Графиня
Ада Лавлейс
На технологической выставке в 1834 г. Чарльз Бэббидж впервые публично заявил о своей новой разработке – , прабабушке современного компьютера.
Естественно, его речь была насыщена математическими терминами и логическими выкладками, которые неподготовленному человеку понять было сложно.
А Ада Лавлейс (1815-1852) не только все поняла, но и забросала Чарльза вопросами по существу проблемы.
Бэббидж был поражен остротой ума девушки, к тому же, Ада была почти ровесницей его рано умершей дочери.
Кто же была эта девушка?
Ада Августа Лавлейс, урожденная Байрон, родилась 10 декабря 1815 года в семье известного английского поэта лорда Байрона и его жены Анабеллы. Через месяц после рождения ребенка лорд Байрон покинул семью и никогда больше не видел свою дочь.
Анабелла сделала все возможное, чтобы ее дочь никогда не стала поэтессой. Она нанимала дочери выдающихся в то время учителей, чтобы заинтересовать ее математикой и музыкой, и вполне в этом преуспела. Во время тяжелой болезни Ада, на три года потерявшая способность ходить, продолжала свои занятия.
В 1834 году на технологической выставке одержимость юной леди математикой обрела воплощение. Открылась новая, отличная возможность при помощи математики заставить машину помогать человеку решать математические задачи! Впоследствии Бэббидж руководил научными занятиями Ады, посылал ей статьи и книги, представляющие интерес, и знакомил со своими работами.
Забегая далеко вперед, по своему опыту могу сказать, что когда я в студенческие годы начала писать свои первые программы на ЭВМ, то тоже была буквально потрясена возможностями машины в области математических расчетов. И по объему вычислений, и по быстродействию, и по отсутствию ошибок в расчетах ЭВМ, конечно, все делала классно!
В 1835 году Ада выходит замуж за лорда Кинга, который впоследствии получил титул графа Лавлейса. У них родилось два сына и дочь, но ни дети, ни муж, ни светская жизнь не могли оторвать Аду от ее любимой математики. Не зря ее называли «Повелительницей чисел»!
В 1842 г. итальянский математик Луис Менебреа, преподаватель баллистики Туринской артиллеристской академии, опубликовал “Очерк Аналитической машины, изобретенной Чарльзом Бэббиджем”. Книга была написана на французском языке, и Бэббидж обратился к Аде Августе с просьбой перевести ее на английский язык.
Графиня Лавлейс, резонно рассудив, что ее матери вполне достаточно, чтобы заниматься с внуками и с многочисленным штатом домашней прислуги, с радостью вернулась в мир математики. Ада Августа решила полностью посвятить себя любимой науке, работе над машиной Бэббиджа и ее широкой популяризации.
Кстати, муж ее полностью поддерживал. Наверное, поэтому его фамилия вошла в историю вычислительной техники.
В течение девяти месяцев графиня работала над текстом книги, попутно дополнив ее собственными комментариями и замечаниями. Именно эти комментарии и замечания сделали ее известной в мире науки, а заодно и ввели в историю.
В одном из своих примечаний она самостоятельно написала первую в истории человечества компьютерную программу - алгоритм, представляющий собой список операций для вычисления чисел Бернулли.
Предвосхищая “этапы” компьютерного программирования, Ада Лавлейс, так же как и современные математики, начинает с постановки задачи, затем выбирает метод вычисления, удобный для программирования, и лишь затем переходит к составлению программы.
“Примечания” Лавлейс заложили основы современного программирования. Одним из важнейших понятий программирования служит понятие цикла, которому она дает следующее определение:
“Под циклом операций следует понимать любую группу операций, которая повторяется более одного раза”.
Организация циклов в программе значительно сокращает ее объем. Без такого сокращения практическое использование аналитической машины было бы нереальным, т. к. она работала с перфокартами, и требовалось бы огромное их количество для каждой решаемой задачи.
«Можно с полным основанием сказать, Аналитическая машина точно так же плетет алгебраические узоры, как ткацкий станок Жаккарда воспроизводит цветы и листья»
– писала графиня Лавлейс. Она была одна из немногих, кто понимал, как работает машина и каковы ее перспективы.
Уже в то время Ада Лавлейс отдавала себе полный отчет в колоссальных возможностях универсальной вычислительной машины.
