غلاديس ويست: الشخصية المخفية وراء نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

يُقال لأطفال المدارس في جميع أنحاء العالم أن لديهم القدرة على أن يصبحوا عظماء، وغالبًا ما يتم ذلك من خلال العبارة المبهجة: “السماء هي الحد!”

أخذت غلاديس ويست هذه الكلمات حرفيًا.

أثناء عملها لمدة أربعة عقود كعالمة رياضيات ومبرمجة كمبيوتر في Naval Proving Ground (مركز الحرب السطحية البحرية الآن) في دالغرين بولاية فيرجينيا، مهدت الطريق لكوكبة من الأقمار الصناعية في السماء أصبحت جزءًا لا غنى عنه من الحياة الحديثة. : نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

ثاني امرأة سوداء تعمل على الإطلاق في ساحة الاختبار، قادت ويست مجموعة من المحللين الذين استخدموا بيانات أجهزة استشعار الأقمار الصناعية لحساب شكل الأرض والمسارات المدارية حولها. وقد حددت حساباتها الدقيقة وأعمالها البرمجية مسارات الطيران التي تستخدمها الآن الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، مما مهد الطريق لأنظمة الملاحة وتحديد المواقع التي أصبح العالم يعتمد عليها.

لعقود من الزمن، لم يتم الاعتراف بمساهمات ويست. لكنها بدأت تتلقى الاعتراف الذي طال انتظاره. وفي عام 2018، تم إدراجها في قاعة مشاهير رواد الفضاء والصواريخ بالقوات الجوية الأمريكية. في عام 2021، قدمت لها الأكاديمية الدولية للفنون والعلوم الرقمية جائزة Webby Lifetime Achievement Award، بينما منحتها الأكاديمية الملكية للهندسة في المملكة المتحدة وسام الأمير فيليب، وهو أعلى وسام فردي تمنحه المنظمة.

حصل ويست على جائزة رئيس IEEE لعام 2024 عن “النمذجة الرياضية وتطوير نماذج جيوديسيا الأقمار الصناعية التي لعبت دورًا محوريًا في تطوير نظام تحديد المواقع العالمي”. الجائزة برعاية IEEE.

كيف تغلب “الشخصية المخفية” على الحواجز

كان طريق ويست ليصبح محترفًا في مجال التكنولوجيا وحائزًا على مرتبة الشرف في IEEE أمرًا غير محتمل. ولدت عام 1930 في ساذرلاند بولاية فيرجينيا، ونشأت وهي تعمل في مزرعة عائلتها. ولزيادة دخل الأسرة، عملت والدتها في مصنع للتبغ وكان والدها يعمل في شركة للسكك الحديدية.

تقول ويست إن الكدح الجسدي في الشمس الحارقة من الفجر حتى غروب الشمس مع عوائد مالية تافهة جعلها مصممة على القيام بشيء آخر غير الزراعة.

في كل يوم، عندما كانت تغامر بالذهاب إلى الحقول لزراعة المحاصيل أو حصادها مع أسرتها، كانت أفكارها تدور حول مبنى المدرسة الأحمر الصغير الواقع خلف حافة المزرعة. وتتذكر بكل سرور أنها قطعت مسافة 5 كيلومترات تقريبًا من منزلها، عبر الغابة وعبر جداول المياه، للوصول إلى المدرسة المكونة من غرفة واحدة.

لقد أدركت أن التعليم ما بعد الثانوي هو تذكرتها للخروج من الحياة الزراعية، لذلك حرصت طوال سنوات دراستها على أن تكون طالبة متميزة ونموذجًا للتركيز والمثابرة.

لم يتمكن والداها من دفع تكاليف تعليمها الجامعي، ولكن بصفتها طالبة متفوقة في صفها بالمدرسة الثانوية، حصلت على منحة دراسية كاملة من ولاية فيرجينيا. الأموال التي كسبتها كجليسة أطفال دفعت ثمن غرفتها وطعامها.

قرر ويست الحصول على شهادة في الرياضيات في كلية ولاية فرجينيا (الآن جامعة ولاية فرجينيا)، وهي مدرسة تاريخية للسود في بطرسبرغ.

في ذلك الوقت، كان المجال يهيمن عليه الرجال. حصلت على درجة البكالوريوس في هذا الموضوع في عام 1952 وأصبحت معلمة في ويفرلي بولاية فيرجينيا. وبعد عامين في الفصل الدراسي، عادت إلى ولاية فرجينيا لمتابعة درجة الماجستير في الرياضيات، والتي حصلت عليها في عام 1955.

غلاديس ويست في مكتبها، تقوم بتحليل الأرقام يدويًا بدقة في العصر الذي سبق أن تولت أجهزة الكمبيوتر مثل هذه المهام.غلاديس ويست

وضع الأساس لنظام تحديد المواقع

بدأت ويست حياتها المهنية في Naval Proving Ground في أوائل عام 1956. وتم تعيينها كعالمة رياضيات، وانضمت إلى كادر من العمال الذين استخدموا الجبر الخطي وحساب التفاضل والتكامل وطرق أخرى لحل المشكلات المعقدة يدويًا مثل المعادلات التفاضلية. تم استخدام سحرهم الرياضي للتعامل مع تحليل مسار السفن والطائرات بالإضافة إلى التطبيقات الأخرى.

