Poussé à l'abstraction

En 1961, après avoir obtenu son diplôme de premier cycle en mathématiques à l'Université de Californie à Berkeley, Barbara Liskov (alors Barbara Huberman) a décidé de postuler à l'école supérieure de Princeton.

L'école a répondu par une lettre type expliquant qu'elle n'acceptait pas les étudiantes. J'étais juste abasourdi quand j'ai eu ça, dit Liskov. Une petite carte postale. Avec le recul, dit-elle, j'étais très naïve.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de janvier 2010

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Bien que d'autres femmes à l'époque aient pu savoir qu'elles n'étaient pas les bienvenues pour frapper à certaines portes, Liskov n'a jamais passé beaucoup de temps à s'inquiéter de ce qu'elle était ou n'était pas autorisée à faire. Le résultat a été une carrière remarquable. En 1968, Liskov, qui est maintenant professeure d'institut au département de génie électrique et d'informatique et chef du groupe de méthodologie de programmation du CSAIL, est devenue la première femme – en fait, l'une des premières personnes – aux États-Unis à obtenir un doctorat de un département d'informatique. Ses recherches ont conduit à des percées majeures dans des domaines aussi fondamentaux que les systèmes d'exploitation, les systèmes distribués, les langages de programmation et la méthodologie de programmation. Ses idées ont contribué à jeter les bases de langages de programmation modernes tels que Java, qui sont conçus pour utiliser des modules de données et d'instructions autonomes qui peuvent être développés une fois et réutilisés à de nombreuses fins différentes. Son travail sur la façon de maintenir la fiabilité des systèmes distribués a jeté les bases de réalisations telles que l'architecture mondiale de Google de serveurs bon marché et prêts à l'emploi. L'été dernier, ses réalisations ont été récompensées par le prix Turing de l'Association for Computing Machinery, un honneur qui a été appelé le prix Nobel d'informatique.

Il est difficile d'imaginer à quoi ressembleraient la programmation et les systèmes distribués d'aujourd'hui sans les nombreuses contributions fondamentales de Barbara, a écrit John Guttag, professeur d'informatique et d'ingénierie qui connaît Liskov depuis plus de trois décennies, dans une lettre de 2008 soutenant sa promotion au poste de professeur d'institut. . Guttag, qui a également nominé Liskov pour le prix Turing, note que des dizaines d'éminents informaticiens auprès desquels il a sollicité le soutien pour cette nomination étaient cohérents en ce sens qu'ils ont tous déclaré que le travail était excellent mais incohérent quant à la partie de son travail qu'ils choisiraient. dire était super. Et cela, dit-il, témoigne de l'ampleur et de l'impact de la carrière de Liskov.

RESSOURCES

• Lisez « Théorie et pratique : assister à une conférence Liskov »

• Écoutez la conférence de 2001 de Barbara Liskov sur la tolérance aux pannes byzantine pratique.

Liskov, une femme élégante aux cheveux bouclés qui porte des chaussettes fantaisistes, ne s'attarde pas sur ses réalisations ou ses honneurs (elle a également remporté la médaille John von Neumann de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers en 2004). Elle ne s'attarde pas non plus sur les obstacles qu'elle a dû surmonter pour se frayer un chemin dans un domaine largement dominé par les hommes.

En grandissant, je n'avais aucune idée de l'importance de ses réalisations, explique son fils, Moses Liskov, SM '01, PhD '04, qui est maintenant professeur adjoint d'informatique au College of William and Mary. Elle a toujours été réticente à propos de ses propres triomphes, ajoute-t-il, mais parlait avec fierté de ses étudiants, célébrant quand ils obtenaient de bons emplois ou obtenaient un mandat.

La carrière de Barbara Liskov en informatique a commencé à la naissance du domaine. Au lieu de poursuivre des études supérieures en mathématiques après l'université, elle a obtenu un emploi de programmeuse informatique à Mitre, une organisation à but non lucratif de la région de Boston qui mène des recherches financées par le gouvernement fédéral en ingénierie des systèmes et en technologies de l'information. À l'époque, presque personne n'était formé en informatique. Certains d'entre eux avaient une formation d'ingénieur, mais d'autres pouvaient avoir un diplôme en littérature, dit Liskov à propos de ses collègues. Ils embauchaient des gens qu'ils pensaient avoir des aptitudes.

De Mitre, Liskov est passé à travailler sur un projet de l'Université Harvard qui cherchait à traduire automatiquement des phrases en anglais en quelque chose qu'un ordinateur pourrait comprendre. Bien que le traitement du langage naturel soit un problème sur lequel les informaticiens travaillent toujours, à l'époque, les gens s'attendaient à ce qu'il soit résolu en quelques années.

