Original article: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/krawitz/index.html
Eleanor Krawitz 小姐沃森科学计算实验室
制表主管
哥伦比亚工程季刊，1949 年 11 月
期间_近年来，各个科学研究领域都取得了长足的进步，其中一个主要因素是自动计算方法和设备的广泛使用。如今，计算在全国各地的实验室中自动进行。哥伦比亚大学的学生对这些计算实验室的发展特别感兴趣，因为最早的实验室就是在该大学建立的。哥伦比亚大学统计局成立于二十世纪二十年代末，供教育工作者和统计学家使用。天文局成立于 1934 年，由 WJ Eckert 博士领导，由哥伦比亚大学、美国天文学会和国际商业机器公司联合运营，作为一个非营利组织，来自世界各地的天文学家可以来进行计算。1945年IBM创建了纯科学系，任命Eckert博士为系主任，并在大学校园内建立了沃森科学计算实验室。
沃森实验室的主要目的是在各个科学领域进行研究，特别是涉及应用数学和数值计算的领域。实验室的服务是免费向任何从事研究的科学家或研究生提供的，这些研究对科学领域的进步做出了重大贡献，并使用计算机来实现这一目标。每年，沃森实验室都会向学习或研究涉及大规模计算的学生颁发两项应用数学奖学金。教职员工在大学不同部门的赞助下提供他们感兴趣领域的教学课程。研究生课程包括机器的操作和使用，和数值方法；课程的学分可以通过以通常的方式向大学注册来获得。定期为专业人士、来自世界各地的访问科学家和攻读博士学位的研究生提供有关机器操作的特殊课程。沃森实验室的另一个功能是传播有关数学机器方法和数学表格的技术信息；提供涵盖这些主题的综合图书馆。沃森实验室的另一个功能是传播有关数学机器方法和数学表格的技术信息；提供涵盖这些主题的综合图书馆。沃森实验室的另一个功能是传播有关数学机器方法和数学表格的技术信息；提供涵盖这些主题的综合图书馆。
实验室的工作人员和访问科学家已成功完成了许多科学领域的研究。以下是部分已完成或正在进行的项目清单：
- 天文学：行星和小行星轨道的整合，
- 地球物理学：追踪水下不同深度和方向的声波路径，
- 光学：体现光线追踪方法的计算，
- 化学：芳香族化合物的量子力学共振能量的计算，
- 工程：构建弹簧和齿轮表并计算与地震载荷相关的应力计算，
- 经济学：使用矩阵乘法和求逆来估计经济模型方程中的某些系数，
- 物理学：钙跃迁概率的计算，
- 晶体学：评估胰岛素结构的傅里叶变换。
实验室拥有各种数字和模拟类型的机器；数字机器本质上是一种计数机器，而模拟机器则进行物理测量。这些计算器旨在以最方便的方式解决问题，并比较不同的解决方法以确定最有效的方法。
大多数机器通过使用穿孔卡来读取和写入，这提供了一种自动处理数据的方法。因此，这些卡片可以通过任何系列的计算器进行处理，并对它们执行任何所需的操作顺序。穿孔卡技术的主要优点是可以批量执行大量类似的操作。在卡片上打入初始值后，机器程序将自动进行。打孔可以在卡片的八十列中的任何一列中进行。每列被细分为十二个不同的位置，代表整数0到9以及两个特殊的打孔位置，称为X和Y。X打孔主要用于指定特殊操作或负数。字母表中的字母是通过一列中的两个冲孔记录的，
所有机器的读卡原理都是相同的。卡片上打有孔，并通过穿过孔的电触点来读取。该卡充当绝缘体，穿过钢丝刷和黄铜滚轮之间（见图 2）。
分类器用于根据打孔卡上的信息以任何所需的数字或字母顺序排列打孔卡。待分类的卡片从漏斗送入单个刷子，该刷子读取所选列并将每张卡片分类到十三个可用口袋中的正确一个中。十二个冲孔位置各有一个口袋，还有一个用于空白列的口袋。通过连续排序，卡片可以按任何所需的顺序排列。该机器的运行速度为每分钟 450 张卡，并配有计数器来记录通过的卡片数量。
字母解释器旨在将卡片中的数字或字母信息翻译成卡片顶部两行中任意一行上的印刷数字。因此，穿孔卡更容易读取，并且可以用作文件卡以及在机器中使用。
记账机是一种高速加算打印机器。它从卡上读取数据，将数据加减到计数器中，然后在一张纸上打印卡上的信息或计数器上的总计。该机器以每分钟 80 张卡片的速度列出字母或数字数据，或者以每分钟 150 张卡片的速度累积多达 80 位数字的总数。
