Ада Лавлейс. Гений вычислений
Портрет Ады Лавлейс // художник Альфред Эдвард Шалон
Несмотря на то, что Ада Лавлейс одна из многих представителей науки, деятельность которых заслуженно оценена только после смерти, в сегодняшнее время она считается одной из важнейших фигур в истории зарождения компьютера. Имя Ады Лавлейс вспомнили в середине 1930-х годов, когда английский математик Алан Тьюринг формализовал понятие алгоритма. Вклад Ады Лавлейс в развитие программирования не подлежит сомнению и его можно по праву считать огромным. Из громадного ряда ученых, занимающихся точными науками, ее выделяет не только то, что она была женщиной, работающей в научной сфере в течение такого исторического периода, когда данная деятельность считалась прерогативой мужчин и уж тем более в области математики. Помимо этого необычного на то время факта у нее, как ни у кого другого, было уникальное и дальновидное понимание потенциала компьютеров.
Нетрадиционное воспитание
10 декабря 1815 года в незаурядной семье появилась на свет Ада Лавлейс, урожденная Байрон. Она была единственным законнорожденным ребёнком английского поэта Джорджа Гордона Байрона и его жены Анны Изабеллы Милбенк, более известной как Анннабела. Байрон прожил со своей дочерью только первый месяц ее жизни. Аннабела и Байрон поженились 2 января 1815 и жили вместе в течение почти года. К началу 1816 года Аннабела была полностью измотана пьянством и изменами мужа, которые усугублялись большими финансовыми трудностями, вызванными долгами Байрона. В таком русле прoшел весь год их семейной жизни. Рано утром, в понедельник 15 января, она оставила Байрона, забрав Аду с собой. Не будя своего мужа, она убежала из их Лондонского дома в поместье своих родителей. В апреле 1816 года пара официально развелась, и Байрон больше никогда не видел свою дочь.
У Ады с детства проявились большие способности к математике. Эти способности всеми силами старалась развить ее мать, которая очень боялась, что к дочери перейдет по наследству от отца страсть к сочинительству. Она прилагала все усилия для того, чтобы дочь не выросла безответственной, эксцентричной и вспыльчивой, как Байрон. Поэтому с ранних лет она всячески потворствовала увлечению дочери математикой и не поощряла чтение ею стихов и прозы. Шотландский математик Огастес де Морган принял предложение леди Байрон стать учителем для Ады, но поскольку в тот период времени женщинам не разрешалось учить точные науки, де Морган стал давать уроки математики по почте посредством писем.
Портрет 1836 года Ады Лавлейс // художница Маргарет Сара Карпентер
Воспитанием Лавлейс занимались аристократки мать и бабушка по материнской линии. В ту эпоху от женщин не требовали ничего выдающегося, и потому подавляющее большинство девочек изучали гуманитарные науки, учились шитью, игре на музыкальных инструментах и умению вести себя в высшем свете. По существу Аде было предписано стандартное воспитание верхушки среднего класса. В 1835 году в 19-летнем возрасте она вышла замуж за приятного, но не особо интеллектуально одаренного молодого аристократа 30-летнего Уильяма Кинга, который вскоре унаследовал титул графа Лавлейса. Уильям боготворил Аду, восхищался ею, не препятствовал ее увлечениям, даже помогал ей в финансовом плане и не ограничивал во времени. У пары в браке родилось трое детей-погодок.
Новаторская дружба
Перед тем, когда Ада вышла замуж за человека, получившего одобрение ее матери, она встретила другого человека, который произвел огромное впечатление на нее и как личность и как ученый.
Этот человек - Чарльз Бэббидж - был старше Ады на 24 года. Их знакомство произошло вечером 5 июня 1833. Чарльз Бэббидж в то время преподавал на кафедре математики Кембриджского университета. Ада была очарована Бэббиджом и его планами создать вычислительную машину на основе шестеренок и валиков. Он занимался созданием этой машины долгие годы, назвав ее большой разностной машиной. Бэббидж был, конечно, польщен вниманием известной девушки. Известность у Ады была благодаря ее родителям. Бэббидж пригласил леди Байрон и Аду посетить его дом на Дорсет Стрит и увидеть изобретение собственными глазами. Ада была поражена машиной. Между ними завязалась крепкая дружба, и даже разница в возрасте не была ей помехой. Поскольку Аде на момент знакомства было 17 лет, все их встречи проходили в присутствии матери Ады- леди Байрон.
