Навчила комп’ютери "розуміти" команди людей: 106 років від народження Катерини Ющенко

Її винахід не лише полегшив роботу з першими комп'ютерами, але й заклав основу для сучасних технологій, включаючи поняття покажчиків (pointers), які використовуються в мовах на кшталт C чи Java. Більше про цю постать української історії, розповість Еспресо.

Раннє життя в тіні репресій

фото: соцмережі

Катерина Ющенко (у дівоцтві Рвачева) народилася 8 грудня 1919 року в Чигирині (Черкащина), в родині вчителя історії та географії Логвіна Рвачева. Ці роки були позначені хаосом: воєнними перипетіями, Українською революцією та встановлення радянської влади. 

Дитинство Катерини минуло у цій атмосфері нестабільності, але саме її батько прищепив любов до науки, яка не покидала її все життя. 

У 1937 році, коли Ющенко було лише 17 років, її життя перевернулося, адже батька заарештували як "українського націоналіста" під час сталінських репресій. Формальною причиною стало проведення своїм учням екскурсії місцями козацької бойової слави.

Мати Катерини також потрапила за ґрати, і юну дівчину виключили з Київського університету через "ворожий" статус родини. Попри це, вона подала документи у Московський університет, де була прийнята, однак там не надавали житла, тому Катерина змінила плани. У підсумку переїхати до Узбекистану, де продовжила навчання в державному університеті. Попри труднощі, вона закінчила його з відзнакою в 1942 році, спеціалізуючись на механіці та математиці. 

Під час Другої світової війни Ющенко працювала на танковому заводі, також викладаючи та досліджуючи теорію ймовірностей.

Після повернення радянської влади в Україні, у 1944-му, Катерина також повернулася, спершу працюючи простою вчителькою математики на Житомирщині, а згодом на Львівщині. Завдяки рекомендації видатного математика Бориса Гнеденка, вона вступила до аспірантури Інституту математики АН УРСР у Львові, згодом прийняла пропозицію Київського інституту математики. У 1950 році Ющенко захистила кандидатську дисертацію з теорії ймовірностей – і за кілька років стала першою жінкою в СРСР, яка здобула ступінь доктора фізико-математичних наук у програмуванні! За понад 40 років роботи вона створила всесвітньо визнану школу теоретичного програмування.

Науковий шлях: від математики до кібернетики

фото: соцмережі

Наукова кар'єра Ющенко розгорталася в період стрімкого розвитку радянської комп'ютерної науки. У 1950–1957 роках вона працювала старшим науковим співробітником у Київському інституті математики АН УРСР, саме тоді втілюючи свої ідеї в реальність. Тут, у 1952-му, інститут отримав MESM – Малу електронно-обчислювану машину, перший універсальний програмований комп'ютер у континентальній Європі, створений Сергієм Лебедєвим. 

Ющенко очолила лабораторію експлуатації MESM, яка мала мізерну пам'ять (лише кілька байтів) і працювала на вакуумних лампах, часто "кашляючи" через перегрів.

Однак ця робота з MESM виявила ключову проблему – машинний код був надто низькорівневим для складних обчислень. "Було потрібно створити мову, яка б дозволяла людині спілкуватися з машиною природніше", – згодом пояснювала Ющенко. 

У 1954 році її команда розробила першу програмовану машину в СРСР та Європі. А в 1957-му Катерина стала директоркою лабораторії програмування в новоствореному Інституті кібернетики АН УРСР, очолюваному Віктором Глушковим.

Ющенко не лише керувала проєктами, але й формувала школу теоретичного програмування. Вона опублікувала понад 200 наукових праць, 23 монографії та підручники, які перекладалися німецькою, чеською, французькою та іншими мовами. У 1970-х її серія "Елементи програмування" стала стандартом у СРСР та східному блоці. За кар'єру вона мала п'ять авторських свідоцтв, розробила вісім державних стандартів України та випустила 45 докторів наук.

А ще попри всі заборони, Катерина Ющенко зберігала глибоку любов до української мови й культури. Колеги згадували, що навіть у радянських академічних колах вона завжди пишалася, що є українкою.

