Статья: Ада Лавлейс: Полет на крыльях математики
На одном из таких светских раутов (весьма характерном для эпохи — это была технологическая выставка) 17-летней Аде Байрон был представлен выдающийся математик, профессор Кембриджа, член Королевского научного общества Чарлз Бэббидж.
Чарлз Бэббидж и его чудесные машины
Чарлз Бэббидж — человек, судьба которого неразрывно переплелась с судьбой нашей героини. Однако, чтобы приблизиться к пониманию истоков математики Чарлза Бэббиджа, необходимо вернуться к уже упоминавшемуся выше персонажу — к Наполеону I Бонапарту.
Итак, Франция, 1790 г. Гений великого императора реформирует континентальную Европу. Нет, речь здесь не о левостороннем движении. Вспомним другое, гораздо более революционное нововведение: метрическую систему мер и весов. Император вызвал к себе начальника Бюро переписи барона де Прони и дал ему задание. Необходимо было в самые сжатые сроки подготовить новые, прогрессивные таблицы логарифмов.
В ее честь…
В середине 70-х гг. нашего столетия министерство обороны США (одиозный Пентагон) официально утвердило название единого языка программирования американских вооруженных сил. Язык носит название Ada.
С недавнего времени у программистов всего мира появился свой профессиональный праздник. Он так и называется — «День программиста» — и празднуется 10 декабря. Как раз в день рождения Ады Лавлейс.
Барон не был силен в математике, но зато очень хорошо представлял себе теорию производства. В частности, то, что мы благодаря школьному обществоведению именуем разделением труда. И, повинуясь императорскому приказу, де Прони разработал технологию . Он разделил весь процесс вычисления на три этапа: первый, которым занимались сильнейшие математики,— разработка математического обеспечения, второй — организаторы вычислений на материалах обеспечения, третий — самые обычные, рядовые граждане, «вычислители», осуществляющие сам процесс.
Вам ничего не напоминает это распределение? Математическое (программное) обеспечение — организация вычислений — вычисление (обработка данных). Нужно ли упоминать, что «люди-вычислители» в данной системе назывались «компьютерами»?..
Де Прони не повезло. Разработанные его Бюро таблицы так и не были изданы из-за войны. Однако спустя четыре десятка лет труды де Прони оказались на столе Бэббиджа.
Англичанин, изучив французский метод разделения математических расчетов, пришел в полный восторг. Затем у него возникла идея: а что, если «людей-вычислителей» заменит машина? Ведь вычисления «компьютеров» совсем не сложны, представляя собой сложение и вычитание небольших чисел. Просто их очень много …
Проект стартовал в 1822 г., назывался он Difference Engine и должен был являть собой (в современной нам терминологии) громадный, чрезвычайно сложный арифмометр. Однако, несмотря на неплохое по тем временам правительственное финансирование, он благополучно заглох в 1834 г., его документация осела на складах и полках научных кабинетов. Причин тому было множество; основные из них — халатность главного инженера Джозефа Клемента и потеря интереса к проекту самого Бэббиджа. Дело в том, что уже в 1833 г. математик задумал еще более революционный шаг: заставить машину работать под управлением внешней программы , а не заменить механическим устройством один процесс. Этот агрегат под названием Analytical Engine разрабатывался Чарлзом Бэббиджем на бумаге в 1834 г. Это и был самый первый в мире полностью функциональный компьютер.
Шесть месяцев я разрабатывал проект машины более совершенной, чем первая. Я сам поражен вычислительной мощностью, которой она будет обладать!
Чарлз Бэббидж
Впрочем, не будем заострять внимание на деталях. Подробное описание машины Бэббиджа займет слишком много места. Возможно, мы вернемся к Analytical Engine в следующих номерах ПЛК. В данный момент для нас важнее то, что в 1833 г. Бэббидж встретился с Адой Августой Байрон.
Леди и машина
На технологической выставке Бэббидж впервые публично заявил о своей новой разработке. Естественно, его речь была перенасыщена математическими терминами и логическими выкладками, которые неподготовленному лондонскому денди понять было сложно. А Ада поняла, и более того — забросала Чарлза вопросами по существу проблемы. Бэббидж был совершенно очарован дарованиями девушки, а Аде стало, наконец, ясно, что именно она искала. Одержимость юной леди математикой обрела воплощение. И какое! Открылась новая, неизведанная возможность при помощи математики заставить машину помогать человеку решать математические же задачи!
Только ли математические? Да, только. Однако много ли в жизни просвещенного человечества областей, в которых не фигурируют математические задачи?..
Ада с головой погрузилась в проект Бэббиджа. Математика расправила крылья и воспарила. Диалог Бэббиджа и Ады Августы, в личных встречах и в оживленной переписке, продолжался долгие годы.
Имя Чарльза Бэббиджа юная мисс Байрон впервые услышала за обеденным столом от Мэри Соммервиль. Спустя несколько недель они впервые увиделись.
Рассказывая о двух легендарных математиках, совершенно невозможно упустить из виду цифры. Чарльз Бэббидж в момент их знакомства занимал кафедру профессора математики Кэмбриджского университета - как сэр Исаак Ньютон за полтора века до него.
За несколько лет до вступления в должность Бэббидж закончил описание логарифмической машины, которая смогла бы производить вычисления с точностью до N20 знака. Чертеж с многочисленными валиками и шестеренками, которые приводились в движение рычагом, лег на стол премьер-министра. В 1823 году была выплачена первая субсидия на постройку того, что теперь считается первым на земле компьютером и известно под названием "Аналитическая машина Бэббиджа". Строительство продолжалось десять лет, конструкция машины все более усложнялась, и в 1833 году финансирование было прекращено
Аде Байрон было восемнадцать лет, когда она впервые увидела Бэббиджа. Родилась она в декабре 1815-го, следовательно, ее знакомство с профессором Кэмбриджского университета состоялось все в том же 1833 году. Так что знакомство бедного математика с легко впадающей в состояние эйфории аристократкой пошло на пользу и Бэббиджу, и науке.