Elle apprenait beaucoup sur le tas, mais Liskov a décidé de retourner à l'école pour pouvoir couvrir plus de matière plus rapidement. Elle s'est dirigée vers l'Université de Stanford, qui allait bientôt instituer un programme de doctorat en informatique.

Bien qu'elle ait concentré ses études formelles sur l'intelligence artificielle, Liskov a découvert que ses véritables intérêts résidaient dans les principes fondamentaux de la conception informatique - systèmes d'exploitation et langages de programmation. L'IA, selon elle, présentait un ensemble de problèmes apparemment insolubles et les progrès étaient lents. Mais avec la recherche sur les systèmes, vous pouvez créer des applications qui font quelque chose, dit-elle. Je voulais juste travailler dans un domaine où il était un peu plus facile de progresser.

Après Stanford, Liskov est retourné à Mitre, cette fois en tant que chercheur. Elle s'est lancée directement dans un projet qui allait devenir le système d'exploitation Venus, une expérience permettant à plusieurs personnes d'utiliser le même petit ordinateur à la fois. Alors qu'elle lisait des articles scientifiques sur la méthodologie de programmation, se souvient-elle, j'ai réalisé que j'avais conçu le système d'exploitation d'une manière différente de ce dont les gens parlaient normalement. Elle avait défini le système d'exploitation aussi simplement que possible, décomposant des éléments plus complexes dans leurs propres programmes.

Liskov a présenté un article décrivant le système d'exploitation Venus au Symposium sur les principes des systèmes d'exploitation, une conférence pour les chercheurs du monde universitaire et de l'industrie. Jerry Saltzer, maintenant professeur émérite d'informatique au MIT (voir Rencontre avec l'auteur, p. M10), a vu sa présentation et l'a poussée à postuler pour enseigner au MIT. Elle a commencé à l'Institut en 1972, devenant la première femme à la faculté d'informatique.

Au MIT, Liskov s'est lancée dans ses idées sur les systèmes. Travaillant avec l'étudiant diplômé Steve Zilles '63, '67, SM '70, EE '70, elle a beaucoup réfléchi à la façon d'organiser les programmes informatiques afin qu'ils soient faciles à écrire, à modifier et à maintenir.

Toute application logicielle sophistiquée est une structure complexe de pièces imbriquées, souvent modifiées au fil du temps par une grande équipe d'ingénieurs. Tout changement peut avoir des effets inattendus sur d'autres parties du logiciel, obligeant les programmeurs à réécrire essentiellement le programme. Liskov a proposé des moyens de structurer les programmes en morceaux discrets, ou modules multi-opérations, de sorte que les modifications soient moins susceptibles d'affecter le code en dehors de certaines limites.

Parce qu'il était difficile d'illustrer ses idées aux programmeurs, Liskov a conçu un langage de programmation qui les mettait directement en pratique. J'avais une idée très précise de ce qui étaient de bons programmes et de ce qui étaient de mauvais programmes, dit-elle. Je voulais permettre aux gens d'écrire de bons programmes, et même si vous ne pouvez pas empêcher les gens d'écrire de mauvais programmes, je ne voulais pas leur rendre la tâche trop facile.

Son langage de programmation, appelé CLU, a eu une énorme influence sur une nouvelle génération de concepteurs de langages. Il a été le premier à fournir un support pour l'abstraction de données, une technique inventée par Liskov qui est devenue essentielle à la programmation avancée (voir Théorie et pratique, p. M21), et a introduit plusieurs autres fonctionnalités, comme un moyen de généraliser les programmes afin qu'ils puissent gérer itérations. En effet, cela a été crucial dans le développement de la programmation orientée objet, l'approche prédominante utilisée aujourd'hui.

Dans les années 1980, Liskov s'est intéressé à la prise en charge d'applications fonctionnant sur Internet. À cette fin, elle a commencé à réfléchir à la façon dont un programme pourrait être divisé de manière à ce que certaines parties de celui-ci s'exécutent sur de nombreuses machines interconnectées. Entre autres choses, elle a mis au point un nouveau protocole qui pourrait tirer parti du matériel redondant afin qu'un système distribué puisse subir des dommages - la défaillance inévitable des ordinateurs, des liaisons de communication et des disques de stockage - sans tomber complètement en panne. Son travail explique pourquoi un système comme le moteur de recherche de Google peut continuer à fonctionner alors que les gens ajoutent, modifient et suppriment simultanément des données partout dans le monde.

Beaucoup de gens ont développé des trucs qui fonctionnaient bien pour les systèmes des années 80, mais ce n'est pas bon pour les systèmes des années 2000, dit Guttag. Barbara a réussi à développer des choses dans les années 80 qui sont toujours d'actualité ou encore plus pertinentes aujourd'hui qu'elles ne l'étaient à l'époque. En fait, dit-il, je pense que l'une des raisons pour lesquelles les gens peuvent être exigeants à propos de ces systèmes complexes est que Barbara a aidé à montrer au monde comment construire des systèmes qui fonctionnent de manière fiable.

