lo hubieran ganado por las tremendas contribuciones que hicieron a nuestro conocimiento exacto del movimiento de la Luna y de los planetas, utilizando los equipos SSEC y posteriores de IBM”. [57,p.118].

En 1973, poco después de su muerte, las contribuciones de Eckert a la astronomía y a la computación fueron celebradas en una exposición en el instituto Smithsoniano en Washington:

 

Preguntas Abiertas:

  • El papel de Eckert en el desarrollo de las computadoras modernas es ampliamente pasado por alto y, en mi opinión, subestimado. Su contribución clave es el logro de la secuenciación automática, primero en 1933-34 en su aparato del Observatorio de Rutherford , después en cierto grado en 1941-46 en el Observatorio Naval(en su impresora de mesa operada por tarjetas), luego en el Laboratorio Watson de Columbia de la posguerra, primero con las calculadoras de relés experimentales, Nancy y Virginia, luego con SSEC y NORC. Una forma de secuenciación automática estaba presente en las Calculadoras de Relé Aberdeen (1944) y al menos hay una historia (referencia de Campbell-Kelly a continuación) que acredita a Eckert (pero sin atribución) de haber “especificado” estas máquinas mientras se encontraba en el Observatorio Naval, mientras que John McPherson menciona viajes de guerra con Eckert al Laboratorio de Investigación de Balística [74]. Herb Grosch dice:

Acerca de Aberdeen, estoy de su lado: no puedo evitar creer que [Eckert] contribuyó. Pero no parece existir ningún rastro de evidencia. Por ejemplo, ¿cómo “ordenó” los de la WSCL? ¿Fue parte de su proceso de contratación a principios de 1945? IBM se movió tan rápido con El Viejo en control ─ aumentar la producción de tres (dos actualizaciones y Dallaren) a cinco hubiera sido un juego de niños, y no era necesario que una palabra se escribiera. ¡Pero eso implica que Wallace sabía que la mejora se llevaría a cabo mientras aún se encontraba en el Observatorio Naval! Apuesto que Cunningham habló con él por teléfono a fines de 1944, tal vez en varias ocasiones, pero eso nunca lo sabremos.

¡No importa!29 de julio de 2010: Allan Olley informa sobre una entrevista de Historia Oral de IBM en 1967 donde se resuelve el misterio:

S:¿Alguna vez se involucró en cosas como la Calculadora de Relé como Aberdeen y la evaluó para su posible uso en su operación?
E:No. Estas cosas llegaron bastante tarde en la guerra y en ese momento me estaba preparando para dejar el Observatorio Naval…

Nancy y Virginia fueron construidas por Pete Luhn en IBM y entregadas al Laboratorio Watson en 1946; ¿Cuál fue el papel de Eckert en su diseño y producción? ¿Qué hay con la Calculadora Programada con Tarjetas de IBM (1949)? Esto último por lo común se remonta a un prototipo en Aviones Northrop  construido en 1948 de un multiplicador IBM 603 y una máquina de contabilidad 405, pero sospecho que Northrop obtuvo la idea de las presentaciones o procedimientos de Eckert de 1946 y / o 1947 en los Fórum IBM, en las que introdujo a Nancy y Virginia (aunque no por su nombre) como “calculadoras de secuencias bebés” programadas desde tarjetas[89,105].Brennan [9] escribe de:

… multiplicadores electromecánicos de varios tipos (conocidos solo por los nombres de códigos como Nancy y Virginia). De especial interés fue el modelo experimental de un procesador aritmético rápido, que Eckert adjuntó a una máquina de contabilidad. En lugar de programarse a través del cableado sobre el panel de control, la máquina se controlaba mediante perforaciones codificadas en las tarjetas. El resultado fue una forma temprana de calculadora de secuencia que anticipó la famosa Calculadora Programada con Tarjeta de IBM.

  • ¿Qué papel desempeñó el Laboratorio de Computación Astronómica de Eckert en Pupin Hall  en los inicios del Proyecto Manhattan, cuando Fermi, Szilard, Rabi, Urey, y otros, estaban en Columbia a finales de la década de 1930 en el mismo edificio? Dada la propensión de la próxima generación de científicos nucleares a recopilar y analizar grandes cantidades de datos, es difícil creer que no hubieran querido en esas máquinas. Pero según Herb Grosch, este no fue el caso:

Todos los chicos [nucleares] querían saltar sobre las máquinas DESPUÉS de ver a von Neumann y Feynman usándolas (1944, dicho). No antes. Urey y Rabi conocían a Eckert como compañero de almuerzo en MFCCU [Club de la Facultad de los Hombres de Columbia] y astrónomo, pero como digo en la p.30 nadie realmente computó sus cosas— fuera de cuestión. Lo poco que se hizo para resolver numéricamente las PDE se realizaron mediante técnicas de relajación y más por ingenieros como Southwell que por Courants. Hubo un método debido a un sujeto llamado Ritz….. NO estaban bien adaptados a las máquinas [de tarjetas perforadas], ni tampoco a los grandes. El tipo de rechazo que los astrónomos habían hecho a regañadientes— toda una vida para una publicación— no encontró adeptos en los años treinta en [física]¡Construyeron ciclotrones en su lugar!