复制打孔器将在一组卡片上打孔的全部或任何部分数据转录到另一组卡片上，或者将数据从一张主卡复制到一组细节卡上。冲头有一个比较单元，可以比较两组数据并指示两者之间的任何不一致。该机器可以适合用作汇总打孔机，以在新卡上记录记账机中累积的金额。
整理器以更有效的方式执行排序器的一些功能。它将两组纸牌归档在一起，在四个选择袋中的任意一个中选择特定的纸牌，根据控制号码匹配两组纸牌，并检查一组纸牌的顺序。该机器非常灵活，允许根据涉及两个控制号码比较的复杂模式来处理卡片。卡片可以每分钟 240 至 480 张的速度通过配页器。
电子计算冲床是一种利用电子电路执行所有基本操作的高速机器。它对卡片上输入的数字进行加、减、乘、除运算，并将答案打在同一张卡片或后续卡片上。它在不到一秒的时间内以任意顺序重复执行这些操作。计算打孔器读取卡上打孔的因子，并以任何所需的顺序执行加法、减法、乘法和除法。可以为每种类型的计算打孔单独的结果，或者可以存储结果并将其用作后续计算的因素。这台机器计算了一个十一位数函数的八阶差和许多涉及大量运算的复杂方程。
除了上述标准机器外，实验室还有许多专门设计的计算器，它们通过中继网络和电子电路进行操作。下面简单介绍一下这些特殊机器。
继电器计算器执行所有基本算术运算，包括通过复杂的继电器网络确定平方根。该计算器的极大灵活性归因于其大容量内存、执行计算的速度、同时读取四张卡和打第五张卡的能力以及在广泛且多样化的程序下运行的能力。本机设有整理电路，方便查表操作。继电器计算器解决了许多复杂的问题，包括调和级数乘法、矩阵乘法和六阶微分方程。
卡操作序列计算器由一个读取、添加、减去和存储数据的记账机、一个打出最终值的汇总打孔器、一个提供操作控制灵活性的继电器盒以及一个执行单元组成。乘法和除法。其他计算器的操作通常通过控制面板上的接线进行编程，而这台机器基本上设置了一个基本控制面板，并由卡中的编码打孔控制。事实证明，该计算器特别擅长计算小行星的轨道。
线性方程求解器是一种用于求解 12 阶以下联立线性方程的电气设备。在刻度盘、开关或打孔卡上设置方程的系数后，调整不同的变量直到获得解决方案。该求解方法是一种收敛速度非常快的方法。这台机器是由我们的员工 Robert M. Walker 先生和大学数学系的 Francis J. Murray 教授在实验室建造的。
卡片控制测量记录机主要是为天文照片的测量而设计的，但它可以很容易地应用于任何领域的照片。将包含所讨论的星星的天空部分的照相底片与指示星星的大致坐标的打孔卡一起放入机器中。然后，机器自动读取打孔卡，根据这些近似坐标定位照相底片上的星星，精确测量其位置，并将测量结果记录在卡上。然后，打孔卡记录可用于数学处理。
自 1934 年天文局成立以来，业界和政府已建立了数十个其他打孔卡实验室。这些在战争年代运行的实验室在我们的国防计划中发挥了关键作用。该小组包括位于马里兰州阿伯丁和弗吉尼亚州达尔格伦的弹道研究实验室。属于同一类别的是美国海军天文台，它准备了用于空中和海上导航、天文学和测量的天文表。在工业领域，计算实验室在纯粹科学研究和应用科学研究中都发挥着重要作用。例如，穿孔卡技术已用于解决与飞机结构的应力和应变分析以及大型机械的振动分析有关的问题。
打孔卡设备在船舶设计和建造中的工业问题中的应用示例，需要指定表面上大量点的准确位置。设计者可以通过考虑船体的各种横截面并用五次多项式（见图 3）来表示每个部分的轮廓来实现这一点。
 |
| 图 3. 容器横截面 |
由于表面在纵向方向上的曲率，方程中的常数a 0、...、a 5的值将随着所取的每个截面而变化。因此，如果将船舶分为 200 个横截面，并且需要为每个横截面确定船体每一侧的 100 个点，则多项式必须计算 20,000 次。使用打孔卡设备来解决这个问题，将原本极其繁琐的工作变成了原始规划完成后由机器自动计算的工作。
如今，Krawitz 小姐是哥伦比亚大学 IBM Thomas J. Watson 计算实验室的制表主管。她不仅在研究生院教授天文学课程的计算机操作，而且还致力于建立物理、数学和天文学问题的计算程序。
