Все її життя було апофеозом великої битви між світом емоцій і світом логіки, між суб'єктивним і об'єктивним, між поезією і математикою, між слабким здоров'ям і вибухами енергії!
Ада Лавлейс: Політ на крилах математики
Юрій Травників
Все в цьому світі з чого-небудь починалося. У тому числі й історія комп'ютерів. Що ж було першим кроком? Змінюються технології, однак ідеї, часто придумані давним-давно, залишаються колишніми. Як не дивно, перша комп'ютерна програма написана півтора століття тому, коли не існувало навіть слова «комп'ютер». Ще дивніше, а може, символічніше, що першим програмістом стала жінка. Жінка, для якої ряди чисел виявилися поетичними строфами, а сухі математичні формули - містичним явищем. Про цю жінку і піде сьогоднішня розповідь.
Народилася 10 грудня 1815 р. в Лондоні.
Донька поета лорда Байрона.
Написала першу в історії комп'ютерну програму.
Захоплення - математика.
Девіз: «Ви отримуєте від людей більше, якщо їм суперечите».
Пророкувала появу сучасних комп'ютерів як багатофункціональних машин не тільки для обчислень, але і для роботи з графікою, звуком.
Померла 27 листопада 1852 в Лондоні.
Поезія Ади Байрон
Ада Августа Байрон-Кінг, графиня Лавлейс, народилася 10 грудня 1815 р. в Англії. Ада з'явилася на світ в непересічний для консервативної країни родині. Її батько, поет Джордж Ноель Гордон, лорд Байрон, залишив дружину, відправившись в революційну гарібальдійську Італію, і в сімейному колі більше не з'являвся. Так що виховання першого в світі програміста цілком лягло на тендітні плечі матері - чарівної Ганни Ізабель Мілбенк, леді Байрон. Проте дружина поета не впала в тугу і зневіру, а, знехтувавши світські пересуди, виховала дочку і дала їй можливість отримати найпередовішу на ті часи освіту. Дівчинка рано захопилася музикою і математикою, що не могло не радувати леді Байрон. Бо всі страхи її світу таїлися в інших сферах - у галузі літератури і поезії. Леді Байрон відчайдушно намагалася захистити доньку від фатального (це не метафора!) впливу «втікача» батька. Від будь-якого його впливу!
Ада найнесподіванішим чином виправдала надії матері.
У початку 1828 р. у неї раптом з'явилася схильність проводити весь вільний від навчання час за закритими дверима своєї кімнати. Леді Байрон цілком закономірно запідозрила дочку в поетичному письменництві і не на жарт перелякалася. «Тінь батька» чітко і страшно замаячила на сімейному горизонті. Кілька важких вечорів Ганна Ізабель відчайдушно долала в собі материнський інстинкт на користь «широти поглядів», а потім її терпець увірвався, і вона зажадала у дочки звіту. Дванадцятирічна дівчина витягла з-під ліжка стопку паперів і, відчайдушно червоніючи від сорому, показала леді Байрон ... професійно виконані креслення літального апарату власної конструкції.
А потім сталося страшне: Ада Августа захворіла на кір. Лікувати цю важку недугу на початку XIX століття ще не вміли, дівчина стала інвалідом і провела в ліжку цілих три роки. Однак цей час не було втрачено даремно. Непохитна леді Байрон найняла найкращих викладачів Лондона, і дівчинка продовжила освіту на дому.
Період хвороби ввів у коло спілкування Ади Байрон чудового математика і містика де Моргана. Де Морган, великий фахівець в езотеричної нумерології, зачарував юну Аду Августи магією чисел, перетворив строгу логіку математики в чари. Чари, що визначили подальше життя майбутньої графині Лавлейс.
Леді Байрон так і не вдалося витравити поезію з серця дочки. Вона одержимо писала вірші - за допомогою математики.
Настав час, і хвороба відступила. Аду Августу Байрон чекав перший вихід у світ ...
Леді цифр
Для розуміння витоків феномену Ади Лавлейс необхідно усвідомити, що собою представляло вище суспільство Великобританії на початку далекого XIX ст. Повалений Бонапарт ще нудився на острові Святої Олени, а Європа вже залікувала військові рани і кинулася «в науку». Стали модні обговорення «риб і гадів морських», «руху небесних сфер і світил» і «поясів будови Землі», а потім, у 20-30-і рр.., стали обов'язковою нормою, показником передової європейської світсткості. Звичайно, вся ця джентльменська вченість сильно віддавала аматорством. Навіть самого слова «вчений» тоді ще не винайшли (термін «scientist» був введений у вжиток лише в 1836 р.). Однак не можна не визнати, що вище суспільство цілком було підготовлено до появи у його середовищі жінки-математика.
