A fost o femeie frumoasă din înalta societate britanică. Ar fi putut să respecte cutumele epocii și să își limiteze existența la tot soiul de jocuri sociale. Din fericire, ea a reușit să treacă dincolo de ele, pentru a pune bazele a ceva care a schimbat radical civilizația umană. Ada Lovelace este cea care a pus bazele informaticii. Povestea ei tumultoasă aș dori să v-o spun acum.
Primii ani
Suntem la miezul zilei de 10 decembrie 1815. În clădirea de pe Piccadilly Terrace nr 13, Lady Byron (Anne Isabella Noel Byron, a XI-a Baroneasă Wentworth și Baroneasă Byron, sau, mai pe scurt, Annabella) era în chinurile facerii. Soțul ei, marele poet romantic George Gordon Noel Byron, al VI-lea Baron Byron, cunoscut nouă sub numele de Lord Byron, era deja beat criță. Căsătoriți de mai puțin de un an, cei doi soți își colorau zilele cu certuri fără de sfârșit.
La ora 13, Lady Byron avea să nască o fetiță, care a primit numele de Ada Augusta. Nașterea ei ar fi putut să aducă calmarea relațiilor dintre soții Byron, adesea nou născuții au darul de a destinde situații familiale încordate. Nu a fost așa. În loc să sară în sus de bucurie, imediat după naștere, luându-și în brațe fetița, Lordul Byron a exclamat: ”Vai! Ce instrument de tortură am făcut rost prin tine!” Certurile au continuat la fel de aprig, iar situația devine insuportabilă. La jumătatea lunii ianuarie 1816, Lady Byron își ia fetița și pleacă la părinți. Lordul Byron nu avea să le mai vadă niciodată.
Iertați-mă, dar trebuie să fac un mic comentariu. Am fost ispitit să intru în detalii privitoare la atmosfera din familia Byron din perioada nașterii Adei. Sunt extrem de picante și ar fi dat un plus de culoare textului. Chiar am scris câteva paragrafe, dar mi-am dat seama că acest tip de detalii sunt irelevante pentru descrierea evoluției celei care avea să devină un personaj principal în dezvoltarea informaticii.
Mama Adei a avut tot timpul o mare teamă. Se temea ca nu cumva fiica sa să moștenească caracterul, considerat de ea ca fiind negativ, al tatălui său, Lord Byron. Pentru Annabella, Lady Byron, totul ținea de educație. Principiile avute în vedre de ea erau simple. Tandrețea și bucuria sunt dăunătoare pentru copii. Dacă ceva este greu pentru copil, atunci este bine pentru el. Dacă ceva este ușor pentru copil, atunci este rău. Era foarte severă Annabella. Pentru buna, sau proasta, purtare Ada primea de la profesorii ei tichete corespunzătoare, de care depindeau răsplăți,cum ar fi cărți sau tablouri și, respectiv, pedepse cât se poate de concrete. Cele din urmă ajungeau la extrem. Nu știu dacă primea bătaie, dar cu siguranță necumințenia Adei era pedepsită, uneori, cu închiderea ei în dulap. Unul dintre prietenii săi, matematicianul Woronzow Greig, avea să noteze că Ada ”a căpătat o teamă față de mama sa, care a ținut până în ziua morții ei”.
Ada Lovelace la vârsta de 7 ani, portret de Comte d’Orsay
Mama Adei avea înclinații serioase către matematică. Pe vremea când erau împreună, Lordul Byron o supranumise ”prințesă a paralelogramelor”. Cred că acesta a fost motivul pentru care Annabella a ținut morțiș ca Ada să primească o educație intensivă în domeniul matematicii. Mai cred că era convinsă că matematica, educând partea rațională a minții, o va ține pe Ada departe de capcanele și ispitele lumii. La vârsta de opt ani ea avea câte două ore de aritmetică în fiecare zi!
La 12 ani, Ada devine pasionată de mecanică și încearcă să construiască aripi articulate, care le imitau pe cele observate de ea în urma disecției unor corbi… Scrie și o ”carte” bogat ilustrată, care avea titlul Flyology. Mai visa și la avioane cu aburi… Citea foarte mult, iar printre lecturile ei se numărau și cărțile de matematică. Mama ei nota cu mândrie: ”A citit și a învățat singură o bună parte din geometria lui Paisley, pe care ea o îndrăgește foarte mult.”
