Воскресенье, 21 апреля, 2024

16+

Ада Лавлейс — техно-оптимистка XIX века

Время на чтение 8 мин.

Когда жена Джорджа Байрона Анна Изабелла забеременела, великий поэт, повеса и романтик предполагал, что у него родится сын. Родившаяся дочь Ада не укрепила шаткий брак, так что спустя месяц Анна Изабелла (или Анабелла, как ее называли близкие) уехала к родителям, а через четыре месяца супруги развелись. Байрон навсегда покинул Англию и дочерью больше не интересовался.

Аннабель так ненавидела Байрона, что одна мысль о том, чтобы дочь хотя бы чуть-чуть увлеклась поэзий, приводила женщину в ужас. Сама получив образование от лучших профессоров Кембриджа, Аннабель, хоть и не сильно заботилась о ребенке, отдав ее на воспитание бабушке, но приложила все усилия, чтобы привить той интерес к естественным наукам и математике.

Учителя математики

Аннабель Байрон наняла для дочери человека, который учил ее в детстве, — математика Огастеса де Моргана, профессора Университетского колледжа Лондона и первого президента Лондонского математического общества. Компанию ему составила Мэри Сомервилль — британская математик и астроном, сделавшая перевод работы Пьер Лапласа «Небесная механика» на английский язык. Вместе с Каролиной Гершель она стала первой женщиной — членом Королевского астрономического общества. Именно Сомервилль впервые познакомила Аду с идеями математика и изобретателя Чарльза Бэббиджа.

Ада Лавлейс — техно-оптимистка XIX века
Портрет Ады Байрон в семилетнем возрасте кисти Альфред Д’Орсе

При таких наставниках Ада Байрон не смогла бы стать поэтессой, даже если бы очень захотела. С ранних лет она проявляла интерес к математике и механике, а когда в 17 лет ее начали представлять высшему обществу, состоялось ее личное знакомство с Бэббиджем, профессором кафедры математики Кембриджского университета. Эта встреча сыграла решающую роль в том, чтобы имя Ады Байрон вошло в историю.

К тому времени Бэббидж уже окончательно сформулировал идею и дал описание разностной машины, которая могла проводить вычисления с точностью до двадцатого знака. Познакомившись с Адой, инженер остался восхищен умом и познаниями девушки. Это стало начало хорошей дружбы: Бэббидж, потерявший дочь — ровесницу Ады, проникся к девушке отцовскими чувствами, а та, в свою очередь, нашла в нем старшего товарища. Чарльз посылал ей статьи и книги, Ада же проявляла неподдельный интерес к его работе.

Некоммуникабельный Бэббидж

Чарльз Бэббидж создал чертеж своей машины, состоявшей в основном из валиков и шестеренок, и представил ее премьер-министру Англии Роберту Дженкинсону. В 1823 году математик получил грант от британского правительства на постройку своего устройства. Увы, Бэббидж оказался великолепным теоретиком, но совершенно неспособным практиком. Он десять лет постоянно улучшал, дорабатывал, допиливал свою машину. Наконец, когда все дедлайны были пропущены, британское правительство в 1833 году прекратило финансировать его работу, окончательно потеряв веру в то, что когда-нибудь проект продвинется дальше прототипа, собранного из двух тысяч деталей инженером Джозефом Клементом (что составляло примерно 1/7 от финального количества). Сыграло свою роль и то, что Бэббидж, как и многие гении, совершенно не умел коммуницировать с людьми, а это сильно осложняло поиск источников финансирования. А денег работа над проектом требовала ого-го как много: для разностной машины нужны были высокоточные детали, которые в те времена можно было изготовить только вручную.

Ада Лавлейс — техно-оптимистка XIX века
Публичная демонстрация фрагмента разностной машины. Гравюра 1843 года

А Бэббидж потерял веру в свое устройство: к тому времени ему уже не хотелось построить громоздкий сложный арифмометр, он захотел создать аппарат, управляющийся внешней программой, — аналитическую машину. И продолжал выступать с лекциями о принципах работы своего устройства в университетах по всей Европе.

Спустя два года после того, как Бэббидж остался без государственных денег, Ада Байрон вышла замуж за Уильяма Кинга, через короткое время унаследовавшего титул лорда Лавлейса. Хотя у четы практически друг за другом появились трое детей, Ада теперь уже Лавлейс не только не забросила своих научных трудов в пользу тяжкой ноши матери семейства, но и получила в распоряжение немалое состояние рода Лавлейсов.