Вместе с тем она прекрасно понимала границы этих возможностей:
“Желательно предостеречь против преувеличения возможностей аналитической машины. Аналитическая машина не претендует на то, чтобы создавать что-то действительно новое. Машина может выполнить все то, что мы умеем ей предписать. Она может следовать анализу; но она не может предугадать какие-либо аналитические зависимости или истины. Функции машины заключаются в том, чтобы помочь нам получить то, с чем мы уже знакомы”.
Вместе с тем уже в 40-х годах 19 века она разглядела в машине то, о чем боялся думать ее изобретатель Бэббидж: «Суть и предназначение машины изменятся от того, какую информацию мы в нее вложим. Машина сможет писать музыку, рисовать картины и покажет науке такие пути, которые мы никогда и нигде не видели».
В своей первой и, к сожалению, единственной научной работе Ада Лавлейс рассмотрела большое число вопросов, актуальных и для современного программирования. Примечания графини Лавлейс к книге Луиса Менебреа занимают всего 52 страницы. Собственно, это все, что оставила Ада Лавлейс для истории. Но эта краткость - сестра огромного таланта. Даже 52 страницы могут перевернуть окружающий мир до неузнаваемости.
В 1975 году министерство обороны США приняло решение о начале разработки универсального языка программирования. Когда встал вопрос о том, как назвать новый проект, разработчики представили главе ведомства исторический экскурс, ознакомившись с которым тот без колебаний утвердил название «Ада».
Это название было данью уважения к женщине, чей вклад в мировую науку составлял всего около 50 страниц. Но эти полсотни страниц оказались гениальным предвидением будущего.
10 декабря 1815 года в Лондоне, в семье поэта Джорджа Байрона и его жены Анны Изабеллы родилась девочка, которую родители назвали Августой Адой .
Ада Лавлейс. Фото: www.globallookpress.com
Августа Ада был единственной законной дочерью великого поэта, однако Байрон видел ее всего один раз, когда девочке был месяц. Дочь появилась на свет, когда отношения родителей уже подошли к концу. 21 апреля 1816 года Байрон подписал официальный развод и навсегда покинул Англию.
Именно поэтому ни мать, ни бабушка с дедушкой по материнской линии никогда не называли девочку Августой — ведь это имя было дано ей отцом в честь его сестры. Больше того, родные изъяли из семейной библиотеки все книги Байрона, дабы ничто не напоминало Августе Аде об отце.
Математика как семейное увлечение
Анна Изабелла после рождения дочери передала ее родителям, уехав в длительный оздоровительный круиз.
Об отношениях Ады и ее матери есть противоречивые сведения, но абсолютно точно известно, что Аде передалось увлечение Анны Изабеллы математикой. В свое время влюбленный Байрон называл жену «королевой параллелограммов».Если в других странах мира в первой половине XIX века на подобное увлечение женщины отреагировали бы с удивлением, переходящим в осуждение, то в Англии, лидере мирового прогресса той эпохи, к этому относились довольно спокойно.
Мать всячески способствовала интересу дочери, пригласив для ее обучения шотландского математика Огастеса де Моргана , который раньше был преподавателем самой Анны Изабеллы. Другими преподавателем Ады стала Мэри Сомервилл ь, переведшая на английский язык «Трактат о небесной механике» французского математика и астронома Пьера-Симона Лапласа .
В 17 лет Ада впервые выехала в свет и была представлена королю и королеве. Но куда большее впечатление на нее произвела встреча с Чарльзом Бэббиджем, профессором кафедры математики Кэмбриджского университета .
Чарльз Бэббидж, профессор кафедры математики Кэмбриджского университета. Фото: www.globallookpress.com
Мистер Бэббидж и его машина
Бэббидж к тому времени уже десять лет занимался разработкой счетной машины, которая смогла бы производить вычисления с точностью до двадцатого знака. Данная машина, известная сегодня под названием «Большая разностная машина Бэббиджа», содержала в себе принципы, на которых работают современные компьютеры. Именно поэтому некоторые называют творение Бэббиджа первым в мире компьютером.
Копия разностной машины в лондонском Музее науки. Фото: Commons.wikimedia.org / Joe D
Задача, за которую взялся Бэббидж, была для своего времени чрезвычайно сложной. Власти после десяти лет работ махнули на проект рукой и прекратили его финансирование. Но Бэббидж, как истинный ученый, продолжал работать. В лице своей новой знакомой он обрел не только друга, но и преданного единомышленника.
