Mary A. Clem, la computadora humana que inventó la técnica “verificación cero” para detectar errores en los cálculos

Vidas científicas

Estamos en 2025 y damos por hecho que las computadoras, entendidas en su sentido tradicional de máquinas que hacen cómputos, no se equivocan. Y más nos vale porque de ello depende que los aviones no se caigan, que miles de millones de euros se muevan cada día y con ello se paguen millones de nóminas en todo el mundo, que las máquinas de diagnóstico médico funcionen como deben y con ello se cuide la salud de miles de pacientes. Los sistemas pueden caerse, claro, pero no se equivocan.

Mujeres computistas. NACA. Wikimedia Commons.

Las computadoras, entendidas no como las máquinas que usamos hoy, sino como la especialización matemática humana que era antes, también debían asegurar su precisión y fiabilidad para llevar a cabo su misión. Para eso, no solo era necesario desarrollar los cálculos que debían realizar, sino también las técnicas de comprobación que sirviesen para verificar que esos cálculos estaban bien hechos.

Una calculadora sin formación matemática

Mary A. Clem, que llegó a computadora por la fascinación que le producía esa tarea pero que no tenía una formación matemática formal, desarrolló una de estas técnicas, llamada de “verificación cero”, que se basaba en añadir un cálculo extra que, de estar todos los demás resueltos correctamente, debía dar un resultado igual a cero. De no ser así, significaba que había un error en algún punto anterior y había que revisar los cálculos.

Mary A. McLaughlin nació el 19 de octubre de 1905 en Nevada, Iowa, Estados Unidos. Tras terminar el instituto, donde solía quejarse de que las matemáticas eran la asignatura que peor se le daba, trabajó en varias instituciones educativas del estado como contable y encargada de auditar las cuentas. Estos primeros empleos le dieron una base práctica en el manejo de datos y cálculos, lo que terminaría siendo de gran utilidad para su carrera posterior.

Tarjetas perforadas y cálculos humanos

En 1931 se incorporó al Servicio de Matemática Estadística del Departamento de Matemáticas de la Universidad Estatal de Iowa, donde obtuvo un empleo como computadora humana bajo la supervisión de George Snedecor, que había establecido el que sería el primer Laboratorio de Estadística de Estados Unidos, creando un centro de investigación que combinaba los métodos estadísticos avanzados con una tecnología computacional de vanguardia que se convertiría en uno de los centros de computación más sofisticados de la época. Allí se utilizaba la unión de las tarjetas perforadas con métodos de computación humanos para resolver complejos problemas estadísticos.

A pesar de los avances tecnológicos, la computación en ese momento seguía siendo una tarea fundamentalmente humana, desempeñada principalmente por mujeres que llevaban a cabo los cálculos con los que se impulsaba la investigación científica. Estas calculadoras humanas utilizaban instrumentos mecánicos de cálculos, tablas y sobre todo sus propias habilidades matemáticas para procesar enormes cantidades de datos. El uso de tarjetas perforadas para almacenar la información suponía un tremendo avance a la hora de aumentar la capacidad de procesamiento.

Cómo encontrar un posible error lo antes posible

En estos procesos, detectar posibles errores y hacerlo de forma rápida y eficaz era fundamental para evitar que investigaciones enteras se fueran al traste. Ese fue el campo donde Clem hizo su mayor aportación. Los métodos tradicionales de verificación de posibles errores requerían un gran esfuerzo y eran en sí mismos tendentes a sufrir errores, lo cual hacía necesario que se llevasen a cabo varias veces en paralelo para comparar resultados y detectar desviaciones que pudiesen delatar los errores.

Mary A. Clem. Creada a partir de imágenes de @aviyelHQ y Wikimedia Commons.

Ante este panorama, Clem ideó otro sistema, la técnica de la verificación cero, que era, en comparación, simple, elegante y muy efectiva. Se trataba de realizar algunos cálculos adicionales que, si los cálculos principales se habían llevado a cabo correctamente, debían dar un resultado igual a cero. Si no era así, había un error y era necesario repasar los cálculos. Esto hizo que la detección de errores pasase de ser una tarea tediosa y comparativa a ser un proceso sencillo y lineal.