В высшем свете в то время было модно обсуждать чудо-машину. Делегации великосветских дам в шуршащих платьях посещали лабораторию ученого. Огастес де Морган не без гордости за ученицу так описывает первую встречу Ады с пракомпьютером: "Пока часть гостей в изумлении глядела на это удивительное устройство глазами дикарей, первый раз увидавших зеркало, мисс Байрон, совсем еще юная, смогла понять работу машины и оценила большое достоинство изобретения".
Страсть, которая связала Аду и Бэббиджа, была страсть к науке. Он был старше ее на двадцать четыре года, и их отношения никогда не выходили за рамки делового сотрудничества. В 1834 году мисс Байрон вышла замуж за двадцатидевятилетнего Уильяма Кинга, который вскоре унаследовал титул лорда Лавлейса. Ни муж, ни трое детей-погодков не помешали Аде с упоением отдаться тому, что она считала своим призванием. Замужество даже облегчило ее труды: у нее появился бесперебойный источник финансирования в виде фамильной казны графов Лавлейсов.
Первое письмо Бэббиджу "по существу" было написано 18 января 1836 года, когда Ада была беременна первым сыном - Байроном Ноэлем. Переписка продолжалась до самой смерти графини.
Пока Ада на время отвлеклась на свою новую семью, над Бэббиджем сгущались тучи. Его непонятный агрегат вышел из моды на родине, и изобретатель был вынужден отправиться с проповедью на континент. В 1842 году итальянский ученый Манибера познакомился с аналитической машиной, пришел в восторг и сделал первое подробное описание изобретения. Статья была опубликована на французском, и именно Ада взялась перевести ее на английский. Позднее Бэббидж предложил ей снабдить текст подробными комментариями. Именно эти комментарии дают потомкам основания называть Аду Байрон первым программистом планеты. В числе прочего она сообщила Бэббиджу, что составила план операций для аналитической машины, с помощью которых можно решить уравнение Бернулли, которое выражает закон сохранения энергии движущейся жидкости. "План операций" - это ли не та самая первая в мире компьютерная программаN "Аналитическая машина, - писала графиня, - сможет ткать алгебраические формулы, как станок Жаккарда может ткать цветы и листья". Второй страстью Ады после математики была музыка. Объединив свои пристрастия, первая программистка предположила, что со временем аналитическая машина сможет сочинять музыкальные произведения. Что ж, теперь мы в состоянии оценить ее правоту и точность прогнозов.
Современники подозревали Аду Лавлес в сговоре с Люцифером, а Чарльз Диккенс всерьез полагал, что после ее посещений в доме остается шлейф из нечистой силы. Потусторонние подозрения возникли не потому, что Сатана открыл ей что-нибудь вроде секрета пороха, и не потому, что она была дьявольски умна. Скорее всего, лондонский свет был напуган натиском, с которым эта женщина выпрашивала под своего протеже деньги. Ада сама была не прочь продемонстрировать свою демоническую сущность - все-таки она была дочерью своего отца. В послании своему гуру от 4 июля 1843 года она не без кокетства написала: "Мой дорогой Бэббидж! Я работаю для вас как дьявол (которым, возможно, я и являюсь)". Широко известно и другое ее высказывание о себе: "Клянусь дьяволом, что не пройдет и 10 лет, как я высосу некоторое количество жизненной крови из загадок Вселенной, причем так, как этого не смогли бы сделать обычные смертные умы и губы. Никто не знает, какие ужасающие энергия и сила лежат еще не использованными в моем маленьком гибком существе..."
Итак, она была сначала спонсором, а потом энергичным пиар-менеджером и продюсером Чарльза Бэббиджа. Но была ли она ученым, математикомN Не преувеличены ли ее аналитические способностиN Может быть, мифический персонаж "Ада Байрон" появился только для того, чтобы немного оживить научно-популярные книги, вроде "Математики тоже люди (включая биографии семи женщин и представителей разных этнических групп)".
Во всех энциклопедиях, начиная от "Британники" и заканчивая Большой Советской, Августа Ада Кинг Лавлейс фигурирует как английский математик. В качестве основного ее научного труда указывается перевод статьи Менабриа "Элементы аналитической машины Бэббиджа" и аннотация к ней. Просто Ада, в отличие от разночинца Бэббиджа, сносно знала французский язык. Перевела письмо и прославилась на весь мир. И вовсе она не решила уравнение Бернулли, незаменимое в гидравлике, а всего-навсего высказала предположение, что его можно решить с помощью аналитической машины
Еще одно предложение, которое сделала Ада Бэббиджу, чуть не погубило его научную карьеру. Леди Лавлейс была уверена, что машина уже может решать вполне практические задачи, а именно - прогнозировать беспроигрышные ставки на бегах. Однако то ли с машиной что-то было не в порядке, то ли с природой, но лошади упорно отказывались бегать по придуманной для них системе. Проиграв свои деньги и деньги мужа, Ада в отчаянии ищет какие-нибудь экстренные финансовые потоки, но находит только группу профессиональных шантажистов. От полного разорения семью Лавлесов, как это ни печально, спасла только скоропостижная смерть Ады от рака. Бэббидж пережил ее на двадцать лет, но его механическая вычислительная машина так и не была достроена.