«رادیا پرلمن»؛ زنی که اینترنت را از گره خوردن نجات داد

خبرآنلاین: این روزها اتصال به اینترنت آن‌قدر عادی شده است که کمتر به پیچیدگی شبکه‌ای فکر می‌کنیم که میلیون‌ها رایانه و دستگاه را در سراسر جهان به یکدیگر متصل می‌کند. اما گسترش اینترنت بدون حل مشکلات فنی مربوط به اتصال دستگاه‌ها، انتقال داده و جلوگیری از اختلال در شبکه امکان‌پذیر نبود. یکی از افرادی که در حل این مشکلات نقش مهمی داشت، «رادیا پرلمن» است؛ دانشمندی که به‌دلیل طراحی یک پروتکل مهم شبکه، لقب «مادر اینترنت» را نیز گرفته است.

پرلمن در ۱۸ دسامبر ۱۹۵۱ در آمریکا متولد شد و در ایالت نیوجرسی بزرگ شد. پدر و مادرش هر دو مهندس بودند؛ پدرش روی فناوری رادار کار می‌کرد و مادرش برنامه‌نویس رایانه بود. با این حال، آشنایی اولیه پرلمن با برنامه‌نویسی در دوران دبیرستان اتفاق افتاد.

یکی از معلمانش او را به کلاسی در مؤسسه فناوری استیونز برد تا با برنامه‌نویسی آشنا شود. پرلمن بعدها گفته بود که با وجود علاقه و موفقیت در درس‌های مختلف، در آن کلاس از اصطلاحات تخصصی و صحبت‌های دانش‌آموزانی که از تجربه‌های قبلی خود در ساخت تجهیزات رادیویی می‌گفتند، احساس ناآشنایی می‌کرد. او تصور می‌کرد پیش‌زمینه لازم برای یادگیری این حوزه را ندارد.

اما چند سال بعد، زمانی که دانشجوی مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) بود، فرصتی پیدا کرد که مسیرش را تغییر داد. یکی از دستیاران آموزشی در کلاس فیزیک از او خواست برنامه‌نویسی یک پروژه را برعهده بگیرد. پرلمن این پیشنهاد را پذیرفت و متوجه شد برنامه‌نویسی نه‌تنها دشوار نیست، بلکه برایش جذاب و لذت‌بخش است.

او بعدها این تجربه را یکی از دلایل علاقه‌اش به آموزش دانست. به اعتقاد پرلمن، معلم باید مطالب را روشن و با اشتیاق توضیح دهد و در عین حال به دانش‌آموزان اطمینان بدهد که توانایی یادگیری دارند.

رادیا پرلمن؛ مادر اینترنت 

از آموزش برنامه‌نویسی به کودکان تا طراحی شبکه‌های کامپیوتری

پرلمن در دوران تحصیل کارشناسی در آزمایشگاه «لوگو» در دانشگاه MIT به‌عنوان برنامه‌نویس فعالیت می‌کرد. زبان برنامه‌نویسی لوگو برای آموزش مفاهیم رایانه به کودکان طراحی شده بود و همین تجربه او را به ساخت ابزاری برای آموزش برنامه‌نویسی به کودکان خردسال علاقه‌مند کرد.

نتیجه این کار، طراحی سامانه‌ای به نام «تورتِس» بود؛ مجموعه‌ای از سخت‌افزار و نرم‌افزار که به کودکان حتی از سه‌سالگی امکان می‌داد مفاهیم اولیه برنامه‌نویسی را یاد بگیرند. در این روش، دستورهای رایانه‌ای به شکل قطعات فیزیکی ارائه می‌شدند و کودکان با کنار هم قرار دادن آن‌ها می‌توانستند برنامه بسازند.

این ایده به شکل‌گیری حوزه‌ای با عنوان «رایانش ملموس» کمک کرد؛ روشی که در آن مفاهیم برنامه‌نویسی به جای نمایش صرف روی صفحه رایانه، با ابزارها و اشیای قابل لمس آموزش داده می‌شوند.

پرلمن در سال‌های ۱۹۷۳ و ۱۹۷۶ به‌ترتیب مدرک کارشناسی و کارشناسی ارشد ریاضی خود را از دانشگاه MIT دریافت کرد. سپس به شرکت «بی‌بی‌ان تکنولوژیز» پیوست و فعالیت حرفه‌ای خود را در زمینه طراحی پروتکل‌های شبکه آغاز کرد.

رادیا پرلمن؛ مادر اینترنت 

الگوریتمی که جلوی اختلال در شبکه‌ها را گرفت

یکی از مهم‌ترین مشکلات شبکه‌های کامپیوتری در آن زمان، محدودیت در گسترش و مدیریت آن‌ها بود. شبکه‌های اولیه برای تعداد محدودی از رایانه‌ها طراحی شده بودند و با افزایش تعداد دستگاه‌ها، احتمال بروز اختلال نیز بیشتر می‌شد.

پرلمن در سال ۱۹۸۰ به شرکت «دیجیتال اکویپمنت» پیوست تا الگوریتم مسیریابی شبکه DECnet را طراحی کند. هدف از این کار، ایجاد روشی بود که داده‌ها بتوانند در شبکه‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر، مسیر مناسبی برای رسیدن به مقصد پیدا کنند.

او متوجه شده بود که برخی از پروتکل‌های قدیمی در برابر پیام‌های اشتباه یا اختلال در بخشی از شبکه آسیب‌پذیرند. در چنین شرایطی، ممکن بود اختلال در چند دستگاه باعث از کار افتادن بخش بزرگ‌تری از شبکه شود.

پرلمن در پژوهش‌های خود توضیح داد که شبکه باید بتواند پس از بروز خطا، بدون نیاز به دخالت دائمی متخصصان، دوباره به وضعیت پایدار برگردد. به این ویژگی «خودپایدارسازی» گفته می‌شود.

او همچنین در طراحی پروتکلی مشارکت داشت که بعدها با نام استاندارد بین‌المللی «آی‌اس-آی‌اس» (IS-IS) شناخته شد. این پروتکل همچنان در بخش‌هایی از زیرساخت اصلی اینترنت برای مسیریابی داده‌ها استفاده می‌شود.

پروتکل «درخت پوشا» چگونه اینترنت را قابل‌گسترش‌تر کرد؟

مهم‌ترین دستاورد شناخته‌شده پرلمن، طراحی پروتکل «درخت پوشا» یا STP است؛ فناوری‌ که به شبکه‌های مبتنی بر اترنت کمک می‌کند از ایجاد حلقه‌های ارتباطی مشکل‌ساز جلوگیری کنند.

برای درک اهمیت این پروتکل باید بدانیم که اترنت یکی از فناوری‌های اصلی اتصال دستگاه‌ها در شبکه‌های کامپیوتری است. در شبکه‌های کوچک، اتصال چند رایانه به یکدیگر کار پیچیده‌ای نیست؛ اما وقتی تعداد دستگاه‌ها و مسیرهای ارتباطی افزایش پیدا می‌کند، ممکن است داده‌ها در مسیرهای تکراری بچرخند و شبکه دچار اختلال شود.

پروتکل STP با شناسایی مسیرهای اضافی و غیرفعال کردن برخی از آن‌ها، از شکل‌گیری این حلقه‌ها جلوگیری می‌کند. به این ترتیب، شبکه می‌تواند بدون ایجاد مسیرهای تکراری و اختلال‌آفرین، ارتباط میان دستگاه‌ها را حفظ کند.

اهمیت این راهکار در آن زمان بسیار زیاد بود؛ زیرا اترنت در ابتدا بیشتر برای شبکه‌های کوچک و محدود استفاده می‌شد. اما با کمک پروتکل پرلمن، امکان توسعه شبکه‌های بسیار بزرگ‌تر فراهم شد؛ شبکه‌هایی که می‌توانستند صدها هزار رایانه را به هم متصل کنند.

پرلمن در توضیح این موضوع گفته بود که اترنت به‌تنهایی یک شبکه کامل نیست، بلکه یکی از مسیرهای ارتباطی درون یک شبکه است. همین تفاوت در نگاه به ساختار شبکه، در طراحی راهکار او اهمیت داشت.

او در ابتدا تصور می‌کرد پروتکل STP تنها یک راه‌حل موقت است و پس از ارتقای رایانه‌های موجود، کنار گذاشته خواهد شد. اما سادگی و مدیریت آسان آن باعث شد این فناوری همچنان در شبکه‌های کامپیوتری مورد استفاده قرار بگیرد.

رادیا پرلمن؛ مادر اینترنت

بیش از ۲۰۰ اختراع و ادامه فعالیت در امنیت شبکه

پرلمن در سال ۱۹۸۸ مدرک دکتری علوم رایانه خود را از دانشگاه MIT دریافت کرد. موضوع رساله او نیز به افزایش پایداری شبکه‌ها و عملکرد آن‌ها در شرایطی مربوط می‌شد که برخی از دستگاه‌های متصل به شبکه دچار اختلال می‌شوند.

فعالیت‌های او در حوزه پروتکل‌های شبکه و امنیت رایانه همچنان ادامه دارد. پرلمن همچنین نویسنده کتاب «ارتباطات متقابل» درباره مسیریابی و اتصال شبکه‌ها و از نویسندگان کتاب «امنیت شبکه» درباره رمزنگاری و کاربرد آن در شبکه‌های کامپیوتری است.

او بیش از ۲۰۰ اختراع ثبت‌شده در آمریکا دارد و در سال ۲۰۱۶ به تالار مشاهیر ملی مخترعان آمریکا راه یافت. عضویت در آکادمی ملی مهندسی آمریکا و تالار مشاهیر اینترنت نیز از دیگر افتخارات اوست.

پرلمن در کنار فعالیت‌های پژوهشی، همچنان به آموزش علاقه‌مند است و در برنامه‌هایی برای آشنایی کودکان و نوجوانان با اختراع و فناوری شرکت می‌کند. او معتقد است نوآوری محدود به گروه خاصی از افراد نیست و همه می‌توانند در آن مشارکت داشته باشند.