Ада Лавлейс: Программа максимум

Ада Августа Байрон-Кинг, впоследствии графиня Лавлейс, была дочерью великого английского поэта Джорджа Гордона Байрона. Ада Байрон родилась 10 декабря 1815 года. Отца она не помнила – на само его имя в семье было наложено табу. С точки зрения тогдашнего света лорд Байрон был распутником, опасным вольнодумцем и вообще врагом общества. И то, что он бросил супругу, леди Милбанк, с малышкой на руках, лишь подтвердило дурную репутацию поэта. Воспитание юной Ады Байрон всецело легло на плечи матери. Надо отдать ей должное – леди Милбанк смогла дать дочери отличное домашнее образование. Девочка рано увлеклась музыкой. А еще математикой, что, конечно, казалось странным занятием для будущей знатной дамы.
Но мать была рада уже тому, что Ада не пыталась сочинять стихи! И когда 12-летняя дочь стала подолгу пропадать в своей спальне, леди Милбанк заподозрила неладное – уж не проявились ли у Ады отцовские наклонности? Каково же было ее облегчение, когда дочь, смущаясь, вместо исписанных виршами страниц извлекла из-под подушки... чертежи летательного аппарата собственной конструкции! Что это такое, мать толком не поняла, но, слава богу, не стихи.

Когда Ада заболела и на три года слегла в постель, ее мать, не считаясь с расходами, наняла дочери не только лучших врачей, но и лучших преподавателей Лондона. Среди них были и математики, уроки которых юная Ада Байрон усваивала лучше всего. Уже в те годы формулы и числа представлялись ей не сухой безжизненной «цифирью», но настоящей магией, поэзией.

Хотя репутация отца Ады оставляла желать лучшего, он все же занимал кресло в палате лордов, а в его жилах текла кровь могущественного шотландского клана Гордонов. Не говоря о том, что в те годы не было в мире поэта более модного, чем Байрон. Поэтому первый выход в свет Ады Байрон был заранее обречен на успех. Когда же выяснилось, что стройная 16-летняя девушка с роскошными кудрями и прекрасным мраморно-белым лицом еще и умна и образованна, это произвело фурор. На дворе стоял XIX век, первые его десятилетия. Наука и техника из хобби чудаков-одиночек превратилась в повальное увлечение, захватившее и высший свет европейских столиц.

Вокруг дочери лорда Байрона, представленной королю, сразу же образовалась плотная толпа блестящих поклонников. Соперницам оставалось лишь скрывать досаду и распускать слухи о том, что тут дело нечисто. Что-то странное проглядывало в ее увлечении естествознанием. «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». Многие ли родители вычитывали эдакое в дневниках своих 16-летних дочерей?

Ада не зря носила фамилию Байрон. Она все решила сама – и выбрала себе для начала не мужа и не отца будущих детей. Ее избранником оказался коллега и соратник по увлечению. Звали его Чарлзом Бэббиджем, он был ученым-математиком, профессором Кембриджа (это место ранее занимал сам сэр Исаак Ньютон) и членом Королевского общества.

Познакомились эти две яркие личности на выставке достижений науки и техники. Аде тогда едва стукнуло 17, а маститый ученый уже разменял пятый десяток. Никаких пикантных отношений у них не было, юная аристократка включилась в работу Бэббиджа просто по велению души. Бэббидж увлек ее полубезумной (с общей точки зрения) идеей «аналитической» машины, счетной машины с программным управлением.

На мысль построить счетную машину английского математика натолкнул глава французского Бюро переписи населения барон Гаспар де Прони. Его шеф, император Наполеон, еще в бытность свою первым консулом задумал среди прочих нововведений ввести во Франции метрическую систему. Это требовало составления новых логарифмических и тригонометрических таблиц в небывалых объемах, что и было поручено ведомству де Прони. Барон задумал создать своего рода «технологическую цепочку», для которой использовал единственную находившуюся под рукой «вычислительную машину» – людские ресурсы. На первом этапе группа сильнейших математиков во главе с Адриеном Лежандром и Лазаром Карно разрабатывала математическое обеспечение, на втором – «среднее звено» организовывало процесс вычислений и следило за тем, чтобы он не давал сбоев, а на третьем – десятки рядовых счетчиков вели непосредственные расчеты.

Ничего не напоминает? Программное обеспечение – схема вычислений – обработка данных. Осталось добавить, что люди-счетчики в этой схеме в переводе на английский именовались... компьютерами! Правда, проект так и не был реализован. Началась большая европейская война, и коронованному заказчику стало не до математики. Спустя какое-то время о схеме де Прони узнал Бэббидж, которому осталось сделать последний логический шаг – заменить ненадежный «человеческий материал» более передовым механическим устройством.

