계산수
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1. 개요
계산수는 17세기부터 수학적 계산을 수행하는 사람을 지칭하는 용어로 사용되었으며, 전자 컴퓨터가 상용화되기 전까지 중요한 역할을 했다. 르네상스 시대 천문학자들은 행성의 위치 계산을 위해 계산수를 고용했고, 19세기 후반에는 여성들이 긴 계산 작업을 분담하는 경우가 많았다. 영국 해군성과 미국 해군에서 항해력을 제작하는 데에도 계산수가 활용되었으며, 하버드 천문대의 "하버드 컴퓨터"와 같은 조직에서 여성 계산수들이 중요한 역할을 했다. 제1차 및 제2차 세계 대전 중에는 전쟁으로 인해 남성 인력이 부족해지면서 여성 계산수의 역할이 더욱 중요해졌고, 이후 초기 컴퓨터 프로그래머로도 활동했다. 최근에는 인간 기반 계산(HBC)의 맥락에서 인간의 활동을 지칭하는 용어로 사용되기도 한다.
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애니 점프 캐넌은 미국의 천문학자로, 하버드 천문대에서 별의 스펙트럼을 분류하고 하버드 분류 체계 개발에 기여했으며, 헨리 드레이퍼 목록 완성에 중요한 역할을 했고, 수많은 변광성과 신성을 발견하여 천문학 발전에 큰 업적을 남겼다. - 계산수 - 캐서린 존슨
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| 계산수 | |
|---|---|
| 직업 개요 | |
| 직업 명칭 | 계산수 |
| 직업 종류 | 직업 |
| 설명 | 계산수는 계산기가 발명되기 전, 사람이 수학적 계산을 수행하는 직업이었다. |
| 역할 | 천문학, 공학, 항해 등 다양한 분야에서 복잡한 계산을 수행 |
| 역사적 중요성 | 과학 및 기술 발전의 중요한 기반 |
| 역사 | |
| 기원 | 고대 문명 시대 |
| 주요 활동 시기 | 17세기 ~ 20세기 초 |
| 계산 도구 | 종이, 필기도구, 주판, 계산자 등 |
| 자동 계산기의 등장 | 전자 계산기의 발명과 함께 점차 사라짐 |
| 주요 분야 | |
| 천문학 | 행성 운동, 천체력 계산 |
| 항해 | 항로 계산, 천문항법 |
| 공학 | 구조 계산, 설계 |
| 통계학 | 인구 통계, 경제 통계 |
| 금융 | 이자 계산, 투자 분석 |
| 요구 능력 | |
| 수학적 지식 | 산술, 대수학, 미적분학 등 |
| 계산 능력 | 빠르고 정확한 계산 능력 |
| 집중력 및 끈기 | 장시간 집중하여 복잡한 계산을 수행하는 능력 |
| 꼼꼼함 | 오류 없이 정확한 결과를 도출하는 능력 |
| 관련 인물 | |
| 샤쿤탈라 데비 | 인도의 인간 계산기 |
| 존 아담스 (천문학자) | 해왕성 발견에 기여 |
| 여성 계산수 | 하버드 천문대의 여성 계산수 그룹 |
| 현대적 의미 | |
| 휴먼 컴퓨테이션 | 인간의 능력을 활용한 계산 및 문제 해결 |
| 분산 컴퓨팅 | 여러 사람이 협력하여 문제를 해결하는 방식 |
| 참고 자료 | |
| 관련 서적 | "The Human Computer" by Doron Swade |
| 관련 영화 | "Hidden Figures" (2016) |
2. 역사
17세기 초, "컴퓨터"라는 용어는 계산을 하는 사람을 의미했다. 앨런 튜링은 "인간 컴퓨터"를 "고정된 규칙을 따르는 사람으로, 세부 사항에서 벗어날 권한이 없는 자"라고 설명했다. 전자 컴퓨터가 상용화되기 전, 주로 여성들이 수학적 계산을 수행하는 팀으로 고용되었으며, 이 작업은 병렬 처리를 위해 분할되었다. 결과의 정확성을 위해 별도 팀에서 동일 계산을 독립적으로 수행하기도 했다.[10]
2. 1. 초기 과학 분야에서의 기원
르네상스 시대 천문학자들은 행성 위치 계산을 위해 "계산수"를 고용했다. 요하네스 케플러와 같은 과학자들은 계산을 돕는 임시직으로 계산수를 활용했다.[10] 알렉시 클로드 클레로는 조제프 제롬 랄랑드, 니콜-렌 르포트와 함께 핼리 혜성의 귀환 시간을 결정하기 위해 계산을 분담했다.[10] 18세기 후반, 항해력 제작을 위해 인간 계산수들이 천체 운동을 도표화했다.2. 2. 영국과 미국의 사례