Чарльз Беббидж, сфотографированный приблизительно в 1860 году
За свою жизнь Бэббидж спроектировал 7 моделей вычислительных машин. Собранная в 1832 году большая разностная машина, которую увидела Ада, состояла из 2000 деталей и к ней прилагалось около 300 чертежей. И хотя ни одна конструкция не была доведена Бэббиджом до завершения, для будущего развития вычислительной техники его работы имели огромное значение. Оно состояло в том, что в упорных поисках и расчетах к Бэббиджу пришла идея создать универсальную вычислительную машину, которую он назвал аналитической. Именно эта машина стала прообразом современного цифрового компьютера.
В течение длительного времени многие современные специалисты - обычно штекерные программисты - скептически отзывались о вкладе Лавлейс в работу Бэббиджа. В лучшем случае некоторые признавали только помощь в оказании пиара его работе. Сам Бэббидж называл Лавлейс своим пропагандистом. Очевидно, так он оценивал для себя вклад Ады в процесс создания машины.
Однако последние, более свежие, исследования показывают, что вклад Лавлейс в развитие компьютера был огромен. В 1843 она перевела с французского языка статью о машине, которую написал итальянский ученый и будущий премьер-министр Италии Луиджи Федерико Манабреа. Но это был не просто перевод научной статьи. Она записала приблизительно 20 000 слов своих собственных примечаний, в которых описала как при помощи счетной машины можно пошагово вычислять числа Бернулли. Лавлейс также первой определила понятие цикла - одной из фундаментальных основ структурного программирования: "Под циклом операций следует понимать любую группу операций, которая повторяется более одного раза". Ее перевод и примечания были впоследствии опубликованы под ее инициалами.
Долгое время считалось, что непосредственно сам Бэббидж диктовал Лавлейс технический материал в ее примечаниях или даже писал их сам лично. Современный лингвистический анализ показывает, что стиль, которым были написаны записки, более в значительной степени присущ Аде. Если Бэббидж рассматривал применение своих машин исключительно для математических расчетов, то из примечаний Лавлейс видно, что она рассматривала машину как что-то, что могло не только сделать вычисления, но могло также выполнить все виды процессов, которые могли управлять всеми видами приложений. Она точно подметила, что "аналитическая машина плетет алгебраические образцы, как жаккардовый ткацкий станок сплетает цветы и листы”. Это блестящее понимание является важной частью вклада Лавлейс в создание компьютера. Она также выдвинула предположение, что аналитическая машина могла даже сочинить музыку, если правильно установить алгоритм. Она писала: "...если бы фундаментальные соотношения звуковысот в науке о музыкальной гармонии и композиции могли быть подвергнуты такому выражению и адаптации, машина, могла бы сочинять и разрабатывать научные музыкальные пьесы любой степени сложности или протяженности".
Наследие Ады Лавлейс
Ада умерла от рака, скорее всего матки, 27 ноября 1852 года. Ей было только 36, тот же возраст, в котором умер ее отец. Она лежит теперь с ним рядом в семейном склепе Байронов в церкви Святой Марии Магдалины в Ноттингемшире. Репутация Лавлейс сегодня как пионера в ранней истории компьютера бесспорно заслужена. Некоторые даже рискнули утверждать, что первым в мире программистом была Лавлейс, но на самом деле это не совсем верно. Историк и руководитель Музея вычислительной техники в Великобритании Дорон Свейд указывает, что программы Бэббиджа опережают программы Лавлейс на 7 лет.
Лавлейс была очень заинтересована в продолжении своей работы над созданием алгоритмов, по которым могла бы работать уже аналитическая машина, очередную модель которой снова пытался разработать Бэббидж, но он не предлагал ей больше совместной работы. В августе 1843 Ада написала длинное письмо Бэббиджу, предлагая протекцию влиятельных людей в случае, если она будет включена в работу, и он отклонил ее предложение по необъяснимым причинам. Что интересно, что даже после отказа от предложенной помощи, они оставались друзьями всю жизнь.
Бэббидж никогда не завершал разностную или аналитическую машины. В 1991 команда в лондонском Музее вычислительной техники, работающая под руководством Дорона Свейда, начала работу по созданию рабочей копии разностной машины, которая была успешно завершена в 2008 году. Проект занял 17 лет, но результат является впечатляющим: великолепная новаторская разработка 19-го века закончена в 20-м веке.
Времени не удалось стереть память об этой гениальной женщине. Сегодня Ада Лавлейс вполне справедливо считается символом феминистского научного достижения. Могилы двух гениев - отца и дочери - по свидетельству современников стали местом паломничества, причем, чаще приходят поклониться не знаменитому поэту, а изумительной женщине, которая смогла увидеть будущее цифрового компьютера, находящегося теперь практически в каждом доме.