Gladys West: paslėpta figūra už GPS

Viso pasaulio moksleiviams sakoma, kad jie gali būti puikūs, dažnai su linksma fraze: „Dangus yra riba!

Gladys West tuos žodžius suprato pažodžiui.

Keturis dešimtmečius dirbdamas matematiku ir kompiuterių programuotoju JAV karinio jūrų laivyno bandymų poligone (dabar Karinio jūrų laivyno paviršinio karo centras) Dahlgrene, Va., ji paruošė kelią palydovo žvaigždynui danguje, kuris tapo nepakeičiama šiuolaikinio gyvenimo dalimi: pasaulinei padėties nustatymo sistemai arba GPS.

Antroji juodaodė moteris, kada nors dirbusi bandymų poligone, West vadovavo grupei analitikų, kurie naudojo palydovinių jutiklių duomenis Žemės formai ir orbitiniams maršrutams aplink ją apskaičiuoti. Jos kruopštūs skaičiavimai ir programavimo darbai nustatė skrydžio trajektorijas, kurias dabar naudoja GPS palydovainustatantis pagrindą navigacijos ir padėties nustatymo sistemoms, kuriomis pasaulis pasitikėjo.

Dešimtmečius Vakarų indėlis nebuvo pripažintas. Tačiau ji pradėjo gauti pavėluotą pripažinimą. 2018 metais ji buvo priimta į JAV Oro pajėgų kosmoso ir raketų pionierių šlovės muziejus. 2021 metais Tarptautinė skaitmeninių menų ir mokslų akademija įteikė jai Webby viso gyvenimo nuopelnų apdovanojimą, o JK Karališkoji inžinerijos akademija davė jai Princo Philipo medalisaukščiausia organizacijos garbė.

Vakarams buvo pristatytas 2024 m IEEE prezidento apdovanojimas už „matematinį modeliavimą ir palydovinių geodezijos modelių, suvaidinusių pagrindinį vaidmenį kuriant pasaulinę padėties nustatymo sistemą, kūrimą“. Apdovanojimą remia IEEE.

Kaip „paslėpta figūra“ įveikė kliūtis

Westo kelias tapti technologijų profesionalu ir IEEE apdovanojimu buvo mažai tikėtinas. Gimė 1930 m. Sutherland mieste, Va., ji užaugo dirbdama savo šeimos ūkyje. Siekdama papildyti šeimos pajamas, jos mama dirbo tabako fabrike, o tėvas – geležinkelio įmonėje.

Fizinis triūsas karštoje saulėje nuo aušros iki saulėlydžio ir menka finansinė grąža, pasak Westo, privertė ją pasiryžti užsiimti ne ūkininkavimu.

Kiekvieną dieną, kai ji su šeima išeidavo į laukus sėti ar nuimti derliaus, jos mintys sukosi apie mažą raudoną mokyklos namą, esantį už ūkio krašto. Ji prisimena su malonumu nuėjusi beveik 5 kilometrus nuo savo namų per mišką ir per upelius, kad pasiektų vieno kambario mokyklą.

Ji žinojo, kad aukštasis išsilavinimas yra jos bilietas iš ūkio gyvenimo, todėl per visus mokslo metus ji įsitikino, kad yra išskirtinė mokinė ir susitelkimo bei atkaklumo pavyzdys.

Jos tėvai negalėjo sau leisti susimokėti už jos mokslą koledže, tačiau būdama vidurinės mokyklos klasės auklėtoja, ji uždirbo stipendiją už visą mokslą Virdžinijos valstijoje. Pinigai, kuriuos ji uždirbo kaip aukle, sumokėjo už kambarį ir maitinimą.

Westas nusprendė įgyti matematikos laipsnį Virdžinijos valstijos koledže (dabar Virdžinijos valstijos universitetas), istoriškai juodaodžių mokykla Peterburge.

Tuo metu aikštėje dominavo vyrai. 1952 m. ji įgijo šio dalyko bakalauro laipsnį ir tapo mokyklos mokytoja Waverly mieste, Va. Po dvejų metų klasėje ji grįžo į Virdžinijos valstiją ir įgijo matematikos magistro laipsnį, kurį įgijo 1955 m.

Gladys West prie savo stalo, kruopščiai traškėdama skaičius rankiniu būdu tuo metu, kai kompiuteriai perėmė tokias užduotis.Gladys West

GPS pagrindo nustatymas

West pradėjo savo karjerą karinio jūrų laivyno bandymų poligone 1956 m. pradžioje. Ji buvo pasamdyta kaip matematikė, prisijungusi prie būrio darbuotojų, kurie naudojo tiesinę algebrą, skaičiavimus ir kitus metodus, norėdami rankiniu būdu išspręsti sudėtingas problemas, tokias kaip diferencialinės lygtys. Jų matematinė magija buvo naudojama atliekant laivų ir orlaivių trajektorijų analizę bei kitas programas.