埃莉诺·克拉维茨·科尔钦 (Eleanor Krawitz Kolchin) 于 2019 年 1 月 25 日星期五在佛罗里达州博卡拉顿去世，享年 92 岁。由于这篇文章于 2003 年在互联网上发表并被翻译成多种语言，她对晚年受到的关注感到高兴。她对我说的最后一句话（2018 年 10 月）是“这里几乎一切都不起作用。噢噢噢”。
贡献者： Eleanor Krawitz Kolchin，2003 年 11 月。
扫描并转换为 HTML： 2003年 11 月 22 日星期六 17:06:54
转换为 HTML5：2019 年2 月 23 日星期六 08:52:56
另作者：
- Krawitz, Eleanor，“标准 IBM 设备上的打孔卡数学表”，工业计算研讨会论文集，IBM，纽约（1950 年 9 月），第 52-56 页。
- Krawitz, Eleanor，“IBM 602-A 型计算冲头上的向量乘法矩阵”，工业计算研讨会论文集，IBM，纽约（1950 年 9 月），第 66-70 页。
- Green、Louis C.、Nancy E. Weber 和 Eleanor Krawitz，“在计算振荡强度和 f 和规则时使用计算和观测的能量”《天体物理学杂志》，第 113 卷第 3 期（1951 年 5 月），第 690-696 页。
- Green、Louis C.、Marjorie M. Mulder、Paul C. Milner、Margaret N. Lewis、John W. Woll, Jr.、Eleanor K. Kolchin 和 David Mace，“Hyleraas 的三参数波函数分析中心场波函数中的 He i 基态”，物理评论 96, 319，1954 年 10 月 15 日。
- Green、Louis C.、Satoshi Matsushima、Cynthia Stephens、Eleanor K. Kolchin、Majorie M. Kohler、Yenking Wang、Barbara B. Baldwin 和 Robert J. Wisner，“Hyleraas 可分离因子灵活性增加对能量的影响-从 H− 到 O VII 型原子波函数”，物理评论 112, 1187, 1958 年 11 月 15 日。
- 格林，路易斯·C.；松岛聪；Kolchin，Eleanor K.，“氢的连续波函数表”，天体物理学杂志增刊，卷。3，1958 年 11 月，第 459 页。
- Green、Louis C.、Cynthia Stephens、Eleanor K. Kolchin 等人，“He I 形式 ψ=f(r1)f(r2)g(r12) 形式的基态波函数”，《化学物理杂志》30 ，1061（1959）。
- Green, Louis C.、Eleanor K. Kolchin、Norma C. Johnson，“中性氦激发态的波函数”，物理评论 139(2A):363-378，1965 年 7 月。
- Green，Louis C.，Eleanor K. Kolchin，“基于多变模型 ν=3 构建的同步旋转闭合双星中的等密度表面”，天体物理学和空间科学，第 2 期，1973 年 4 月，第 285-288 页。
链接 （2023 年 2 月 13 日更新）：
- 1946 年“计算机”的面貌，《赫芬顿邮报》，Bianca Bosker 对 Eleanor Kolchin 的采访，2013 年 2 月 25 日[本地存档的文章文本]。
- “允许 IBM 女性员工结婚的内部备忘录”，大西洋月刊，2013 年 2 月 4 日[本地存档的文章文本]。
- 计算机器协会妇女委员会，2014 年国家妇女和信息技术中心先锋奖（Facebook，2014 年 5 月 21 日，同上图片，标题：“Eleanor Kolchin，NCWIT 2014 年先锋奖获得者。她是一台计算机！ 88 岁了，（我怀疑）房间里唯一一个真正用插线板编程的人。”）
- 2014 年 NCWIT Eleanor Kolchin 先锋奖（Krawitz-Kolchin 演讲视频）。
- Eleanor Kolchin简介，NCWIT 博卡西特殊兴趣俱乐部 (2014) [本地存档的文章文本]。