영국 해군성을 위해 ''항해력'' 작업을 한 계산수로는 윌리엄 웨일스, 이스라엘 라이언스, 리처드 던손이 있었다.[10] 이 프로젝트는 네빌 매스켈린이 감독했다.[10] 매스켈린은 계산수 팀이 계산해야 하는 횟수를 줄이기 위해 가능한 한 다른 자료에서 표를 빌려왔다.[10] 여성은 일반적으로 배제되었지만, 메리 에드워즈와 같이 예외도 있었다. 메리 에드워즈는 1780년대부터 1815년까지 해상 항해에 사용되는 영국 ''항해력''을 위해 35명의 계산수 중 한 명으로 일했다. 미국도 1840년대에 자체 항해력을 제작했으며, 마리아 미첼이 가장 잘 알려진 계산수 중 한 명이었다.[10]그리니치 천문대에서는 천문대장 조지 비델 에어리를 위해 일한 소년 계산수 그룹이 있었다.[10] 1835년 이후 고용된 에어리의 계산수들은 열다섯 살 정도였으며, 천문 데이터의 밀린 작업을 처리하고 있었다.[10] 에어리는 매니저, 미리 인쇄된 계산 양식, 계산 및 결과 확인에 대한 표준화된 방법(''항해력'' 계산수들의 작업 방식과 유사)으로 옥타곤 룸을 조직했으며, 이는 향후 80년 동안 계산 작업의 표준으로 남았다.[10]
2. 3. 여성 계산수의 증가
1865년 이후 여성의 계산 참여가 증가하면서, 사기업에서도 계산 및 사무 관리를 위해 여성을 고용했다.[10] 1870년대, 미국 통신대는 기상 패턴 추적을 위해 인간 계산을 조직했다.[10] 이는 미 해군과 스미소니언 기상 프로젝트의 이전 작업을 바탕으로 한 것이었다.[10] 통신대는 데이터를 신속하게 수집하여 "집중적인 2시간 교대"로 완료해야 하는 소규모 계산 직원을 사용했으며, 각 계산수는 데이터의 일부만 담당했다.[10]19세기 후반, 에드워드 찰스 피커링은 "하버드 컴퓨터"를 조직했다.[10] 1875년 하버드 천문대에 계산 업무를 요청한 안나 윈록을 시작으로, 1880년까지 하버드 천문대에서 일하는 모든 계산수는 여성이었다.[10] 표준 계산수 임금은 시간당 25센트에서 시작했지만, 수요가 많아 일부 여성들은 무보수로 일하겠다고 제안하기도 했다.[10] 플로렌스 쿠쉬먼, 헨리에타 스완 레빗, 애니 점프 캐넌 등 이 시대의 많은 여성 천문학자들이 계산수로 일했으며, 캐넌은 분당 세 개의 별을 분류할 수 있었다.[10] 윌리미나 플레밍은 1890년에 ''별 스펙트럼의 드레이퍼 목록''을 출판했고, 이 목록은 하버드 컴퓨터에 의해 계속 확장되었다.[10] 엘리자베스 랭던 윌리엄스는 로웰 천문대에서 명왕성 탐색 계산에 참여했다.[10]
2. 4. 통계학 분야의 활용
1893년 프랜시스 골턴은 식물과 동물의 특성에 대한 통계 조사를 수행하는 위원회를 만들었다.[1] 이 위원회는 과학 연구를 위해 첨단 기술을 사용하고 여러 과학자들의 작업을 지원했다.[1] 위원회의 지원을 받은 W.F. 라파엘 웰던은 그의 아내인 플로렌스 테브 웰던과 함께 일했는데, 그녀는 그의 계산수였다.[1]런던 대학교의 칼 피어슨은 데이터 상관 관계 분석을 위한 수학 공식을 만들고,[1] 자신의 생체 측정 연구실에서 이 공식을 활용했다.[1] 피어슨의 연구실에는 남성과 여성 자원 봉사 계산수와 급여를 받는 계산수들이 있었다.[1] 앨리스 리는 히스토그램과 카이 제곱 분포 통계를 사용했던 그의 급여를 받는 계산수 중 한 명이었다.[1] 피어슨은 비아트리스 메이벨 케이브-브라운-케이브와 프랜시스 케이브-브라운-케이브와도 함께 일했다.[1]
3. 수학표
18세기와 19세기 서유럽에서 인간 계산수들은 수학표, 삼각법, 로그 표 편찬에 활용되었다.[10] 비록 이러한 표들이 프로젝트에 관련된 주요 수학자의 이름으로 알려졌지만, 실제로는 알려지지 않은 계산수들의 집단 작업이었다.[10] 항해와 공학을 위해서는 매우 높은 정밀도로 표가 필요했기에, 분업 형태로 작업이 진행되었다.[10] 교육받은 중산층 여성들이 계산수로 참여하는 경우가 많았으며, 이들은 우편을 통해 계산 묶음을 주고받으며 재택근무를 했다.[10] 왕립 천문학회는 수학표 위원회를 설립하여 인간 계산수를 위한 공간을 마련했는데, 이는 1925년에 인간 계산수를 위한 유일한 전문 조직이었다.[10]
4. 유체 역학
인간 계산수는 1927년부터 1932년까지 네덜란드 자위더르지에 아플슬라위트다이크를 건설하는 것의 영향을 예측하는 데 사용되었다. 이 컴퓨터 시뮬레이션은 헨드릭 로렌츠가 설정했다.[3]
기상학에 대한 선구적인 적용 사례는 1922년 루이스 프라이 리차드슨의 과학적 연구에서 찾아볼 수 있다. 그는 64,000명의 인간이 관련 미분 원시 방정식을 수치적으로 풀어서 전 세계의 날씨를 예측할 수 있다고 추정했다. 그는 1910년경에 이미 인간 컴퓨터를 사용하여 벽돌 댐 내부의 응력을 계산했다.