La 13 ani se îmbolnăvește grav de pojar. Din cauza complicațiilor Ada rămâne țintuită la pat timp de aproape trei ani. Lecurile timpului nu au ajutat-o deloc. Multe dintre ele se bazau pe alcool, opiu și morfină… Nu vă mirați. Unul dintre ele, laudanumul, era compus din opiu diluat în vin. Acesta era prescris astefl: 5 picături pentru bebelușii cu vârste de până la cinci zile și 25 de picături pentru copii cu vârsta de 5 ani!
Către sfârșitul anului 1832 Ada își recapătă sănătatea în bună măsură. Un apropiat o descrie ca fiind bolnăvicioasă, grăsuță, plictisitoare și totuși plăcută. Era timidă în societate, dar sub această fațadă se ascundea un spirit foarte voluntar. La 17 ani își găsește un amant, un tânăr drăguț care o ajuta la învățat. Lucrurile merg foarte departe iar Ada fuge de acasă pentru a rămâne alături de iubitul ei. Din fericire acesta este îngrozit de gestul Adei și o expediază urgent înapoi. Mama ei, Anabbella, dă vina pe moștenirea ereditară, pe linia paternă, pentru gestul ei. Este clar. Ada trebuie să își găsească un soț.
Tinerețea
Voi încerca o scurtă cronologie, în care voi prezenta doar câteva lucruri care au ajutat la conturarea revoluției la care va avea să participe Ada Byron.
În 1833 sa va întâlni, la o serată mondenă, cu Charles Babbage, care tocmai dezvolta o mașină mecanică de calculat. Despre relația dintre Babadge și Ada, voi vorbi mai în detaliu ceva mai încolo
În 1835 se împrietenește cu Mary Somerville, o renumită matematiciană. Mary se va întâlni des cu Ada, pentru a discuta chestiuni de matematică, îi va trimite cărți care să o ajute și probleme de rezolvat.
Pe 8 iulie 1835, Ada se căsătorește cu William, al VIII-lea Baron King. Mai târziu, cu ocazia încoronării reginei Victoria, William va deveni conte de Lovelace iar Ada deveni Ada, contesă de Lovelace.
În 1840 începe să studieze matematica cu Augustus De Morgan. Morgan era un pionier în domeniul logicii. El i-a explicat Adei că relațiile matematice se pot aplica și la altceva decât la numere.
Întâlnirea cu Babbage
Întâlnirea a avut loc în iunie 1833. Babbage își expunea prototipul mașinii sale de calcul la o serată mondenă. Descrisese această ”mașină diferențială” încă din 1822, printr-o prezentare intitulată ”Note on the application of machinery to the computation of astronomical and mathematical tables” (Note despre aplicarea calculului mecanic la tabele astronomice și matematice), susținută la Royal Astronomical Society. În 1823 realizează un prim prototip. Era o mașină impresionantă.Imaginați-vă niște angrenaje complicate, alcătuite din tije verticale pe care erau înșiruite roți dințate, cu câte zece dinți numerotați de la 0 la 9.
Practic mașina lui Babbage nu putea efectua decât adunări, dar cu ajutorul ei se puteau efectua calcule care ar fi consumat mult timp pentru un calculator uman. Complicatul angrenaj cu roți dințate a impresionat-o profund pe Ada. ”În timp ce alții se uitau la acest minunat instrument […] la fel cum sălbaticii privesc o pușcă pe care o văd pentru întâia oară”, avea să noteze soția lui Augustus De Morgan, ”minunata domnișoară Byron, în ciuda tinereții sale, a înțeles felul în care funcționează și a reușit să vadă marea fumusețe a mașinăriei”.
În anul următor, 1834, au fost organizate mai multe prezentări populare ale mașinii lui Babbage de către Dionysius Lardner, profesor la University College, Londra. Ada participă la ele și entuziasmul ei sporește. Mama ei, Lady Byron, avea să îi scrie unei prietene că ”Ada a fost foarte încântată de prima conferință a dr. Lardner despre mașina lui Babbage de la Institutul de Mecanică.” Ada va încerca să îl ia ca profesor de matematică pe Babbage, dar acesta o va refuza. Era prea ocupat. La începutul anului 1841 Ada îi oferă serviciile sale în calitate de traducătoare.
