Ада Лавлейс: Полет на крыльях математики (стр. 1 из 3)
Юрий Травников
28.05.02
Вся ее жизнь была апофеозом великой битвы между миром эмоций и миром логики, между субъективным и объективным, между поэзией и математикой, между слабым здоровьем и взрывами энергии!
Бетти Туул. Ada: The Enchantress of Numbers
Все в этом мире с чего-нибудь начиналось. В том числе и история компьютеров. Что же было первым шагом? Электронные машины, созданные в середине прошлого века, или оглушительно лязгающие арифмометры из его начала? Меняются технологии, однако идеи, зачастую придуманные давным-давно, остаются прежними. Как ни удивительно, первая компьютерная программа написана полтора века назад, когда не существовало даже слова «компьютер». Еще удивительнее, а быть может, символичнее, что первым программистом стала женщина. Женщина, для которой ряды чисел оказались поэтическими строфами, а сухие математические формулы — мистическим явлением. Об этой женщине и пойдет сегодняшний рассказ.
Родилась 10 декабря 1815 г. в Лондоне.
Дочь поэта лорда Байрона.
Написала первую в истории компьютерную программу.
Увлечение — математика.
Девиз: «Вы получаете от людей больше, если им противоречите».
Предсказала появление современных компьютеров как многофункциональных машин не только для вычислений, но и для работы с графикой, звуком.
Умерла 27 ноября 1852 г. в Лондоне.
Поэзия Ады Байрон
Ада Августа Байрон-Кинг, графиня Лавлейс, родилась 10 декабря 1815 г. в Англии. Ада появилась на свет в нерядовой для консервативной чопорной страны семье. Ее отец, поэт Джордж Ноэль Гордон, лорд Байрон, оставил супругу, отправившись в революционную гарибальдийскую Италию, и в семейном кругу больше не появлялся. Так что воспитание первого в мире программиста целиком легло на хрупкие плечи матери — прелестной Анны Изабель Милбэнк, леди Байрон. Однако супруга поэта не впала в тоску и уныние, а, презрев светские пересуды, воспитала дочь и дала ей возможность получить самое передовое по тем временам образование. Девочка рано увлеклась музыкой и математикой, что не могло не радовать леди Байрон. Ибо все страхи ее мира таились в иных сферах — в области литературы и поэзии. Леди Байрон отчаянно старалась оградить дочь от рокового (это не метафора!) влияния «беглого» отца. От любого его влияния!
Ада самым неожиданным образом оправдала надежды матери.
В начале 1828 г. у нее вдруг появилась склонность проводить все свободное от обучения время за закрытыми дверями своей комнаты. Леди Байрон вполне закономерно заподозрила дочь в поэтическом сочинительстве и не на шутку перепугалась. «Тень отца» отчетливо и страшно замаячила на семейном горизонте. Несколько трудных вечеров Анна Изабель отчаянно преодолевала в себе материнский инстинкт в пользу «широты взглядов», а потом ее терпение лопнуло, и она потребовала у дочери отчета. Двенадцатилетняя девушка вытащила из-под кровати стопку бумаг и, отчаянно краснея от смущения, показала леди Байрон… профессионально выполненные чертежи летательного аппарата собственной конструкции. Ада сочиняла крылья!
А потом произошло страшное: Ада Августа заболела корью. Лечить этот тяжелый недуг в начале XIX века еще не умели, девушка стала инвалидом и провела в постели целых три года. Однако это время не было потеряно даром. Несгибаемая леди Байрон наняла самых лучших преподавателей Лондона, и девочка продолжила образование на дому.
Период болезни ввел в круг общения Ады Байрон великолепного математика и мистика Августа де Моргана. Де Морган, большой специалист в эзотерической нумерологии, очаровал юную Аду Августы магией чисел, обратил строгую логику математики в волшебство. Волшебство, определившее дальнейшую жизнь будущей графини Лавлейс.
Леди Байрон так и не удалось вытравить поэзию из сердца дочери. Она одержимо писала стихи — с помощью математики.
Настало время, и болезнь отступила. Аду Августу Байрон ожидал первый выход в свет…
Леди цифр
Для понимания истоков феномена Ады Лавлейс необходимо уяснить, что собой представляло высшее общество Великобритании в начале далекого XIX в. Поверженный Бонапарт еще томился на острове Святой Елены, а Европа уже залечила военные раны и ринулась «в науку». Стали модны обсуждения «рыб и гадов морских», «движения небесных сфер и светил» и «поясов строения Земли», а затем, в 20–30-е гг., сделались обязательной нормой, показателем передовой европейской светсткости. Конечно, вся эта джентльменская ученость сильно отдавала любительством. Даже самого слова «ученый» тогда еще не изобрели (термин «scientist» был введен в обиход лишь в 1836 г.). Однако нельзя не признать, что высшее общество вполне было подготовлено к появлению в его среде женщины-математика.
Более того, общество жаждало обожать такую женщину!
Ада Байрон произвела фурор. Стройная, изысканно-бледная (сказывались три года заточения), умная, великолепно образованная да к тому же по натуре в немалой степени — дочь того самого Байрона! Столичные джентльмены осаждали прекрасную барышню толпами, вмиг растеряв ортодоксальную британскую чопорность.
Письма Ады и медаль, которой Лондонское астрономическое общество наградило Бэббиджа в 1824 г.
И Ада не разочаровывала их! Увлеченность, посеянная в свое время де Морганом, дала обильные всходы. Красота, Математика и Мистика — вот настоящий портрет Ады Августы Байрон. Конечно, не обошлось и без ревнивых кривотолков. Кто-то из дам запустил «верные сведения» о том, что она, мол, неспроста пользуется таким оглушительным успехом. Мол, не обошлось тут без самого дьявола!
Как реагировала на эти инсинуации Ада Байрон? Да никак. Только улыбалась светлее, что, в свою очередь, привело к парадоксальному результату: общество влюбилось в нее еще больше. Это легко объяснить — мистика в многочисленных своих проявлениях почиталась в те времена за такую же науку, как и все остальные. В конце концов, что загадочнее — гордыня Люцифера, падшего ангела Света, или же теория чисел? Где больше тайн? Или же мера их таинственности равновелика?..
Клянусь дьяволом, не пройдет и десяти лет, и я высосу достаточно жизненного сока из тайн мироздания. Так, как этого не могут сделать обычные смертные умы и уста. Никто не знает, какая чудовищная сила лежит еще неиспользованной в моем маленьком гибком существе.
Ада Лавлейс
Девушка незамедлительно получила свой первый пожизненный титул: высшее общество Лондона провозгласило ее Диадемой круга.
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.