En cualquier caso, es un hecho que las instalaciones de cómputo del Laboratorio Científico Los Álamos del Proyecto Manhattan, así como el Campo de Pruebas de Aberdeen del Ejército de los EE. UU., se basaron en el Laboratorio de Columbia de Eckert.

  • ¿Qué contactos existieron entre Wallace Eckert y Presper Eckert y John Mauchly? ¿Qué influencia, si es que la hubo, tuvo el laboratorio de Columbia sobre ENIAC? El camino (si hay alguno) está bien oculto, ya que algunos aspectos del proyecto ENIAC fueron clasificados o al menos fueron mantenidos en secreto en el sentido normal de la palabra. No hay correspondencia en los artículos de Eckert, pero estos no incluyen sus artículos del Observatorio Naval, que han desaparecido. Allan Olley informa el 25 de julio de 2006:

Recientemente descubrí que había un artículo de IEEE Spectrum  escrito por Henry Tropp (quién escribió la entrada de DSB en Eckert) que citaba el libro de Eckert de 1940. El título es “Los años efervescentes: una retrospectiva” (IEEE Spectrum Vol. 11 (2) pp. 70-79, 1974).Habla principalmente de George Stibitz, Howard Aiken y John Mauchly. Wallace Eckert se menciona en la página 74 cuando se habla de John Mauchly:

“Mientras estaba en Ursinus [comenzó en 1933], [Mauchly] encontró las publicaciones sobre el uso de tarjetas perforadas para el cálculo que habían sido escritas por Wallace J. Eckert, del laboratorio de computación de la Universidad de Columbia … Cuando Mauchly leyó los artículos de Eckert, se percató de cuan poco entendió sobre estadísticas y comenzó a estudiar el tema. En 1936 consiguió un trabajo de verano en la sección de su padre en la Institución Carnegie y comenzó a aplicar lo que había aprendido sobre estadísticas a los datos del clima…”

Desafortunadamente, la cita en este artículo es laxa (él no cita nada en esta sección, excepto el libro de Eckert). Si lo comprendo correctamente, su fuente es probablemente algo en el Proyecto de Historia de la Informática del Smithsoniano en el que Tropp estaba trabajando en ese momento, por lo que pudo haber sido una carta, un relato no publicado o una entrevista).

Supongo que un recuerdo del propio Mauchly podría ser la base de eso. Asumiendo que las fechas son correctas, de 1933 a 1936, los únicos artículos de Eckert sobre el cálculo de tarjetas perforadas que se publicaron fueron el resumen de su charla en la Asociación de Astronomía (1934), su artículo sobre la integración numérica de asteroides en AJ y el artículo en el Libro de Baehne. Dado el interés en las estadísticas que la lectura que el libro de Baehne provocó, pareciera ser el candidato más probable (ya que creo que tenía más cosas en esa línea).

  • ¿Fue también la Impresora de Mesa de Eckertdel Observatorio Naval el primer ejemplo de programación de tarjetas? Los detalles son imprecisos, pero no puedo encontrar ningún ejemplo anterior. Y si esto es cierto, es significativo. ¿De quién fue la idea de ejecutar el programa parcialmente desde tarjetas en lugar de hacerlo completamente desde el tablero de conexiones? Una vez más, los documentos de Eckert de sus años en el Observatorio Naval han desaparecido. (Herb Grosch dice que “operado con tarjeta” no es lo mismo que “programado con tarjeta”; parece que las tarjetas de datos y las tarjetas maestras estaban separadas, y se requirió mucho cambio manual de tarjetas maestras y tableros de conexiones, a diferencia de la caja de interruptores de Eckert del laboratorio Rutherford en 1934, que, como dice Herb, “’cambiaba el tablero de conexiones’ sin detenerse ─ completamente diferente y mucho más original”.
  • ¿Tuvo Eckert contacto directo con la NASA? Dado que reanudó su trabajo en la órbita lunar justo cuando se estaba preparando Apolo, se pensaría que sin lugar a dudas habría alguna conexión entre ellos, pero no se ha podido encontrar evidencia alguna de ello. (Todos los informes indican que sus Efemérides Lunares Mejoradas de 1949 fueron lo “suficientemente buenas” y que la NASA no quiso complicar las cosas mediante la introducción de nuevas tablas o métodos). Pero de una forma u otra, el trabajo de Eckert de hecho guio las misiones de Apolo. Y es bastante probable que la Katherine Johnson de la película Hidden Figure  (y otros) hayan basado su trabajo en el de Eckert. Me pregunto si alguna vez se comunicaron o conocieron.

Frank da Cruz / fdc@columbia.edu / Columbia University Computing History

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