Ji buvo viena iš keturių juodaodžių darbuotojų objekte, sako ji ir priduria, kad pasiryžimas įrodyti juodaodžių profesionalų gebėjimus paskatino ją tobulėti.

Kai septintajame dešimtmetyje karinio jūrų laivyno operacijose buvo pradėti naudoti kompiuteriai, West įgudo Fortranas IV. Programavimo kalba leido jai naudotis IBM 7030– tuo metu greičiausias pasaulyje superkompiuteris – apdoroti duomenis neregėtu greičiu.

Dėl savo patirties matematikos ir informatikos srityse ji buvo paskirta direktore projektams, kurie iš palydovų surinktų duomenų išsėmė vertingų įžvalgų. NASA misijos. West ir jos kolegos naudojo duomenis kurdami vis tikslesnius modelius geoidas– Žemės forma – įtakoja gravitacinius laukus ir planetos sukimąsi.

Viena iš tokių misijų buvo Seasatkuris truko nuo 1978 m. birželio iki spalio. Seasat buvo paleistas į orbitą, kad išbandytų okeanografinius jutiklius ir geriau suprastų Žemės jūras naudojant pirmąjį kosminį sintetinės diafragmos radaras (SAR) sistema, kuri leido pirmą kartą nuotoliniu būdu aptikti Žemės vandenynus.

SAR naktį gali gauti didelės raiškos vaizdus ir prasiskverbti per debesis ir lietų. „Sasat“ užfiksavo daug vertingų 2D ir 3D vaizdų, kol dėl gedimo palydovas buvo numuštas.

Iš „Seasat“ buvo surinkta pakankamai duomenų, kad „West“ komanda patobulintų esamus geodezinius modelius, kad būtų geriau atsižvelgta į gravitaciją ir magnetines jėgas. Modeliai buvo svarbūs norint tiksliai nustatyti Žemės topografiją, nustatyti orbitinius maršrutus, kuriuos vėliau naudos GPS palydovai, taip pat dokumentuoti erdvinius ryšius, kurie dabar leidžia GPS tiksliai nustatyti, kur yra imtuvas.

1986 metais ji paskelbė „GEOSAT palydovinio radaro aukštimačio duomenų apdorojimo sistemos specifikacijos“ techninė ataskaita. Jame buvo pateikti nauji skaičiavimai, kurie galėtų padaryti jos geodezinius modelius tikslesnius. Skaičiavimai buvo įmanomi naudojant radijo aukščiamačio duomenis GEOSAT1985 m. kovo mėn. į orbitą iškeliavo karinio jūrų laivyno palydovas.

Westo karjera Dahlgren truko 42 metus. 1998 m., kai ji išėjo į pensiją, visi 24 GPS žvaigždyno palydovai buvo paleisti, kad padėtų pasauliui išlaikyti laiką ir valdyti navigaciją. Tačiau jos vaidmuo iš esmės buvo nežinomas.

Atkaklumo modelis

Nei ankstyva kova apsimetėlio sindromas nei rasinės įtampos, kuri buvo kasdienis jos darbo gyvenimo elementas 2010 m Judėjimas už civilines teises galėjo ją išmušti iš kurso, sako Westas.

Aštuntojo dešimtmečio pradžioje ji nusprendė, kad jos karjeros kilimas vyksta ne taip sklandžiai, kaip ji manė, todėl nusprendė baigti mokyklą ne visą darbo dieną, kad gautų kitą laipsnį. Ji svarstė galimybę siekti matematikos daktaro laipsnio, bet suprato: „Jau turėjau visus techninius įgaliojimus, kurių man kada nors prireiks darbui kariniame jūrų laivyne“. Vietoj to, norėdama sustiprinti savo, kaip vadybininkės, įgūdžius, 1973 m. ji įgijo viešojo administravimo magistro laipsnį. Oklahomos universitetas normane.

Išėjusi iš karinio jūrų laivyno, 2000 m. įgijo viešojo administravimo daktaro laipsnį Virginia Tech. Nors tuo metu ji atsigavo po insulto, kuris paveikė jos fizinius gebėjimus, ji vis dar turėjo tokį patį potraukį mokytis, dėl kurio ji kažkada sutelkė dėmesį į mažą raudoną mokyklos namą.

Didžiulis palikimas

Westo indėlis turėjo ilgalaikį poveikį matematikos, geodezijos ir kompiuterių mokslo sritims. Jos novatoriškos pastangos daugiausia vyrų ir rasiškai atskirtoje aplinkoje sukūrė precedentą ateities moterų ir mažumų mokslininkų kartoms.

Westas sako, kad jos gyvenimas ir karjera liudija atkaklumo, įgūdžių ir atsidavimo galią arba, kalbant jos kalbą, „prisirišti prie to“. Jos istorija ir toliau įkvepia žmones, kurie siekia peržengti ribas. Ji parodė, kad dangus iš tiesų yra ne riba, o tik pradžia.