Когда Аде Байрон исполнилось 20 лет, ее выдали замуж за 29-летнего Уильяма Кинга , 8-го барона Кинга, который вскоре унаследовал титул лорда Лавлейса.
Брак этот оказался счастливым: у пары родилось трое детей, а муж искренне любил Аду. Он с пониманием относился к увлечению жены математикой и не препятствовал ее научным занятиям. Больше того, внушительное состояние мужа позволило Аде не забивать себе голову меркантильными вопросами.
Современники писали, что Ада Лавлейс удивительным образом сочетала в cебе женственность, грацию, обаяние и острый ум. Она умела вести себя как дама высшего света, но с куда большей охотой общалась с учеными, философами и писателями.
«Кое-что о числах Бернулли»
В 1842 году Чарльз Бэббидж был приглашен в Туринский университет провести семинар о своей аналитической машине. Луиджи Менабреа, юный итальянский инженер и будущий премьер-министр Италии , записал лекцию на французском, и впоследствии она была опубликована в Общественной Библиотеке Женевы в октябре 1842 года.
Бэббидж обратился Аде Лавлейс с просьбой перевести записи Менабреа, сопроводив текст комментариями.Ада подошла к делу чрезвычайно серьезно. Работа заняла у нее больше года. В итоге ее комментарии заняли 52 страницы, оказавшись более обширными, чем записи Менабреа.
В 1843 году перевод с комментариями Ады Лавлейс, на деле являвшийся ее собственным научным трудом, был опубликован. Работа вышла под акронимом ААЛ, поскольку для женщины высшего света считалось неприличным публиковать труды под собственными именем.
Накануне публикации Ада писала Бэббиджу: «Я хочу вставить в одно из моих примечаний, кое-что о числах Бернулли, в качестве примера того, как неявная функция может быть вычислена машиной без предварительного решения с помощью головы и рук человека».
52 страницы гения
«Кое-что» оказалось гениальным предвидением будущего. Ада Лавлейс ввела в оборот термины «цикл» и «рабочая ячейка», «распределяющая карта», описала основные принципы алгоритмизации. Более того, ее алгоритм вычисления чисел Бернулли на аналитической машине сегодня считается первой компьютерной программой. Именно поэтому Аду Лавлейс считают первым в мире программистом и неофициально именуют «матерью всех программистов».
«Суть и предназначение машины будут меняться в зависимости от того, какую информацию мы в неё вложим. Машина сможет писать музыку, рисовать картины и покажет науке такие пути, какие нам и не снились», — писала Ада Лавлейс. Вдумайтесь, эти слова были написаны в первой половине XIX века!Впрочем, гений Ады Лавлейс предстояло оценить потомкам, а у современников ее работа не вызвала бурного восторга в силу того, что мало кто мог оценить ее значение. Чарльз Бэббидж, один из немногих, кто мог понять весь смысл написанного Адой, стал именовать ее «моим дорогим интерпретатором». Но спустя полтора столетия окажется, что «интерпретатор» силой своей научной мысли заглянул в будущее значительно дальше, нежели создатель «Большой разностной машины».
Жизнь Ады Лавлейс оказалась короткой. В начале 1850-х годов она тяжело заболела, и 27 ноября 1852 года скончалась в возрасте 36 лет.
Иные ученые мужи трудятся десятилетиями и оставляют после себя сотни работ, которые забываются раньше, чем осядет могильный холмик над местом последнего упокоения их создателей. Аде Лавлейс, великой дочери великого Байрона, на то, чтобы войти в историю, хватило всего 52 страниц.
Джордж Байрон – один из величайших английских классиков. Его произведения знают все. Однако о его дочери обычно упоминают вскользь. Тем не менее, Ада Лавлейс – одна из самых значимых (если не самая значимая) фигур в программировании. И хотя вклад Ады был невелик, чуть больше 50 страниц, но зато каких! Многие ученые, которые писали десятки диссертаций и не стали известными, а Ада стала, всего с полусотней страниц. Мы расскажем вам историю Ады Лавлейс – первой женщины программиста.
Детство Ады Лавлейс
10 сентября 1815 год, Лондон. Анна Изабелла, жена Джорджа Байрона, родила на свет девочку, которую назвали в честь сестры поэта, Августой, второе имя было Ада. Мать девочки была безумно влюблена в математику, что и переняла у неё дочь. Однако счастливое детство было омрачено: отца Ада видела только раз в жизни, когда ей был один месяц. После этого Джордж подписал бумаги и развелся с женой. Все его книги были удалены из библиотеки семьи девочки и до конца жизни её называли Адой, а не именем, которое ей дал отец.
Ада была невысокой, маленькой девочкой. Она росла невероятно образованной, ведь мать наняла ей лучших профессоров математики. И дочка полюбила математику, так же как и её мама, которую называли «королевой параллелограммов».
Юность Ады Лавлейс
В семнадцать лет юная Ада была представлена ко двору, ведь её семья была довольно знаменитой. После этого она часто стала посещать приемы и ужины, стала «выходить в свет». Занятия математикой с лучшими учителями девушка по-прежнему продолжала. От Мэри Сомервилль (шотландский математик; была учительницей Ады, на которую та и равнялась) она узнала о Чарльзе Бэббидже, английском ученом и профессоре в Кэмбридже. Познакомившись с ним лично, она стала близко общаться с профессором, между двумя математиками завязалась крепкая дружба и после они не прекращали общаться. Позже Ада познакомилась со многими другими выдающимися людьми: физиками, учеными, математиками, писателями.
Чарльз Бэббидж
Чарльз Бэббидж
Замужество и жизнь в браке
Прошло три года. Аду выдали замуж за двадцатидевятилетнего Уильяма Кинга, английского барона. Уильям поддерживал жену во всех ее начинаниях, безумно любил её. Этот брак был счастливым. Несмотря на незавидное положение женщин в науке в то время, Ада имела возможность заниматься тем, что ей нравится, у неё всегда были материалы для исследований. Более того, из-за обеспеченности мужа, действия Ады не стеснялись материально. У пары родились трое детей: Байрон (в будущем пэр), Энн (в будущем путешественница, издала несколько книг) и Ральф (в будущем писатель).
Семья Ады Лавлейс: Уильям Кинг, Байрон Кинг, Энн Кинг (Бант), Ральф Кинг
Семья Кингов вела светскую жизнь и часто устраивала приемы, встречи и ужины. В этом обществе Ада была желанным гостем, она могла не только рассказать о науке, но и была образцовой женой и женщиной. При всем своем математическом складе ума, Ада была элегантной и женственной, одной из лучших хозяек и очень интересным человеком. В ней удивительно сочетались лучшие качества её родителей: холодный ум и утонченность матери, эмоциональный склад характера отца.
Ада Лавлейс в науке
Однако вернемся к Аде как математику. Она не переставала общаться с Чарльзом Бэббиджем и после замужества, проводила с ним исследования. Помогла Бэббиджу в создании его аналитической машины. Однако самой важной работой в её жизни был перевод статьи французского математика Луиджи Менабреа и комментарии к нему.
Диаграмма Ады Лавлейс
Эта работа не была столь важной в то время, когда была издана, однако в будущем имела огромный успех и чуть ли не фундаментальное значение в программировании, ведь по сути Ада написала первую в мире программу для компьютера. В своих комментариях она рассказывала, что в будущем будут машины, предназначение которых будет меняться в зависимости от сложности. Ада предсказывала, что «машины смогут писать музыку, рисовать картины и показывать науке новые пути», описала вычислительную машину своего друга и коллеги, Чарльза Бэббиджа. Удивительно как точно она предсказала возможности современных компьютеров ещё в XIX веке. В общем, книга была выпущена под именем ААЛ и имела намного больше информации, чем оригинальные записи. Именно Ада ввела такие термины как «цикл» и «рабочая ячейка».
Ада прожила короткую, но счастливую и полную радости жизнь. В 36 лет у неё обнаружили болезнь. Современные врачи говорят, что это был рак матки. К сожалению, вылечить её не удалось, и Ада скончалась от кровопускания в возрасте 36 лет. Похоронена она была в склепе со своим отцом, которого не знала при жизни.
В честь Ады Лавлейс, талантливой женщины-математика, далеко опередившую своё время, был назван основной язык программирования АДА, созданный министерством обороны США как основной язык программирования (на данный момент им пользуются вооруженные силы США и НАСА).
Помимо этого, в честь неё названы два небольших городка в Алабаме и Оклахоме. В последнем даже существует колледж, носящий её имя.
Мой мозг - нечто большее, чем просто смертная субстанция, я надеюсь, время покажет это...
...Для Вселенной хорошо, что мои устремления и честолюбие навсегда связаны с духовным миром
и что я не собираюсь иметь дела с саблями, ядом и интригами вместо X,Y и Z
А.А. Лавлейс
Как и почему появилось практическое программирование в его современном понимании? Как и все остальные великие изобретения – от лени. В 1946 году был создан первый электронный компьютер ЭНИАК . Чтобы изменить алгоритм его вычислений, приходилось пару дней бегать по комнате, подсоединяя и отсоединяя 6000 переключателей. Когда ученым надоело бегать, они занялись разработкой компьютеров, понимающих программы в машинных кодах, а затем придумали и языки программирования.
Между тем теоретические основы современного программирования были заложены за 100 лет до создания первого компьютера. И сделала это женщина.
Ада Августа Лавлейс родилась 10 декабря 1815 года. Она была единственной законной дочерью великого английского поэта Джорджа Гордона Байрона . Ее мать Аннабелла Байрон была незаурядной женщиной, поклонницей математики и философии, за страстное увлечение точными науками прозванной в свете “королевой параллелограммов”. Стоит ли удивляться, что две яркие личности со столь разными наклонностями не смогли ужиться вместе – вскоре после рождения дочери супруги расстались. Байрон посвятил своей дочери такие строки в поэме “Чайльд Гарольд ”:
"Дочь, птенчик, Ада милая! На мать
Похожа ль ты, единственно родная?
В день той разлуки мне могла сиять
В твоих глазах надежда голубая…”
Ада получила прекрасное воспитание и образование – играла на нескольких музыкальных инструментах, знала языки, историю, философию. Но благодаря стараниям матери самое важное место в ее образовании занимало изучение математики. Её учителем был известный английский математик и логик Август де Морган. В 1834 году ее познакомили с выдающимся математиком Чарльзом Бэббиджем , изобретателем первой цифровой вычислительной машины, названной им „аналитической“. Бэббидж, знакомый матери, поощрял занятия юной Ады математикой, вел с ней переписку, посылал ей научные статьи и книги для изучения.
Когда Ада Августа Байрон стала появляться в обществе, она произвела фурор – и изящной загадочной красотой, и блестящим логическим умом. “Ангельская внешность, дьявольский ум ” – говорили о ней современники. В то время, кстати, в обществе разговоры на научные темы были в большой моде, и Ада в научных спорах не раз ставила в тупик ученых мужей.
Вопреки распространенному убеждению, что идеал любого мужчины – “прелесть, какая дурочка”, желающих покорить загадочную красавицу было хоть отбавляй. В 1835 году Ада Байрон вышла замуж за 29-летнего лорда Кинга, который впоследствии стал графом Лавлейс. Столь умная женщина, разумеется, выбрала себе супруга, который поощрял и всецело поддерживал ее научные занятия. По свидетельствам современников, их брак был счастливым. Супруги вели светский образ жизни, регулярно устраивали вечера и приемы в своем имении, у них было трое детей.
Однажды редактор журнала „Examinator“ описал её следующим образом : „Она была удивительна, и её гений был не поэтический, а математический и метафизический, её ум находился в постоянном движении, который соединился с большой требовательностью. Наряду с такими мужскими качествами, как твёрдость и решительность, леди Лавлейс присущи были деликатность и утонченность наиболее изысканного характера. Её манеры, вкусы, образование… были женскими в хорошем смысле этого слова, и поверхностный наблюдатель никогда не смог бы предположить силу и знание, которые лежали скрытыми под женской привлекательностью.”
В первые 5 лет брака Аде было не до науки – она родила одного за другим двух сыновей и дочь. Однако в 1841 году Ада Лавлейс возвратилась к занятиям с Бэббиджем и приступила к изучению его аналитической машины.
В октябре 1842 г. итальянский математик Л.Ф. Менабреа опубликовал статью "Очерк аналитической машины, изобретенной Ч. Беббиджем". Ада перевела эту статью на английский язык, и Бэббидж предложил сделать ей свои комментарии к переводу. Вот эти-то комментарии, по объему превосходящие исходный текст статьи, и вошли в историю . В них Ада не только составила первое в мире описание работы вычислительной машины, но и написала три программы для нее, впервые введя множество понятий, без которых и ныне не обходится ни один язык программирования - рабочих переменных, присвоения, цикла, вложенных циклов. Это и позволяет сейчас говорить о том, что именно она заложила основы теоретического программирования.
Первая из них - программа решения системы двух линейных алгебраических уравнений с двумя неизвестными, вторая - для вычисления значений тригонометрической функции, третья – для вычисления чисел Бернулли. Сама Ада, не только гениальный ученый, но и поэтичная женщина, писала Бэббиджу о своей программе: “Я хочу ввести пример в одно из примечаний: вычисление чисел Бернулли в качестве примера вычисления машиной неопределенной функции без предварительного решения с помощью головы и рук человека. Я - дьявол или ангел. Я работаю подобно дьяволу для Вас, Чарльз Бэббидж; я просеиваю Вам числа Бернулли”.
К сожалению, леди Лавлейс отличалась слабым здоровьем и вскоре заболела раком, от которого и скончалась в 37 лет, в 1852 году. А аналитическая машина Бэббиджа так и осталась теорией – она опередила время и не могла быть достроена при его жизни, не позволили технологии того времени и необходимость огромных финансовых вложений. Например, тогда не умели быстро обрабатывать металл с необходимой степенью точности - а проекту требовались тысячи одних только зубчатых колес.
«Суть и назначение машины изменятся от того, какую информацию мы в нее вложим. Машина сможет писать музыку, рисовать картины и покажет науке такие пути, которые мы никогда и нигде не видели» . Эти слова Ады Лавлейс оказались пророческими. Она смогла увидеть назначение компьютера за 100 лет до того, как он был создан.
В честь Ады Лавлейс был назван язык программирования “Ада”, разработанный в 1980 году Министерством обороны США.
Представляем вашему вниманию отрывок из книги Сидни Падуа «Невероятные приключения Лавлейс и Бэббиджа».
Вы знали, что первым в истории программистом была женщина? Она родилась 10 декабря 1815 года, и звали ее Ада Лавлейс.
Ада была единственной законнорожденной дочерью поэта Джорджа Гордона Байрона, но в итоге выросла без отца. Ее мать развелась с Байроном через месяц после рождения девочки, но опасалась, что дочери передалась его «дурная кровь».
Нянечке маленькой Ады запрещалось рассказывать ей сказки и истории, чтобы ребенок не забивал голову фантазиями. Мать, увлеченная математикой, прививала ребенку любовь к науке. Она нанимала для нее гениальных педагогов, среди которых была Мэри Сомервилль. Эта женщина-ученый стала для девочки примером для подражания.
Когда Аде исполнилось 17 лет, она впервые познакомилась со сверхгениальным для того времени изобретателем Чарльзом Бэббиджем, и это знакомство в итоге сделало ее знаменитой.
В то время Бэббидж работал над своей уникальной механической счетной машиной, которую назвал Разностной Машиной № 1. Через 100 лет подобное изобретение получило название компьютер.
В машине Бэббиджа было многое, что в итоге передалось современному компьютеру: память, процессор, аппаратное и программное обеспечение. Только его машина состояла из шестерней и рычагов, а работала на пару.
В 1843 году Ада Лавлейс, спустя год серьезной работы, опубликовала первую в мире работу по информатике. Она описала алгоритм вычисления чисел Бернулли на аналитической машине Бэббиджа. Считается, что так Ада написала первую в мире компьютерную программу и ввела в употребление термины «цикл» и «рабочая ячейка». Именно благодаря этой работе Ада и получила звание первого в истории программиста.
В своем описании машины Ада Лавлейс также указала, что в будущем она будет создавать алгебраические формулы, сможет писать музыку, рисовать картины. «Науке даны такие пути, какие нам и не снились», — говорила она.
К сожалению, в возрасте 36 лет Ада умерла. Она не успела опубликовать других выдающихся работ. В жизни изобретателя Бэббиджа тоже шло не все гладко: до самой старости он пытался достроить свою Машину, но не смог. Первые компьютеры появились лишь спустя целый век.