Você nunca ouviu falar dela, mas ela é uma das responsáveis por termos boas previsões do tempo hoje



O post de hoje é sobre Klara Dan Von Neumann, mas fica a reflexão a respeito de alguns avanços na sociedade ocidental. No passado, poucas mulheres se destacavam na ciência, porque não havia muitas oportunidades. Muitas mulheres não podiam nem se alfabetizar, imagine então se especializar em uma área que não estivesse relacionada com tarefas domésticas. No entanto, apesar dos obstáculos, muitas mulheres do passado se destacaram e algumas foram esquecidas. E Klara é um exemplo de destaque. Contaremos um pouco sua história ao longo do texto. Cortesia de Shutterstock

O post de hoje é sobre Klara Dan von Neumann.

O sobrenome provavelmente você já conhece e falaremos dele adiante. Mas quem foi Klara Dan von Neumann?

Impressionada que a Klara Dan von Neumann se parece muito com uma professora de programação que eu tive rsrs. Fonte: Wikimedia Commons

Antes de compartilhar a história de Klara, é preciso que falemos um pouco sobre a história da previsão do tempo. E eu vou começar falando sobre o que temos hoje, para que vocês possam compreender como chegamos até aqui.

Bom, a previsão do tempo que chega até nós atualmente é na verdade um conjunto de procedimentos, que começam com a observação meteorológica (observação em estações meteorológicas de superfície, radiossondas, radares, imagens de satélite, etc). Os dados observados servem como condição incial para que as equações que descrevem a atmosfera sejam resolvidas no tempo.

Uma forma fácil de ilustrar isso é lembrarmos da famosa equação v(t)=v0+at. Essa equação é muito famosa, porque a gente a aprende no ensino médio e trata-se da variação da velocidade no tempo para um movimento retilíneo uniformemente variado. Observem que para resolvermos v(t), precisamos da aceleração e da velocidade incial (v0). As equações que descrevem as variáveis atmosféricas com o tempo também precisam de dados iniciais, como a famosa equação mencionada.

Essas equações que descrevem a atmosfera precisam ser resolvidas para todos os pontos do planeta e em diferentes altitudes. Fazer isso é um enorme desafio, porém os modelos meteorológicos, que são programas de computador que resolvem essas equações, nos ajudam nesse processo. Os modelos são continuamente melhorados, na medida que vão se desenvolvendo novas técnicas de resolução das equações ou novas maneiras de se medir variáveis atmosféricas.

Após a resolução dessas equações para um intervalo de tempo específico (por exemplo, quero saber a previsão para amanhã de tarde), os meteorologistas organizam os dados, fazem controle de qualidade das informações e organizam tudo no formato de ícones, textos e mapas para transmitir a informação para a população. Até chegar naquele ícone simpático que você vê em seu smartphone ou até chegar na querida Maju, temos os esforços de vários meteorologistas e outros profissionais de áreas relacionadas.

Se você quiser saber um pouco mais sobre como é feita a previsão do tempo atualmente, recomendo esse texto.

Porém antes dos supercomputadores modernos, as coisas eram bem diferentes. Vamos falar do computador ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), inventado em 1946. Em abril de 1950, um grupo de meteorologistas no Instituto de Estudos Avançados de Nova Jersey produziu com sucesso a primeira previsão do tempo usando o ENIAC e técnicas de previsão numérica. Sim, porque as equações que descrevem a atmosfera já eram conhecidas. Os programadores e matemáticos também já tinham desenvolvido vários métodos numéricos para resolver essas equações. O que faltava na verdade uma forma de resolver essas equações rapidamente.

O ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) foi o primeiro computador criado para várias finalidades, por isso é considerado o primeiro computador.  Ele pesava 27 toneladas, tinha dimensões aproximadas de  2.4 m × 0.9 m × 30 m, ocupava uma área de 167 m2 e consumia 150 kW de eletricidade. Cortesia de Shutterstock

Para vocês terem uma ideia, a primeira previsão feita era para apenas um período de 24h. Ou seja, o objetivo era saber como estaria o tempo nas 24h seguintes. Porém os cálculos do ENIAC levaram mais de 24 horas para terminar. Ou seja, para fins práticos, a previsão não era boa: em outras palavras, do que adianta saber a previsão de ontem? E ainda assim, isso era muito mais rápido do que já foi feito anteriormente, com cálculos manuais feitos por uma ou várias pessoas.

