Леди Ада Лавлейс и первая компьютерная программа

На технологической выставке в 1834 г. Чарльз Бэббидж впервые публично заявил о своей новой разработке — аналитической машине, прабабушке современного компьютера. Естественно, его речь была насыщена математическими терминами и логическими выкладками, которые неподготовленному человеку понять было сложно.

Графиня Ада Лавлейс, 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.

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, 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 середине 70-х гг. 20-го столетия министерство обороны США 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.