Între timp, în 1840, Babbage a susținut la Torino o serie de conferințe despre noua sa mașină de calculat, numită ”mașina analitică” (Analyical Engine). Aceasta era o versiune perfecționată a celei anterioare și cred că putem afirma că avem de-a face cu o versiune mecanică a unui prim calculator, așa cum îl cunoaștem astăzi. Mașina analitică avea o intrare (input). Aici se citeau cartele perforate (acestea i-au fost inspirate de cartelele lui Jacquard pentru războaiele de țesut automate) în care erau stocate instrucțiuni (the control), o unitate centrală de calcul (the mill), o memorie în care erau stocate rezultatele intermediare și finale (the store) și o… imprimantă (the output). Din nefericire, noua mașină a lui Babbage nu a fost finalizată niciodată…
Un tânăr inginer, Luigi Menabrea, este cuprins de entuziasm și, pe baza notițelor luate în timpul conferințelor, scrie un memoriu în care descria în amănunt mașina analitică, însoțindu-l cu desenele lui Babbage, și care va fi publicat în limba franceză în anul 1842. Ada îl traduce imediat. La începutul lui 1843 traducerea este gata de publicare. Babbage nu este de acord. Acum îi cunoștea talentul matematic al Adei și îi reproșează că a preferat o traducere în loc să încerce să scrie singură o descriere a mașinii analitice pe care ea ajunsese să o cunoască foarte bine. Probabil că Adei nici măcar nu îi trecuse prin minte o asemenea idee. Nu era în spiritul epocii ca femeile să se apuce să publice articole științifice. Babbage îi sugerează să atașeze câteva observații la traducerea cărții lui Menabrea. Ada îmbrățișează cu entuziasm ideea și se pune serios pe muncă. La final notele ei aveau să conțină 19.136 de cuvinte, de aproape trei ori mai multe decât cele din memoriul lui Menabrea. Aceste ”note ale traducătoarei”, în care era clarificat și, pe alocuri, corectat memoriul italianului aveau să marcheze zorii informaticii.
Notele traducătoarei
Notele Adei sunt în număr de șapte, de la A la G. Sunt scrise într-o engleză un pic cam alambicată pentru mine, cu fraze lungi cât un paragraf, dar voi încerca să le adaptez un pic pentru dumneavoastră.
În nota A, Ada face câteva considerații extrem de profunde. ”Cei care văd în știința matematicii nu numai o sumă de adevăruri imuabile cu au o frumusețe intrinsecă, simetrie și completitudine logică, care ocupă un loc esențial în mințile profunde și logice, ci și faptul că această știință este limba cu care putem descrie marile lucruri ale lumii naturale, cu schimbările ei neîncetate, vizibilul și invizibilul, conștientul și inconștientul […] aceștia sunt cei care văd în adevărurile matematice un instrument prin care umila minte umană poate citi cu adevărat lucrarea Creatorului, vor fi interesați de a ușura traducerea principiilor Sale în forme practice explicite. […] Caracteristica distinctivă a Mașinii Analitice, și cea care a făcut-o să aibă posibilități vaste în domeniul algebrei abstracte, este folosirea cartelelor lui Jacquard, într-un mod asemănător în care ele sunt utilizate pentru a țese modele complicate de brocart. […] Putem spune că Mașina Analitică țese motive algebrice la fel cum războaiele lui Jacquard țes flori și frunze.” Mai departe: ”Limitele aritmeticii au fost depășite o dată cu folosirea cartelelor [perforate ale lui Jacquard]. Mașina Analitică nu mai este o simplă mașină de calcul. Ea își are propriul său loc. Permițând mecanismului să combine simboluri generale într-o succesiune de o varietate nelimitată se realizează o unire între operațiile materiei și procesele mentale abstracte ale celei mai abstracte ramuri ale științei matematice.” În aceeași Notă A, Ada subliniază că mașina analitică poate merge dincolo de calcule aritmetice atunci când avem de-a face cu ”obiectele care au între ele legături care pot fi exprimate prin relaţii din ştiinţa abstractă a operaţiilor pot fi adaptate pentru pentru a fi operate cu Mașina Analitică. Să presupunem, de exemplu, că relaţiile fundamentale notele din ştiinţa armoniei şi a compoziţiei muzicale ar fi susceptibile de asemenea expresie şi adaptare, maşina ar putea să compună piese muzicale elaborate şi ştiinţifice, având orice grad de complexitate.” Este uimitoare această viziune a Adei, care vedea dincolo de cifrele scrise pe rotițele dințate ale mașinii lui Babbage. Ea a înțeles că ele sunt mai mult decât niște notații matematice, ele pot exprima aproape orice, începând cu notele muzicale. A trebuit să treacă aproape un secol pentru ca știința și tehnologia să evolueze suficient de mult pentru ca viziunea avută de Ada să devină realitate.