Ада Байрон викликала фурор. Струнка, вишукано-бліда (позначалися три роки хвороби), розумна, чудово освічена та до того ж за натурою в чималому ступені - дочка того самого Байрона!
І Ада не розчаровувала їх! Захопленість, посіяна в свій час де Морганом, дала рясні сходи. Краса, Математика і Містика - ось справжній портрет Ади Байрон. Звичайно, не обійшлося і без ревнивих пересудів. Хтось з дам запустив «вірні відомості» про те, що вона, мовляв, неспроста користується таким приголомшливим успіхом. Мовляв, не обійшлося тут без самого диявола!
Як реагувала на ці інсинуації Ада Байрон? Та ніяк. Тільки посміхалася світліше, що, у свою чергу, призвело до парадоксального результату: суспільство закохалося в неї ще більше. Це легко пояснити - містика в численних своїх проявах шанувалася в ті часи за таку ж науку, як і всі інші.
На одному з таких світських раутів (вельми характерному для епохи - це була технологічна виставка) 17-річній Аді Байрон був представлений видатний математик, професор Кембриджа, член Королівського наукового товариства Чарлз Беббідж.
Чарлз Беббідж і його чудові машини
Чарлз Беббідж - людина, доля якої нерозривно переплелася з долею нашої героїні. Однак, щоб наблизитися до розуміння витоків математики Чарлза Беббіджа, необхідно повернутися до вже згадуваного вище персонажу - до Наполеона I Бонапарта.
Отже, Франція, 1790 Геній великого імператора реформує континентальну Європу. Ні, мова тут не про лівосторонній рух. Згадаймо інше, набагато більш революційне нововведення: метричну систему мір і ваг. Імператор викликав до себе начальника Бюро перепису барона де Проні і дав йому завдання. Необхідно було в самі стислі терміни підготувати нові, прогресивні таблиці логарифмів.
Барон не був сильний в математиці, але зате дуже добре уявляв собі теорію виробництва. Зокрема, те, що ми іменуємо поділом праці. І, підкоряючись імператорським наказам, де Проні розробив технологію. Він розділив весь процес обчислення на три етапи: перший, яким займалися найсильніші математики, - розробка математичного забезпечення, другий - організатори обчислень на матеріалах забезпечення, третій - звичайнісінькі, рядові громадяни, «обчислювачі», здійснюють сам процес.
Вам нічого не нагадує це розподіл? Математичне (програмне) забезпечення - організація обчислень - обчислення (обробка даних). Чи потрібно згадувати, що «люди-обчислювачі» у цій системі називалися «комп'ютерами»? ..
Де Проні не пощастило. Розроблені його Бюро таблиці так і не були видані через війну.Однак через чотири десятки років праці де Проні опинилися на столі Беббіджа.
Англієць, вивчивши французький метод поділу математичних розрахунків, прийшов у повний захват. Потім у нього виникла ідея: а що, якщо «людей-обчислювачів» замінить машина? Адже обчислення «комп'ютерів» зовсім не складні, представляючи собою додавання і віднімання невеликих чисел. Просто їх дуже багато ...
Проект стартував в 1822 р., називався він Difference Engine і повинен був являти собою (в сучасній нам термінології) величезний, надзвичайно складний арифмометр. Однак, незважаючи на непогане на ті часи урядове фінансування, він благополучно заглох у 1834 р., його документація осіла на складах і полицях наукових кабінетів. Причин тому було безліч; основні з них - халатність головного інженера Джозефа Клемента і втрата інтересу до проекту самого Беббіджа. Справа в тому, що вже в 1833 р. математик задумав ще більш революційний крок: змусити машину працювати під управлінням зовнішньої програми, а не замінити механічним пристроєм один процес. Цей агрегат під назвою Analytical Engine розроблявся Чарлзом Беббідж на папері в 1834 р. Це і був самий перший в світі повністю функціональний комп'ютер.
Шість місяців я розробляв проект машини більш досконалою, ніж перша. Я сам вражений обчислювальною потужністю, якій вона буде мати!
Чарлз Беббідж
Втім, не будемо загострювати увагу на деталях. Детальний опис машини Беббіджа займе дуже багато місця. У даний момент для нас важливіше те, що в 1833 р. Беббідж зустрівся з Адою Августою Байрон.