Ces jours-ci, dit Liskov, elle s'intéresse à la sécurité des informations stockées en ligne, en particulier des informations personnelles, telles que les dossiers médicaux. Comme toujours, elle trouve des moyens de concevoir des systèmes qui encourageront de bonnes habitudes de programmation. Que pouvez-vous mettre dans une plate-forme qui permettra aux programmeurs de créer plus facilement des programmes qui ne divulguent pas d'informations par inadvertance ? elle dit.

Les informations peuvent fuir de plusieurs manières, si nombreuses que le problème peut sembler sans espoir, reconnaît Liskov. Ses recherches actuelles portent sur la protection des données en cas d'infractions les plus flagrantes, comme les cas où les utilisateurs perdent des ordinateurs portables ou envoient accidentellement des informations sensibles par courrier électronique à un destinataire non autorisé. Alors que les décideurs politiques et les défenseurs débattent de l'avenir de la confidentialité en ligne, Liskov travaille discrètement pour s'assurer que les solutions technologiques seront là quand le monde les voudra. Vous parlez de nouvelles technologies, et vous savez qu'il faut du temps pour que le processus politique rattrape son retard, dit-elle.

Liskov a toujours encouragé et aidé les étudiantes et, ces dernières années, a consacré une attention considérable à faire de l'informatique un domaine plus accueillant. En tant que vice-rectrice à l'équité du corps professoral au MIT, elle s'efforce de recruter davantage de femmes et de membres du corps professoral des minorités et de les aider à gérer et à faire progresser leur carrière. Aujourd'hui, l'Institut est un endroit très différent de celui qu'elle a rencontré au début des années 1970, alors qu'il n'y avait qu'une poignée de femmes dans le corps professoral. À l'époque, dit Liskov, elle n'a pas rencontré beaucoup de préjugés délibérés, mais elle s'est heurtée à des hypothèses enracinées. Lors d'une fête à la maison du président pour accueillir les nouvelles recrues de l'année, par exemple, un invité important s'est approché du mari de Liskov en lui tendant la main, en lui disant : Bienvenue au MIT. Les étudiants la prenaient parfois pour une secrétaire, et elle dit qu'elle a subi un certain nombre de tests en classe.

Être une femme au début de l'informatique aurait été difficile pour quelqu'un qui prête plus d'attention à de tels obstacles, dit Liskov. Et même si ces obstacles ne la dérangeaient pas beaucoup, les attentes de la société l'ont empêchée de reconnaître l'importance de sa carrière jusqu'à ce que ses propres intérêts de recherche commencent à mûrir.

J'avais toujours pensé, même après avoir obtenu mon doctorat, que je travaillerais pendant un certain temps et que je pourrais ensuite arrêter, dit-elle. Quand j'avais une famille, je pouvais arrêter. À un moment donné, pendant que j'étais à Mitre, j'ai réalisé que je n'allais pas être prêt à faire ça. Son mari, Nathan Liskov '60, un ingénieur électricien qu'elle a épousé en 1970, a soutenu cette décision, même après la naissance de Moses en 1975.

Mais Liskov a fait une priorité de cultiver un riche ensemble d'intérêts en dehors du lieu de travail, y compris le jardinage et la lecture de romans policiers (elle aime particulièrement Tony Hillerman). J'ai organisé ma semaine de travail pour que quand je travaille je sois très intense, mais quand je rentre à la maison je m'arrête, dit-elle.

Son fils confirme que lorsqu'elle n'était pas au MIT ou dans son bureau à la maison, elle ne travaillait pas. Elle n'a pas non plus passé beaucoup de temps sur l'ordinateur de la maison, bien que le ménage ait eu ses premiers pas assez tôt, en 1983. Presque tout ce que Moïse a appris sur les ordinateurs lorsqu'il était enfant lui venait de son père, dit-il : Ma mère est une grande penseuse des ordinateurs, et mon père en est un utilisateur réel. Malgré toute sa compréhension approfondie des systèmes et des méthodologies, elle devait parfois faire appel à son mari pour l'aider à imprimer un document.

Ses amis ont fait beaucoup d'efforts ces dernières années pour s'assurer que Liskov obtienne les éloges qu'elle ne recherche jamais. Guttag, pour sa part, est convaincue qu'elle aurait pu remporter le prix Turing il y a dix ans. Mais alors que Liskov est profondément reconnaissante pour le prix, elle semble parfois mal à l'aise avec l'attention. Son fils se souvient qu'elle parlait avec incrédulité de devoir passer une journée de travail entière à poser pour des photos. Elle est sortie dîner avec sa famille pour célébrer la réception du prix en juin dernier, mais elle a semblé soulagée lorsque la fureur est passée, lui permettant de revenir à la recherche qui l'a toujours animée.

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