وتقول إنها كانت واحدة من أربعة موظفين سود في المنشأة، مضيفة أن تصميمها على إثبات قدرة المحترفين السود دفعها إلى التفوق.

عندما تم إدخال أجهزة الكمبيوتر في عمليات البحرية في الستينيات، أصبح ويست ماهرًا في فورتران 4. وقد مكنتها لغة البرمجة من استخدام IBM 7030، وهو أسرع كمبيوتر عملاق في العالم في ذلك الوقت، لمعالجة البيانات بمعدل غير مسبوق.

ونظرًا لخبرتها في الرياضيات وعلوم الكمبيوتر، تم تعيينها مديرة للمشاريع التي استخلصت رؤى قيمة من بيانات الأقمار الصناعية التي تم جمعها خلال مهام وكالة ناسا. استخدمت ويست وزملاؤها البيانات لإنشاء نماذج أكثر دقة للمجسم الأرضي – شكل الأرض – مع الأخذ في الاعتبار مجالات الجاذبية ودوران الكوكب.

إحدى هذه المهام كانت Seasat، التي استمرت من يونيو إلى أكتوبر 1978. تم إطلاق Seasat في المدار لاختبار أجهزة الاستشعار الأوقيانوغرافية والحصول على فهم أفضل لبحار الأرض باستخدام أول نظام رادار ذو فتحة اصطناعية (SAR) فضائي، والذي مكّن أول جهاز تحكم عن بعد استشعار محيطات الأرض.

يمكن لـ SAR الحصول على صور عالية الدقة ليلاً ويمكنه اختراق السحب والمطر. التقط Seasat العديد من الصور القيمة ثنائية وثلاثية الأبعاد قبل أن يتسبب عطل في إزالة القمر الصناعي.

تم جمع بيانات كافية من Seasat لفريق West لتحسين النماذج الجيوديسية الحالية لمراعاة الجاذبية والقوى المغناطيسية بشكل أفضل. كانت النماذج مهمة لرسم خرائط تضاريس الأرض بدقة، وتحديد المسارات المدارية التي ستستخدمها أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لاحقًا، بالإضافة إلى توثيق العلاقات المكانية التي تتيح الآن لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تحديد مكان جهاز الاستقبال بالضبط.

في عام 1986 نشرت التقرير الفني “مواصفات نظام معالجة البيانات لمقياس الارتفاع الراداري عبر الأقمار الصناعية GEOSAT”. وقد احتوت على حسابات جديدة يمكن أن تجعل نماذجها الجيوديسية أكثر دقة. أصبحت الحسابات ممكنة بفضل البيانات المستمدة من مقياس الارتفاع الراديوي الموجود على القمر الصناعي GEOSAT، وهو قمر صناعي تابع للبحرية دخل مداره في مارس 1985.

استمرت مسيرة ويست المهنية في دالغرين 42 عامًا. وبحلول الوقت الذي تقاعدت فيه في عام 1998، كانت جميع الأقمار الصناعية الأربعة والعشرين في كوكبة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) قد تم إطلاقها لمساعدة العالم في الحفاظ على الوقت والتعامل مع الملاحة. لكن دورها كان غير معروف إلى حد كبير.

نموذج للمثابرة

تقول ويست: لم تكن نوبة مبكرة من متلازمة الدجال ولا التوترات العنصرية التي كانت عنصرًا يوميًا في حياتها العملية خلال ذروة حركة الحقوق المدنية قادرة على إخراجها عن المسار الصحيح.

في أوائل السبعينيات، قررت أن تقدمها المهني لم يكن يسير بسلاسة كما اعتقدت، لذلك قررت الالتحاق بكلية الدراسات العليا بدوام جزئي للحصول على درجة أخرى. وفكرت في الحصول على درجة الدكتوراه في الرياضيات لكنها أدركت: “لقد حصلت بالفعل على جميع أوراق الاعتماد الفنية التي قد أحتاجها في عملي في البحرية”. وبدلاً من ذلك، ولتعزيز مهاراتها كمديرة، حصلت على درجة الماجستير عام 1973 في الإدارة العامة من جامعة أوكلاهوما في نورمان.

بعد تقاعدها من البحرية، حصلت على درجة الدكتوراه في الإدارة العامة عام 2000 من جامعة فرجينيا للتكنولوجيا. على الرغم من أنها كانت تتعافى من سكتة دماغية في الوقت الذي أثرت فيه على قدراتها البدنية، إلا أنها لا تزال لديها نفس الدافع لمتابعة التعليم الذي جعلها تركز في السابق على مدرسة حمراء صغيرة.

إرث هائل

كان لمساهمات ويست تأثير دائم في مجالات الرياضيات والجيوديسيا وعلوم الكمبيوتر. شكلت جهودها الرائدة في بيئة يغلب عليها الذكور ومعزولة عنصريًا سابقة للأجيال القادمة من العالمات والأقليات.

تقول ويست إن حياتها ومسيرتها المهنية هما شهادة على قوة المثابرة والمهارة والتفاني – أو “الالتزام بها”، إذا استخدمنا لغتها. تستمر قصتها في إلهام الأشخاص الذين يسعون جاهدين لتجاوز الحدود. لقد أظهرت أن السماء ليست في الواقع الحد الأقصى ولكنها مجرد البداية.