Вижте историята на първия програмист в света

Портрет на Ада Лъвлейс от Ада Кинг

Било е време, много напомнящо за нашето. Успехите на индустриалната революция, сред които парната машина, механичният стан и телеграфът, преобразяват ХIХ век по почти същия начин, по който откритията на цифровата революция – компютрите, микрочиповете и интернет – преобразиха нашия. В основата и на двете революции стоят иноватори, съчетаващи въображение и ентусиазъм с удивителни технологии... За вълнуващите истории на пионерите на дигиталната революция разказва Уолтър Айзъксън в новата си книга „Иноваторите“, която „СофтПрес“ издава у нас.

Портрет на Ада Лъвлейс от британската художничка Маргарет Сара Карпентър (1836)

Всичко започва с графиня Ада Лъвлейс, дъщерята на лорд Байрон. Графиня Лъвлейс е смятана за първия програмист в историята, след като написва първата програма, закодирайки алгоритъм за намиране на числата на Бернули още през ХIХ век.

Ада се ражда на 10 декември 1815. Като единствено законно дете на поета лорд Байрон, Ада наследява бурния романтически дух на баща си – черта, която майка ѝ Анабела Милбанк се опитва да неутрализира, като я праща на уроци по математика. Ада обаче така и не вижда баща си.

Бракът на родителите ѝ се разпада още в първите седмици след раждането ѝ. Анабела Милбанк взема бебето и отива да живее при родителите си. Ада израства, без да знае кой е баща ѝ. Лейди Байрон иска да е сигурна, че Ада няма да стане като баща си, и една част от стратегията ѝ е да подложи момичето на стриктно математическо образование като противоотрова за поетичното въображение. Въпреки тези усилия Ада развива някои от склонностите на баща си. Още в юношеска възраст има връзка с един от частните си учители и когато са разкрити, а той – прогонен, се опитва да избяга от вкъщи, за да бъде с него. Освен това има рязко променящи се настроения, които я тласкат от чувство за величие към отчаяние, и страда от различни заболявания, както физически, така и психически. По-късно обаче Ада възприема убеждението на майка си, че вглъбяването в математиката може да укроти байроновските ѝ наклонности.

Интересът ѝ към машините се разпалва, когато Лейди Байрон я завежда на екскурзия в индустриалния район на Великобритания, за да види новите фабрики. Ада остава особено впечатлена от автоматичния стан, използващ перфокарти, определящи желания десен на плата, и си начертава схема на процеса. В знаменитата си реч пред Камарата на лордовете баща ѝ защитава лудитите, чупещи тези станове от страх за това, което техниката може да причини на човечеството. Но Ада ги възприема романтично и вижда връзка с онова, което в наши дни наричаме компютри.  

През 1835 Ада се омъжва за Уилям Кинг – утвърден в обществото и финансово стабилен мъж. Бракът стабилизира и уравновесява живота ѝ, а наред с това ѝ позволява да избяга от зависимостта на властната ѝ майка. Ражда три деца, но влечението ѝ към математиката не само не стихва, но и се увеличава; то става духовно. 

Ада вярва, че притежава специални способности. Възторжената ѝ убеденост за таланта ѝ я кара да преследва амбиции, необичайни за една аристократка и майка в ранната Викторианска епоха. Докато е в това състояние на духа, се свързва с Чарлз Бабидж, чиито приеми посещава за първи път преди осем години. 

Чарлз Бабидж редовно организирал приеми, посветени на техниката. Той демонстрирал моделна част от своята „диференциална машина“ - гигантски апарат за смятане, който той собственоръчно майстори. След това обаче му хрумва нова идея – за изчислителна машина с общо предназначение, която да извършва множество разнообразни операции въз основа на предварително програмирани инструкции. Той нарича това многофункционално устройство „аналитична машина“. Така със 100 години изпреварва времето си. Малцина обаче са онези, които виждат красотата в замислената от него машина, и британското правителство не е склонно да я финансира. Колкото и да се старае, изобретателят не успява да намери голяма подкрепа в популярната преса, нито в научните среди. Все пак открива един верен последовател. Ада Лъвлейс оценява по достойнство концепцията за машина с общо предназначение. Нещо повече, тя предвижда едно нейно качество, което може да я направи истински удивителна: машината би могла да обработва не само числа, а и всякакви символи, включително музикални ноти и художествени образи. 

Ада иска да работи с Бабидж като негов публицист и партньор в опитите да намери подкрепа за създаването на аналитичната машина и започва да му пише писма. През 1842 ѝ се отдава отлична възможност да се сближи с него. Капитан Луиджи Менабреа, който по-късно става министър-председател на Италия, с помощта на Бабидж публикува подробно описание на машината на френски. Приятелка на Ада ѝ дава идеята да преведе статията за научното списание „Сайънтифик мемоарс“. Това е нейният шанс да помогне на Бабидж и да покаже способностите си. Бабидж остава доволен, но и изненадан, че не е написала собствена статия по темата, с която е отлично запозната. И ѝ предлага да напише коментари към статията на  Менабреа.

Нейните „Бележки“ добиват по-голяма известност от статията и ще я превърнат в емблематична фигура в историята на изчислителната техника. В тях Ада разглежда четири концепции, които ще добият историческо значение един век по-късно, когато най-сетне се ражда компютърът. 

1. Първата „Бележка А“ е за машина с общо предназначение, която би могла да изпълнява не само едно предварително зададено действие, а може да се програмира и препрограмира да прави неограничен и променлив набор от задачи. С други думи, тя си представя съвременния компютър. 

2. Втората забележителна концепция на Ада възниква от описанието на тази машина за общо предназначение. Тя осъзнава, че не е необходимо извършваните операции да бъдат ограничено в сферата на математиката и числата. Ада забелязва, че машина като аналитичната би могла да съхранява, манипулира, обработва и реагира на всичко, което може да се изрази със символи, думи, логика, музика и всичко друго, представено в символен вид. Тази идея ще се превърне в основополагаща концепция на цифровата епоха: всеки вид съдържание, данни и информация – музика, текст, графика, символи, видео – могат да се представят в цифров вид и да се обработват от машини. 

Диаграма на алгоритъм за аналитичната машина за намиране на числата на Бернули - от „Елементи от аналитичната машина на Чарлз Бабидж“ на Луиджи Менабрия, с бележки на Ада Лъвлейс

3. Третият принос на Ада, в „Бележка G”, е, че предвижда стъпка по стъпка функционирането на това, което сега наричаме компютърни алгоритми. Примерът, който използва, е програма за изчисляване на числата на Бернули, изключително сложна безкрайна редица, която в различни форми играе важна роля в теорията на числата. За да демонстрира как аналитичната машина може да генерира числа на Бернули, Ада описва последователност от операции, след което прави графика, показваща как всяка от тях може да се закодира в машината. Този процес спомага за създаването на концепциите за подпрограма и цикъл. Те стават възможни благодарение на механизма на перфокартите. Така се поставя началото на това, което сега наричаме условен преход – прехвърляне към различна последователност от команди, ако са изпълнени определени условия. Ада добавя нещо, което е предимно неин принос: таблица и графика, показващи как алгоритъмът трябва да се въведе в изчислителната машина стъпка по стъпка, включително два цикъла. Става дума за номериран списък от кодиращи команди, включващи целеви регистри, операции и коментари – нещо, което е познато на всеки програмист като C++ днес. Именно благодарение на тази графика, съпътстваща сложния процес на генериране на числа Бернули, Ада получава от почитателите си званието „първият компютърен програмист в света“. 

4. Другата значима концепция, която Ада развива в „Бележките“, повдига най-увлекателната и до наши дни метафизична тема, свързана с компютрите – тази за изкуствения интелект: могат ли машините да мислят? Ада счита, че не могат. Машина като тази на Бабидж би могла да изпълнява команди, но не е в състояние да ражда собствени идеи и намерения. 

Портрет на Ада Лъвлейс, направен от Хенри Филипс през 1852. Въпреки силните болки Ада сяда на пианото, за да бъде нарисувана в позата, в която бащата на художника, Томас Филипс, е нарисувал нейния баща, лорд Байрон

През 1843 преводът и „Бележките“ излизат в „Сайънтифик мемоарс“. За съжаление обаче публикацията се оказва безплодна. Ада Лъвлейс така и не бива приета сериозно в научните и литературни кръгове, а Бабидж не получава финансиране за машините си. Те никога не се осъществяват и той умира в нищета. Колкото до лейди Лъвлейс, тя не публикува друга научна статия. Вместо това постепенно пропада и развива зависимост към хазарта и наркотиците. През последната година на живота си води мъчителна битка с тумор на матката. Умира през 1852 на 36.  

В течение на годините Ада Лъвлейс е почитана като символ на феминизма и компютърен пионер. Министерството на отбраната на САЩ кръщава силно развития си обектноориентиран език „Ада“. Приносът на Ада е дълбок и вдъхновяващ. Повече от Бабидж и от когото и да било другиго от нейното време, тя е била способна да предвиди едно бъдеще, в което машините ще станат партньори в човешкото въображение. Така Ада, графиня Лъвлейс помага да се посеят семенцата на една цифрова епоха, която ще разцъфти сто години по-късно.