Успіхи та визнання: від державних премій до глобального впливу

Досягнення Ющенко були вражаючими в умовах радянської цензури та гендерної дискримінації. У 1976 році вона стала членом-кореспондентом АН СРСР та Міжнародної академії комп'ютерних наук. Її нагородили двома Державними преміями СРСР, премією Ради Міністрів СРСР, премією академіка Глушкова та орденом княгині Ольги. Портрет Ющенко прикрашає галерею історії програмування в Музеї інформаційних технологій у Великій Британії.

Вона працювала над алгоритмами для балістичних ракет, космічних систем і автоматизованих систем обробки даних. Ющенко зробила вклад у теорію ймовірностей, алгоритмічні мови та штучний інтелект. Її школа теоретичного програмування розвинулася від процедурних мов до методів представлення знань для експертних систем. 

Навіть у 1990-х, після розпаду СРСР, вона продовжувала досліджувати моделі обчислень і інтерфейси для баз даних.

Адресна мова програмування: революція в абстракції

Найвизначнішим досягненням Ющенко стала Адресна мова програмування чи Address, створена в 1955 році. Працюючи з MESM та іншими ЕОМ, вона зрозуміла, що для ефективного програмування потрібна абстракція від апаратних деталей. 

Нова мова базувалася на двох принципах – адресуванні та керуванні програмним забезпеченням. Замість чисел для доступу до пам'яті, програмісти використовували адреси комірок, що дозволяло вільне розміщення програми в оперативній пам'яті.

Ключовою інновацією стали непрямі адреси вищих рангів – аналог сучасних покажчиків (pointers). Це дозволяло маніпулювати адресами як даними, створюючи структури, подібні до списків чи дерев. 

Мова реалізовувалася через перекладач, що перетворював код на машинні інструкції, – прототип компілятора. Таке нововведення впроваджувалося на всіх радянських комп'ютерах першого та другого поколінь: "Київ", "Стріла", "Урал", "Промінь". Вона використовувалася в економічних обчисленнях, моделюванні та навіть у космосі – для керування польотом "Аполлон-Союз" у 1975 році. 

Ідеї адресна мова вплинула на майбутні глобальні концепції у програмуванні: абстрактні типи даних, об'єктноорієнтоване, функціональне та логічне програмування, бази даних і, зрештою, створення ШІ.

Чи перша у світі? Дебати та спадщина

фото: Вікіпедія

Чи дійсно її Адресна мова – це перша мова високого рівня? Дискусії і досі є. З одного боку, Plankalkül німця Конрада Цузе (1942–1945) – теоретичний прототип, але не реалізований. З іншого – FORTRAN (1957), COBOL (1959) та ALGOL (1960) вважаються "першими" у західній історіографії через доступність і впровадження. 

Натомість "Адрес", була створена в 1955-му, передувала їм і була реалізованою та використовувала передові функції, як покажчики (які з'явилися в PL/1 лише 1964-го). 

Тому західні енциклопедії називають "Address" Ющенко "однією з перших", а українські та радянські джерела – "першою у світі". Хоч західні історики і визнають, що ця мова програмування випереджала Fortran на роки. Однак обмежений доступ до радянських технологій через "залізну завісу" призвів до недооцінки цього винаходу. 

Сьогодні Ющенко визнають піонеркою, адже значущість "Address" величезна. Вона абстрагувала програмування від апаратури, зробивши його доступним для математиків і інженерів. Це прискорило автоматизацію в СРСР, вплинуло на глобальні стандарти та довело, що жінки можуть формувати технології. Спадщина Ющенко – у кожній програмі, де використовуються покажчики, – нагадує, що інновації народжуються не лише в Кремнієвій долині.

Катерина Ющенко померла 15 серпня 2001 року в Києві, залишивши школу, яка й досі є важливою для інформатики. В Україні пам’ятають матемакиню і вшановують, а світ поки поступово відкриває для себе цю "матір" сучасного програмування.

Читайте також: Катерина Білокур – найвідоміша жінка давньої та сучасної України, ім'ям якої назвали кратер на Меркурії, а роботи оцінював сам Пікассо