Перевод с французского на человеческий

В 1842 году Бэббиджа пригласили в Туринский университет с лекцией о его машине. На ней присутствовал итальянский ученый Луиджи Менабреа, который вел подробный конспект и в октябре того же года опубликовал ее текст в женевском научном журнале на французском языке. Британский инженер Чарльз Уитстон обратился к Аде Лавлейс с просьбой перевести этот текст на английский язык. И Ада принялась за работу.

Ада Лавлейс — техно-оптимистка XIX века
Страница с алгоритмом, составленным Адой Лавлейс (увеличивается по клику)

Труд занял целый год. Ада Лавлейс не просто перевела конспект Менабреа на английский язык. Она сопроводила его подробными и обстоятельными комментариями — настолько обширными, что они по объему оказались больше основного текста: он занимал 20 страниц, а примечания Ады — все 50. В частности, Ада Лавлейс описала алгоритм вычисления чисел Бернулли.  Так называют последовательность рациональных чисел, которые впервые обнаружил Якоб Бернулли, которая играют важную роль в математике, особенно в теории чисел и анализе. Числа Бернулли помогают в вычислениях, связанных с суммами степеней натуральных чисел. Например, если необходимо найти сумму квадратов первых n натуральных чисел, числа Бернулли могут упростить этот процесс.

Если текст Менабреа касался в основном механической части (то, что мы бы сейчас назвали «железом»), то Ада сосредоточилась на математической стороне вопроса (то есть на софте). Уже тогда она предвидела, что подобные концепции Бэббиджа машины смогут выполнять множество различных задач — в зависимости от того, какую исходную информацию в них загрузить. Она первой поняла, что компьютер (хотя до употребления этого слова в значении «вычислительная машина» оставалось полвека) может оперировать не только цифрами (то есть не только считать, как калькулятор), а любыми абстрактными фигурами. Например, Ада считала, что в будущем такие устройства смогут создавать музыкальные произведения любой сложности, если только удастся формализовать отношения между тональностями.

Хоть машина Бэббиджа была построена только в XXI веке, алгоритм Лавлейс считается первой компьютерной программой, а сама Ада — первым в истории программистом.

Другая важная заслуга Ады Лавлейс в том, что она пыталась объяснить принцип работы машины Бэббиджа простыми словами — так, чтобы поняли потенциальные инвесторы. Например, программирование устройства осуществлялось при помощи перфокарт. Ада сравнила их с картами, которыми управлялся ткацкий станок Жаккарда — машина, позволявшая создавать ткани с крупными узорами. Перфокарты для станка Жаккарда делались из плотного картона с отверстиями. Они управляли движением основных нитей: если те попадали в отверстие, то опускались, а если нет — оставались вверху. Ада объясняла, что аналитическая машина будет ткать математические формулы так же, как станок Жаккарда выписывает узоры на ткани.

Опередившая время

Ада так увлеклась идеей аналитической машины, что даже готова была взять на себя всю работу по поиску денег и общению с потенциальными инвесторами. Бэббидж отреагировал на это предложение крайне отрицательно, и они даже не разговаривали в течение некоторого времени. Построить разностную машину удалось только в 2008 году. Аналитическая машина все еще находится на уровне чертежей.

К сожалению, жизнь Ады оказалась недолгой. В возрасте 36 лет она умерла от агрессивного рака матки. Всю жизнь она хотела хотя бы встретиться со своим прославленным отцом, но смогла лишь упокоиться рядом с ним в ноттингемширской церкви.

Ада Лавлейс — техно-оптимистка XIX века
Мемориальная табличка на доме № 12 на площади Сент-Джеймс в Лондоне, где жила Ада Лавлейс. Фото: donald judge / Flickr

В 1975 году министерство обороны США объявило конкурс на разработку языка программирования для управления военной инфраструктурой и объектами, прежде всего бортовыми системами кораблей, самолетов, танков, ракет. Его назвали Ада в честь Ады Лавлейс. В 2022 году компания Nvidia анонсировала новое семейство графических процессоров GeForce40. Архитектура этих видеокарт получила наименование Ada Lovelace.

Во второй вторник октября отмечается День Ады Лавлейс, чья цель — повысить значимость женщин в науке, технологиях, инженерном деле и математике, а также создать новые образцы для подражания для девушек и женщин в этих областях.

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь