Человеком, который составил первую в мире программу для вычислительной машины, была женщина - англичанка Ада Лайвлейс.
Давайте ненадолго окунемся в Викторианскую эпоху. Научная среда того времени еще очень неформальна и мало структурирована - Англия первой половины XIX века стала свидетелем стагнации математических наук. Математики континентальной Европы неплохо справляются со своей задачей, но британские ученые чахнут. В дальнейшем мы увидим, что потребуется несколько имен, подобных де Моргану и Бэббиджу, чтобы реформировать математику Викторианской эпохи, не говоря уже об интересующей нас женщине науки, Аде Лавлейс, великом визионере, которая станет той, кого мы считаем первым программистом в истории.
Ада Байрон, в будущем Ада Лавлейс, родилась 10 декабря 1815 года в Лондоне. Она была дочерью британского поэта, лорда Байрона, и прелестной интеллектуалки, Аннабеллы Милбенк. Что примечательно, Ада была единственным законнорожденным ребенком английского поэта-романтика Джорджа Гордона Байрона, но первый и последний раз Байрон видел свою дочь через месяц после рождения, а уже через 4 месяца Байрон подписал официальный развод и навсегда покинул Англию. Так, малышку воспитывала только мать. Чтобы отговорить дочь следовать примеру отца-поэта, Аннабелла предложила дочери глубокое изучение математики и затем поощряла это учение, находя для нее репетиторов, которые обеспечили Аде солидное образование в математике и точных науках. В те времена девушке из знати было совершенно несвойственно получить доступ к такому образованию: мужчины пользовались эксклюзивностью науки, предназначенной только для них. Тогда считалось, что женщины не могут проявить умственную и физическую энергию, необходимую для научной работы.
Решающая встреча
В возрасте 17 лет Ада Лавлейс познакомилась с новым репетитором, Мэри Сомервилль, признанной исследовательницей и научным автором XIX века. Именно эта женщина в некотором роде преобразила жизнь Ады, представив ей Чарльза Бэббиджа, признанного математика и профессора Кембриджского университета, человека, который сегодня считается отцом современных компьютеров. Ада, плененная разностной машиной Бэббиджа, стала очень близка к математику. Это было началом дружеских и ценных отношений, а эта решающая встреча наметила будущее всей информатики.
В течение почти 10-ти лет Ада общалась с Чарльзом Бэббиджем. Эта переписка позволила ей углубить и усовершенствовать свое математическое образование так же, как и удовлетворить ее явный вкус к письму. В эти годы Ада участвовала в совершенствовании разностной машины, одного из первых калькуляторов. Кроме того, через эту непрерывную переписку она обнаружила более амбициозный проект Бэббиджа, аналитическую машину, и скрупулезно следила за ним с самого зарождения. Эта машина включала интеграцию перфокарт - принцип, применяемый для жаккардового ткацкого станка. Последовательное чтение этих карт давало инструкции и данные его машине.
В 1835 году Ада вышла замуж, родила троих детей, а затем, в 1938 году, решила вернуться к научной деятельности. Она попросила Бэббиджа порекомендовать ей репетитора, и эти обязанности на себя взял известный математик и профессор Лондонского университета, Огюст де Морган. Благодаря своему новому наставнику Ада получила солидное образование в области алгебры, логики и анализа. Де Морган обнаружил в Аде женщину творческую и полную энтузиазма: по словам математика, леди Лавлейс обладала выдающимся пониманием и показывала пытливый ум, который в конечном итоге позволил бы совершить “оригинальные открытия в математике”.
Знаменитые записки
В октябре 1842 года молодой итальянский математик Луиджи Федерико Менабреа опубликовал статью на французском языке, описывающую аналитическую машину Бэббиджа, и Ада согласилась сделать ее перевод для журнала “Scientific Memoirs”. Девять месяцев были посвящены этому переводу, а когда работа была закончена, она представила ее Бэббиджу вместе со своими заметками, демонстрирующими большую глубину и замечательный анализ бесконечных возможностей аналитической машины.
Бэббидж попросил Аду улучшить перевод, используя свои собственные заметки, которые впоследствии были опубликованы как “Заметки переводчика” и подписаны A.A.L. Этот строгий подход позволил разработать и прокомментировать различные основные положения машины, описанные в мемуарах Бэббиджа. Таким образом, к переводу статьи Менабреа было добавлено семь примечаний. Документ, аннотированный нашей “верховной жрицей машины Бэббиджа” (название, созданное самой Адой), оказался втрое длиннее, а сам Бэббидж, оценивая работу Ады выше, чем анализ Менабреа, считал этот расширенный перевод об аналитической машине подлинным документом.
В этом детально проработанном труде Адой были указаны компьютерные характеристики: центральный процессор (мотор), расширяемая память хранения (хранилище), входы представляли собой перфокарты, предоставляющие данные и инструкции, а выходы представляли собой перфокарты, содержащие результаты. Она сделала подробное описание программирования машины. Самое впечатляющее, что Ада опубликовала в своей седьмой заметке первый алгоритм, который может быть выполнен машиной. Она создала программу для вычисления чисел Бернулли - последовательности комплексных чисел, вычисляемых посредством рекурсии.
Ада подчеркивала в своих записях, что аналитическая машина - это нечто большее, чем просто выполнение запрограммированных человеком операций, а сама машина, когда бы она ни существовала, будет направлять эволюцию науки:
Аналитическая машина отнюдь не претендует на создание чего-то самостоятельного. Она сможет исполнить все, что мы сумеем дать ей исполнить. Она может следовать анализу, но у нее нет способности создавать аналитические связи или истины. Ее роль заключается в том, чтобы помочь нам выполнить то, что мы уже знаем, как применить.
Конец короткой жизни
Все, казалось, направлялось к определенным славе и признанию машины Бэббиджа, но субсидирование британского правительства прекратилось. Ада предложила финансировать работы Бэббиджа, но у ее мужа был ряд сложных и часто довольно инновационных строительных проектов (кажется, он особенно интересовался башнями и тоннелями), поэтому появились проблемы с деньгами. Некоторые источники утверждают, что Ада стала играть, делая ставку на навыки расчета вероятностей: она применяла свои навыки в основном на скачках, часто теряла и быстро влезала в долги. Были слухи о том, что она заложила (дважды!) свои фамильные драгоценности, и проиграла, как некоторые говорили, £20 000, а может даже £40 000 (эквивалентно примерно $7 000 000 в сегодняшних деньгах) на ставках. Но как бы то ни было, ни Бэббидж, ни Ада не смогли воочию увидеть функционирующую аналитическую машину: ее было слишком дорого построить.
Ада умерла в возрасте 36 лет, 27 ноября 1852 года. Ее похоронили, по ее желанию, рядом со своим отцом, который тоже умер в 36 лет.
Память об Аде жива и сегодня благодаря языку программирования ADA, первоначально разработанному для Министерства обороны США и используемому до наших дней в автоматизированных комплексах: автомобилестроении, железнодорожном транспорте и авиационных технологиях.
А как вы считаете: до сих пор ли развитие науки определяется созданием все более мощных компьютеров?
Читайте также нашу статью о том, как Бэббидж взломал шифр, который оставался самым надежным на протяжении нескольких веков!
Спасибо, что дочитали статью. Ваши лайки и подписка - неоценимая поддержка канала!