5. 전쟁 시기의 계산과 전자공학
제1차 세계 대전과 제2차 세계 대전을 거치면서 계산은 전문적인 직업으로 자리 잡았다. 전쟁으로 인해 남성 노동력이 부족해지자, 많은 여성들이 계산수로서 이 자리를 채웠다.[4] 엘리자베스 웹 윌슨과 같은 초기 여성 계산수들은 수학적 능력을 활용하여 전쟁에 기여했다.[4] 맨해튼 계획에서도 여성 계산수들은 핵분열 관련 복잡한 공식에 대한 수치 연구를 지원했다.[10]
제1차 세계 대전 동안에는 탄도표 계산에 인적 계산원들이 참여했다.[4] 두 차례의 세계 대전 사이에는 미국 농무부와 아이오와 주립 대학교 등에서 계산원들이 활용되었으며, 이들은 계산기와 초기 전기 컴퓨터를 보조 도구로 사용했다.[4] 1930년대에는 벤자민 D. 우드가 컬럼비아 대학교 통계국을 설립했다.[4] 조직화된 계산은 인디애나 대학교, 카울스 재단, 국립 연구 위원회에서도 설립되었다.[4]
5. 1. 전후 NACA와 NASA의 활용
제2차 세계 대전 이후, 국립 항공 자문 위원회(NACA)는 비행 연구에 인적 계산원을 활용했다. 이들은 셀룰로이드 필름과 오실로그래프 용지에 기록된 데이터를 표준 엔지니어링 단위로 변환하는 작업을 수행했다.[5] NACA는 1940년부터 흑인 여성을 계산원으로 고용하기 시작했으며,[5] 이들 중 한 명인 도로시 본은 1943년 랭글리 연구 센터에서 일하며 웨스트 에어리어 컴퓨터스를 감독했다.[6]마고 리 섀털리의 저서 ''히든 피겨스''(2016년 동명의 영화로 제작)는 NASA에서 인적 계산원으로 일한 아프리카계 미국인 여성들의 이야기를 다룬다.[5] 2019년 11월 8일, 1930년대부터 1970년대 사이에 NACA와 NASA에서 계산원, 수학자, 엔지니어로 일했던 모든 여성들에게 의회 금메달이 수여되었다.[7]
전자 컴퓨터의 등장으로 인적 계산원, 특히 여성들은 초기 프로그래머로 활동했다.[8] ENIAC의 초기 프로그래머 6명은 인적 계산원 출신의 여성이었다.[8]
5. 2. 초기 프로그래머로서의 역할
전자 컴퓨터를 쉽게 사용할 수 있게 되면서, 여성 계산수들은 최초의 프로그래머로 투입되었다.[8] ENIAC (제2차 세계 대전 중 펜실베이니아 대학교에서 제작된 최초의 범용 전자 디지털 컴퓨터)에서 문제를 설정하는 데 책임이 있는 6명은 인적 계산원 군에서 선발되었는데, 이들은 케이 맥널티, 베티 스나이더, 말린 웨스코프, 루스 리히터만, 베티 진 제닝스, 프란 빌라스였다.[8]6. 인간 보조 계산 (Human-Assisted Computation)
최근 "인간 컴퓨터"라는 용어는 인간 기반 계산(HBC) 분야에서 사용되기도 한다. HBC는 기계가 작업의 일부를 인간에게 아웃소싱하는 계산 기술이다.[2] HBC에서의 "인간 컴퓨터" 사용은 역사적 의미와 차이가 있어 논란의 여지가 있다.
참조
[1]
간행물
computer
Oxford University Press
2008-03
[2]
서적
The Construction of the Wonderful Canon of Logarithms
https://www.yumpu.co[...]
Blackwood & Sons
1889
[3]
웹사이트
Lorentz and the Zuiderzee Project
https://www.lorentz.[...]
Instituut-Lorenz for Theoretical Physics, University of Leiden
2015-11-19
[4]
논문
Human Computers: The First Pioneers of the Information Age
2001-03-01
[5]
웹사이트
The Story of NASA's Real 'Hidden Figures'
https://www.scientif[...]
2017-01-26
[6]
웹사이트
DOROTHY VAUGHAN (nee JOHNSON)
http://crgis.ndc.nas[...]
NASA
2016-02-03
[7]
웹사이트
H.R.1396 - Hidden Figures Congressional Gold Medal Act
https://www.congress[...]
2019-11-08
[8]
웹사이트
ENIAC Programmers Project – Awards
http://www.eniacprog[...]
[9]
간행물
computer
Oxford University Press
2008-03
[10]
서적
수학에 관한 어마어마한 이야기
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