Nu vă voi vorbi despre notele B, C, D, E și F. Voi trece direct la Nota G, care îmi pare extrem de importantă. În ea Ada semnează actul de naștere a informaticii. Aici propune un algoritm pentru calculelor ”numerelor lui Bernoulli”, care joacă un rol foarte important în ceea ce este teoria numerelor. Nu vă voi explica ce sunt ele, așa cum nu am făcut descrieri amănunțite ale mașinilor lui Babbage. Ar ocupa mult prea mult spațiu, iar eu vreau să mă concentrez în acest text la fabuloasa creație a lui Ada, contesă de Lovelace.
Calculul numerelor lui Bernoulli este greu de făcut doar cu creionul și hârtia. Complicația nu vine din vreo subtilitate ascunsă, ci din volumul imens de calcule implicat. Era firesc ca Ada, iubind mașina analitică a lui Babbage, să găsească o cale de a o folosi. În această Notă G, ea prezintă o succesiune de operații care pot fi folosite pentru calculul lor. În Nota A, Ada definise termenul ”operație” ca fiind ”orice proces care modifică relaţia reciprocă dintre două sau mai multe lucruri, indiferent care ar fi tipul acestei relaţii”. În termeni moderni putem spune că Ada a conceput un algoritm, un program informatic, în care mașina era pusă să execute succesiv o serie de instrucțiuni elementare pentru a ajunge la rezultatul căutat. În acest algoritm Ada inventează metode care mai târziu aveau să capete numele de subrutină (progame separate, cu ajutorul cărora să poată fi îndeplinite sarcini specifice, cum ar fi funcții trigonometrice și care sunt apelate din programul principal după care să returneze rezultatele obținute) și de cicluri, bucle, recursive (o serie de instrucțiuni care se repetă). Pentru calculul numerelor lui Bernoulli Ada avea nevoie de 75 de cartele perforate. Rezumând o frază mai lungă din Nota G: ”Va fi evident că aceleaşi cartele variabile pot fi repetate pentru calculul fiecărui număr succesiv”. Algoritmul Adei nu a ”rulat” niciodată pe mașina analitică a lui Babbage, care, spre marea mea părere de rău, nu a apucat să fie finalizată vreodată. Abia mai târziu, cu ajutorul calculatoarelor moderne, a putut fi testat algoritmul propus de către Ada Lovelace, după ce a fost transpus în limbaje de programare. Nu era unul perfect. În el s-au strecurat, aș zice: firesc, câteva ”bug-uri”, dar principiile algoritmice expuse de către Ada Lovelace aveau să reprezinte punctul de început al programării calculatoarelor.
Mai este un pasaj interesant în această Notă G. ”Maşina Analitică nu are nicio pretenţie de a crea ceva. Poate să facă orice ştim noi să îi poruncim să facă. Poate să urmeze un proces analitic; dar nu poate anticipa niciun fel de relaţii analitice sau adevăruri.”, scria Ada. În schimb mașina lui Babbage avea darul de a fi ”o extensie a puterilor omului”. Afirmația Adei, avea să devină în articolul ”Computing machinery and intelligence” (Mașinile de calculat și inteligența), publicat de către Alan Turing în 1950, ”obiecția Lady Lovelace”. Turing respingea această obiecție afirmând că o mașină ar putea fi programată pentru a învăța și astfel ar dobândi un soi de inteligență artificială. Înclin să cred că timpurile moderne i-au dat dreptate lui Turing.
După finalizarea Notelor și o discuție epistolară aprinsă cu Babbage, acesta decide să le trimită spre publicare în Scientific Memoirs. Editorii i-au sugerat să semneze cu numele său. Babbage, spre cinstea lui, a respins cu furie această propunere. În cele din urmă, în septembrie 1843, traducerea Memoriului lui Menabrea însoțit de notele Adei aveau să fie publicate în Scientific Memoirs. Ele erau semnate nu cu numele ei, ci doar cu inițialele ALL.
Sfârșit
Ada, Lady de Lovelace, nu a mai publicat nici o altă lucrare științifică, iar viața ei a intrat pe o pantă descendentă. Era convinsă că teoria probabilităților o putea ajuta la pariurile de la cursele de cai și a pierdut o avere. A devenit dependentă de opiacee. A mai avut o relație amoroasă cu un partener de la jocurile de noroc. Acesta a început să o șantajezeze cu nerușinare, iar Ada a fost nevoită să vândă bijuteriile familiei pentru a îi satisface pretențiile. A murit de cancer ovarian pe 27 noiembrie 1852, la vârsta de aproape 37 de ani. În cinstea ei, în 1980, un limbaj de programare a primit numele Ada.