Леді і машина
На технологічній виставці Беббідж вперше публічно заявив про свою нову розробку. Природно, його мова була перенасичена математичними термінами і логічними викладками, які непідготовленому лондонському денді зрозуміти було складно. А Ада зрозуміла, і більше того - закидала Чарлза питаннями по суті проблеми. Беббідж був абсолютно зачарований даруваннями дівчати, а Аді стало, нарешті, ясно, що саме вона шукала. Одержимість юної леді математикою знайшла втілення. І яке! Відкрилася нова, незвідана можливість за допомогою математики змусити машину допомагати людині вирішувати математичні ж завдання!
Чи тільки математичні? Так, тільки. Однак чи багато в житті освіченого людства областей, в яких не фігурують математичні завдання? ..
Ада з головою занурилася у проект Беббіджа. Математика розправила крила і вознеслася. Діалог Беббіджа і Ади Августи, в особистих зустрічах і в жвавому листуванні, тривав довгі роки.
Ім'я Чарльза Беббіджа юна міс Байрон вперше почула за обіднім столом від Мері Соммервіль. Через кілька тижнів вони вперше побачилися.
Розповідаючи про двох легендарних математиків, абсолютно неможливо випустити з уваги цифри. Чарльз Беббідж в момент їхнього знайомства займав кафедру професора математики Кембриджського університету - як сер Ісаак Ньютон за півтора століття до нього.
За кілька років до вступу на посаду Беббідж закінчив опис логарифмічної машини, яка змогла б робити обчислення з точністю до N20 знака. Креслення з численними валиками і шестерінками, які наводилися в рух важелем, ліг на стіл прем'єр-міністра. У 1823 році була виплачена перша субсидія на будівництво того, що тепер вважається першим на землі комп'ютером і відоме під назвою "Аналітична машина Беббіджа". Будівництво тривало десять років, конструкція машини все більше ускладнювалася, і в 1833 році фінансування було припинено.
У вищому світі в той час було модно обговорювати диво-машину. Делегації великосвітських дам у шарудливих сукнях відвідували лабораторію вченого. Огастес де Морган не без гордості за ученицю так описує першу зустріч Ади з пракомпьютером: "Поки частина гостей в здивуванні дивилася на цей дивовижний пристрій очима дикунів, які перший раз побачили дзеркало, міс Байрон, зовсім ще юна, змогла зрозуміти роботу машини і оцінила велике достоїнство винаходи ".
Пристрасть, яка зв'язала Аду та Беббіджа, була пристрасть до науки. Він був старший за неї на двадцять чотири роки, і їх стосунки ніколи не виходили за рамки ділового співробітництва. У 1834 році міс Байрон вийшла заміж за двадцятидев'ятирічного Вільяма Кінга, який незабаром успадкував титул лорда Лавлейс. Ні чоловік, ні троє дітей-погодків не завадили Аді із захватом віддатися тому, що вона вважала своїм покликанням. Заміжжя навіть полегшило її працю: у неї з'явилося безперебійне джерело фінансування у вигляді фамільної скарбниці графів Лавлейс.
Перший лист Беббіджу "по суті" було написано 18 січня 1836, коли Ада була вагітна першою сином - Байроном Ноелем. Листування тривало до самої смерті графині.
Поки Ада на час відволіклася на свою нову сім'ю, над Беббіджем збиралися хмари. Його незрозумілий агрегат вийшов з моди на батьківщині, і винахідник був змушений вирушити з проповіддю на континент. У 1842 році італійський вчений Манібера познайомився з аналітичною машиною, був у захваті і зробив перший докладний опис винаходу. Стаття була опублікована французькою, і саме Ада взялася перевести її на англійську. Пізніше Беббідж запропонував їй забезпечити текст докладними коментарями. Саме ці коментарі дають нащадкам підстави називати Аду Байрон першим програмістом планети. У числі іншого вона повідомила Беббіджу, що склала план операцій для аналітичної машини, за допомогою яких можна вирішити рівняння Бернуллі, яке виражає закон збереження енергії рідини, що рухається. "План операцій" - це чи не та сама перша у світі комп'ютерна программа "Аналітична машина, - писала графиня, - зможе ткати алгебраїчні формули, як верстат Жаккарда може ткати квіти і листя". Другою пристрастю Ади після математики була музика. Об'єднавши свої пристрасті, перша программістка припустила, що з часом аналітична машина зможе складати музичні твори. Що ж, тепер ми в змозі оцінити її правоту і точність прогнозів.
Ада була спочатку спонсором, а потім енергійним піар-менеджером і продюсером Чарльза Беббіджа. Але чи була вона вченим, математиком, не перебільшено її аналітичні здібності? Може бути, міфічний персонаж "Ада Байрон" з'явився тільки для того, щоб трохи оживити науково-популярні книги, на зразок "Математики теж люди (включаючи біографії семи жінок і представників різних етнічних груп ) ".
В усіх енциклопедіях, починаючи від "Британіки" і закінчуючи Великою Радянською, Августа Ада Кінг Лавлейс фігурує як англійський математик. В якості основної її наукової праці вказується переклад статті Менабріа "Елементи аналітичної машини Беббіджа" і анотація до неї. Просто Ада, на відміну від різночинця Беббіджа, стерпно знала французьку мову. Переклала лист і прославилася на весь світ. І зовсім вона не вирішила рівняння Бернуллі, незамінне в гідравліці, а всього-на-всього висловила припущення, що його можна вирішити з допомогою аналітичної машини
Ще одна пропозиція, яка зробила Ада Беббіджу, ледве не згубило його наукову кар'єру. Леді Лавлейс була впевнена, що машина вже може вирішувати цілком практичні завдання, а саме - прогнозувати безпрограшні ставки на перегонах. Однак чи то з машиною щось було не в порядку, чи то з природою, але коні наполегливо відмовлялися бігати по придуманої для них системі. Програвши свої гроші і гроші чоловіка, Ада в розпачі шукає якісь екстрені фінансові потоки, але знаходить лише групу професійних шантажистів. Від повного розорення сім'ю Лавлейсів, як це не сумно, врятувала тільки раптова смерть Ади від раку. Беббідж пережив її на двадцять років, але його механічна обчислювальна машина так і не була добудована.
У 1991 році англійські вчені за кресленнями Беббіджа побудували механічну обчислювальну машину. Одна операція поділу або множення займає в неї 2-3 хвилини. Швидкодія сучасних ЕОМ складає 10 в 8-го ступеня операцій в секунду.
Ада Августа передбачала призначення комп'ютера ще до того, як його створили. Те, що сьогодні увійшло в наше життя - багатофункціональний інструмент для вирішення величезної кількості прикладних завдань, Ада розгледіла в далеких 40-х рр.. XIX ст.! Вона сформулювала, навіщо людині потрібен комп'ютер:
Розробка і пакетна обробка будь-яких функцій ... Машина - механізм вираження будь невизначеної функції будь-якого ступеня спільності і складності.
Леді-програміст
У середині 1843 відбулася епохальна подія. 10 липня Чарлз Беббідж прочитав у черговому листі від Ади:
Я хочу ввести приклад в одне з приміток: обчислення чисел Бернуллі як приклад обчислення машиною невизначеної функції без попереднього вирішення за допомогою голови і рук людини. Я - диявол чи ангел. Я працюю подібно дияволу для Вас, Чарльз Беббідж; я просівають Вам числа Бернуллі ...
І буквально через тиждень математик одержав поштою першу в історії людства комп'ютерну програму - алгоритм, що представляє собою список операцій для обчислення тих самих чисел Бернуллі.
Що з того, що машина, яку так любила Ада, так і не була побудована при її нетривалому житті? У 30-40-х рр.. ХХ століття аналогічні Analytical Engine пристрої були, нарешті, втілені в металі, ненадовго випередивши появу електронно-обчислювальних машин.
Що з того, що захід недовгого життя Ади Августи затьмарений безглуздими спробами створення системи для обчислення безпрограшних ставок в азартних іграх? Хіба це не було сміливо? Пошук квадратури кола - доля неспокійних і зухвалих, яким, як відомо, співаємо ми славу.
У нас є головне! Примітки графині Лавлейс до книги Луїса Менебреа займають всього 52 сторінки. За великим рахунком, це все, що залишила Ада Лавлейс для історії. Але це - автограф генія. Найчастіше 52 сторінки можуть перевернути навколишній світ до невпізнання. Задумайтеся над цими словами, коли будете працювати з вашим комп'ютером, спілкуватися по Мережі або просто перекладати «косинку».
Життя Ади Лавлейс утворює якийсь міфічний резонанс із нашим цифровим століттям: шанобливі відвідування могили Ади тепер перевершують чисельністю паломництва на могилу її батька, поета Байрона.
Брюс Стерлінг
На її честь ...
У середині 70-х рр.. 20 століття міністерство оборони США (одіозний Пентагон) офіційно затвердив назву єдиної мови програмування американських збройних сил. Мова носить назву Ada.
З недавнього часу у програмістів всього світу з'явилося своє професійне свято. Він так і називається - «День програміста» - і святкується 10 грудня. Саме в день народження Ади Лавлейс.