Clem carecía de formación matemática reglada, algo que ella creía que le había dado la capacidad de detectar determinados patrones computacionales prácticos que a sus colegas con una formación matemática teórica les pasaban desapercibidos.

La fiabilidad depende también de la capacidad de detectar errores

En poco tiempo, esta técnica demostró tener un enorme valor y se convirtió en una práctica estándar tanto en el propio Laboratorio de Estadística donde ella trabajaba como en muchos otros centros de investigación estadística tanto en su país como en otros. El método de Clem ayudó a entender también que la fiabilidad en la computación no se basaba solo en la precisión de los resultados y en comprobar luego esos cálculos, sino en incorporar una visión de la verificación sistemática, integrada en la metodología de trabajo desde el principio.

El Laboratorio de Estadística se convirtió en una referencia por su capacidad operativa y de innovación. Para 1940 había sido ascendida a oficinista jefa, lo que la situaba al frente del Servicio de Computación del Laboratorio, la mujer de más alto rango dentro de las ciencias computacionales de todo el país. Su equipo llevaba a cabo cálculos estadísticos para investigaciones de todo el país y el extranjero.

El trabajo que llevaban a cabo iba más allá de cálculos rutinarios. Clem y su equipo desarrollaron nuevas fórmulas y crearon tarjetas perforadas para programas que realizaban análisis estadísticos muy complejos. Sus métodos eran ya aplicaciones pioneras de lo que luego se consideraría desarrollo de algoritmos, algo muy valioso cuando pensamos que en los primeros años de la computación, las mujeres llevaron a cabo los métodos prácticos y los procesos operativos que permitían llevar a cabo los cálculos, pero el trabajo teórico intelectual y técnico estaba en manos principalmente de hombres.

Estadística y cálculo en la supervisión electoral y la medicina nuclear

En 1962, Clem se trasladó al nuevo Centro de Computación de la Universidad Estatal de Iowa, uniendo con su presencia y su trabajo la era de las computadoras humanas con la de las computadoras electrónicas, una transición en la que las máquinas estaban empezando a sustituir los cálculos hechos por humanos. El trabajo de las décadas anteriores desarrollado por el equipo de Clem, principalmente su énfasis en que la detección de errores debía ser sistémica e integrada desde el inicio de los procesos, seguía estando vigente y era crucial para cerciorar el buen funcionamiento de las máquinas y algoritmos.

Clem se convirtió en una figura reconocida a nivel internacional cuando en 1946 participó en la Segunda Misión Aliada de observación de las elecciones en Grecia, que fue pionera y revolucionaria por cómo se aplicaron métodos estadísticos de selección de muestras. Esa misión supuso uno de los primeros intentos sistemáticos de utilizar métodos estadísticos fuera de los laboratorios para la supervisión de unas elecciones democráticas, demostrando la aplicación del trabajo de Clem para el estudio de cuestiones sociales y políticas en el mundo real.

Diez años después, el profundo conocimiento estadístico de Clem fue requerido para actuar como consultora de la Comisión sobre las Víctimas de la Bomba Atómica en Hiroshima, Japón, donde fueron necesarios elaborados métodos estadísticos para estudiar los efectos a largo plazo de la radiación recibida por los supervivientes del bombardeo. El trabajo de la americana sobre los impactos en la salud de las armas nucleares tuvo una gran influencia en el estudio médico y las políticas nucleares en las décadas siguientes.

Un legado olvidado por la conversión digital de la computación

A pesar de sus aportaciones y de su reconocimiento en su día, el trabajo de Clem y de muchas otras computadoras y calculadoras humanas fue poco a poco olvidado. La transición a la computación electrónica creó nuevas historias y narrativas sobre el progreso de este campo que destacaban la genialidad de ingenieros e inventores individuales (a menudo, aunque no siempre, hombres) sobre el trabajo colectivo de los equipos que habían desarrollado los fundamentos de esta área científica.

En el caso de Clem, tanto su trabajo para incorporar la verificación como parte sistemática de los procesos como el uso de ciencias estadísticas en la resolución de crisis internacionales quedó relegado al fondo de la memoria, a medida que los avances tecnológicos ganaron protagonismo a costa de los metodológicos.

Mary Clem murió en enero de 1979.