Quando compararam os resultados do ENIAC com os dados observados, os meteorologistas concluiram que esses resultados foram bem sucedidos e marcaram o começo da previsão numérica do tempo como nós a conhecemos. Claro que com a evolução dos computadores, o tempo de processamento e cálculo diminuiu muito e atualmente temos os resultados dos cálculos da previsões em tempo hábil, possibilitando que as pessoas tenham acesso a previsão do tempo para o fim de semana alguns dias antes do fim de semana chegar.

Um dos cientistas que trabalharam nessa primeira previsão do tempo foi  John von Neumann, que era matemático do Instituto de Estudos Avançados de Princeton (Princeton’s Institute for Advanced Study). Com ele também trabalharam outros nomes importantes da história da Meteorologia: Jule Charney, do Massachussets Institute of Technology (MIT) e Ragnar Fjörtoff (meteorologista norueguês do Det Norske Meteorologiske, Oslo, Norway). Os três publicaram um artigo científico em 1950 entitulado “Numerical Integration of the Barotropic Vorticity Equation”, no jornal científico Tellus (veja aqui). Esse artigo científico se trata dos resultados obtidos durante essa primeira previsão do tempo realizada usando o ENIAC.

Como mencionei bem no comecinho do texto, muita gente conhece o nome John von Neumann no meio acadêmico. Mas pouco falam das contribuições de sua esposa, Klara (também chamada de Klari) Dan von Neumann. Ela era uma programadora húngara que escreveu os códigos para uma máquina chamada MANIAC (Mathematical Analyzer, Numerical Integrator and Computer), uma máquina mais avançada que o ENIAC. A principal diferença entre as duas máquinas é que o MANIAC poderia armazenar dados. Alguns upgrades do ENIAC tambem foram desenvolvidos por Klara e ela foi uma das principais programadoras dessa máquina. Ela também ensinou vários meteorologistas da época a programar, e dessa maneira os meteorologistas puderam aproveitar os recursos do ENIAC em suas pesquisas. Ou seja, o nome de Klara é fundamental, porém infelizmente ela ficou escondida na história, como o de tantas outras mulheres.

O artigo científico que mencionei anteriormente (Numerical Integration of the Barotropic Vorticity Equation) é um clássico da Meteorologia. Vários estudantes de meteorologia do mundo todo conhecem esse artigo, pois ele é parte da bibliografia de alguns cursos. E esse artigo só foi possível porque Klara ensinou os autores a programar. E ela não é a primeira ‘programadora invisível’ da história. A esposa do Dr. Joseph Smagorinsky (outro pioneiro da previsão numérica do tempo, que trabalhou em Princeton), Margaret Smagorinsky, também trabalhava ao seu lado. Seu nome também ficou esquecido, porém o filho do casal, o Dr. Peter Smagorinsky (Professor de Inglês da Universidade da Georgia) falou sobre sua mãe para o renomado Dr. Marshal Shepherd (meteorologista, professor da Universidade da Georgia, apresentador de um talk show no Weather Channel e importante popularizador da meteorologia). Shepherd mencionou essa conversa nesse texto, que ajudou a nortear as pesquisas para esse post.

Além das mulheres esquecidas, Shepherd também menciona quantas pessoas negras que realizaram grandes feitos ficaram ocultas na história. Aqui no Brasil, temos diversos exemplos de importantes cientistas, arquitetos, engenheiros, artistas, músicos, escritores e advogados negros que ficaram ocultos ou foram “embranquecidos”. Um exemplo que sempre menciono aos meus alunos é o de Theodoro Sampaio, que fez parte da Comissão Geographica e Geologica (CGG), importante comissão que deu origem a diversos institutos ligados a pesquisa científica aqui em São Paulo (como o Museu de Zoologia, Instituto de Botânica, Observatório de São Paulo, etc). A CGG é do final do século XIX e Theodoro Sampaio foi um dos primeiros membros da comissão. Imaginem como devia ser difícil e cheia de obstáculos a vida desse importante engenheiro civil e geógrafo, filho de uma mulher negra escravizada com um homem branco, que trabalhou na área ambiental e fez levantamentos em diversas regiões do Brasil. Poucos aprendem na escola quem foi Theodoro Sampaio ou André Rebouças e na minha opinião, saber disso tem a ver com representatividade e justiça. A representatividade inspira e faz com que a nova geração de crianças compreendam seu potencial, seja qual for seu gênero ou etnia. E quando falo em justiça, me refiro à sermos honestos e justos e darmos os créditos a todos os que fizeram parte de um determinado trabalho ou pesquisa.

Bibliografia utilizada no post (além dos outros links ao longo do texto)