В 1822 году Бэббидж смог заинтересовать своей машиной (он назвал ее «дифференциальной») самое главное учреждение в родной Британии – Адмиралтейство. Оно выделило деньги под грандиозный проект. По замыслу изобретателя машина должна была занимать целую комнату и производить вычисления с точностью до 20-го знака после запятой! Прошло десять лет напряженных трудов, но Бэббидж смог построить лишь один из блоков своей машины. Во-первых, не хватало денег, а во-вторых, неуемного изобретателя захватила новая идея – создание принципиально иной машины – «аналитической», способной выполнять любые счетные операции с какой угодно степенью точности. Итак, в середине позапрошлого века гениальный провидец предложил ни больше ни меньше принципиальную схему современного компьютера. В нем были предусмотрены центральный процессор (в терминологии Бэббиджа – «мельница»), ввод программ («инструкций») с помощью перфорированных карт, блок памяти («склад»), печатающее устройство, роль которого выполнял печатный пресс... Агрегат, состоявший из тысяч механических зубчатых колес, его автор предполагал приводить в действие единственной известной к тому времени силой – паром.

В 1879 году правительственная комиссия решила, что построить эту машину невозможно, поскольку сделать это был в состоянии только сам Бэббидж, умерший за восемь лет до того (и, кстати, успевший разорить казну на 17470 фунтов, на которые можно было построить два десятка паровозов). Из современников Бэббиджа в его затею верила только Ада Байрон. Она стала добровольной помощницей математика, написав для его машины «задания» на перфокартах – первые в мире компьютерные программы.

При этом Ада совсем не собиралась лишать себя прочих радостей жизни. В 20-летнем возрасте она наконец успокоила сердце матери, выйдя замуж, причем по любви и за выгодного во всех отношениях жениха! Ее избранником стал давний воздыхатель – 29-летний лорд Уильям Кинг. Спустя три года после свадьбы лорду Кингу был пожалован графский титул. К тому времени у них было трое детей, и графиня Лавлейc переложила воспитание потомства на плечи несгибаемой леди Милбанк.

К началу 1840-х годов слухи о фантастической «паровой счетной машине» распространились за пределы Британской империи. Проектом, в частности, заинтересовался итальянский математик Луиджи Менабреа, преподававший баллистику в артиллерийской академии в Турине. Он посвятил Бэббиджу и его идеям основательный научный труд, перевести который на английский язык взялась та же безотказная помощница – графиня Лавлейс. Она также снабдила английское издание своими комментариями и замечаниями. Они заняли 53 страницы убористым шрифтом и оказались пророческими: «Многие лица, недостаточно знакомые с математикой, считают, что роль машины сводится к получению результатов в цифровой форме, а природа самой обработки данных должна быть арифметической и аналитической. Это заблуждение. Машина может обрабатывать и объединять цифровые величины точно так же, как если бы они были буквами или любыми другими символами общего характера... Машина сможет писать музыку, рисовать картины, а кроме того, укажет науке такие пути развития, которые мы не в состоянии себе вообразить».

Еще в июле 1843 года Бэббидж получил письмо от своей помощницы, в котором впервые в истории была сформулирована идея программируемых вычислительных устройств. Леди Ада писала: «Я хочу вставить в примечания кое-что о числах Бернулли – в качестве примера того, как неявная функция может быть вычислена с помощью вашей машины без всякого участия человека... Не знаю, ангел я или дьявол, но для вас, Чарлз Бэббидж, я выполняю поистине дьявольский труд, просеивая числа Бернулли».

Спустя три дня пришло еще одно письмо – теперь уже с конкретным списком операций (алгоритмом) для вычисления тех самых чисел Бернулли. В этот день, 13 июля 1843 года, родилась новая наука – компьютерное программирование.

Графиня Лавлейс оказалась азартным игроком. Остаток своей краткой жизни дочь Байрона провела в поисках «верной формулы» для ставок на бегах... К 1848 году супруги Лавлейс оказались по уши в долгах, часть из которых выкупила мать Ады, леди Милбанк. Спустя два года ее дочь, среди друзей которой хватало светил – Фарадей, Диккенс, – серьезно заболела. Врачи оказались бессильны против тех же байроновских генов – Ада Лавлейс умерла в ноябре 1852 года на 37-м году жизни. В том же возрасте, что и ее отец.

Похоронили их рядом – в родовой усыпальнице Байронов. Удивительно, но с наступлением нового, компьютерного века число посетителей, желающих взглянуть на могилу Ады Лавлейс, превысило число тех, кто приходил отдать дань памяти великому поэту. Нынешние же творцы компьютерного «софта» по-своему отметили свою основоположницу – в 1970-х годах один из компьютерных языков, разработанный по заказу Пентагона, был официально назван ADA. А день рождения Ады Лавлейс, 10 декабря, с недавнего времени отмечается как неофициальный день программиста.