Η πρώτη προγραμματίστρια στην ιστορία των υπολογιστών

Το 1843, πολύ πριν από τις ηλεκτρονικές οθόνες και τους υπολογιστές που χωρούν σε μια τσέπη, μια νεαρή Αγγλίδα δημοσίευσε έναν πίνακα που περιέγραφε πώς μια μηχανή θα μπορούσε να εκτελέσει μια σύνθετη ακολουθία μαθηματικών πράξεων. Η μηχανή δεν είχε ακόμη κατασκευαστεί. Η συντάκτρια, όμως, προσπαθούσε ήδη να εξηγήσει πώς θα την καθοδηγούσαν οι εντολές της και τι θα μπορούσαν να σημαίνουν τα αποτελέσματά της. Ήταν η Ada Lovelace, η γυναίκα που έμεινε στην ιστορία ως η πρώτη προγραμματίστρια. ^[2][8]

Η φήμη της στηρίζεται στις σημειώσεις που πρόσθεσε στη μετάφραση ενός κειμένου για την Αναλυτική Μηχανή του Charles Babbage. Στην τελευταία τους ενότητα παρουσίασε μια διαδικασία για τον υπολογισμό των αριθμών Bernoulli. Σε άλλες σελίδες διατύπωσε μια εξίσου γόνιμη ιδέα: οι αριθμοί μιας μηχανής θα μπορούσαν να αναπαριστούν σχέσεις και σύμβολα, ακόμη και μουσικούς φθόγγους. Έτσι, οι δυνατότητές της θα ξεπερνούσαν την παραγωγή αριθμητικών πινάκων. ^[12][13]

Η ζωή της υπήρξε σύντομη και άνιση. Γεννήθηκε μέσα στη δημόσια λάμψη και την ιδιωτική σύγκρουση της οικογένειας του Lord Byron, απέκτησε μια ασυνήθιστα απαιτητική εκπαίδευση για γυναίκα της εποχής της, έγινε σύζυγος και μητέρα τριών παιδιών και προσπάθησε να αποκτήσει δική της επιστημονική φωνή. Πέθανε το 1852, σε ηλικία 36 ετών. Το έργο που άφησε ήταν μικρό σε όγκο, αλλά αρκετό για να ανοίξει μια συζήτηση που συνεχίζεται: τι ακριβώς σημαίνει να προγραμματίζεις μια μηχανή πριν αυτή υπάρξει; ^[1][3][21]

Ένα παιδί με το όνομα του Byron

Η Augusta Ada Byron γεννήθηκε στις 10 Δεκεμβρίου 1815 στο Λονδίνο. Ήταν η κόρη του ποιητή George Gordon Byron και της Anne Isabella Milbanke, γνωστής ως Annabella ή Lady Byron. Ο γάμος των γονιών της διαλύθηκε σχεδόν αμέσως μετά τη γέννησή της. Τον Ιανουάριο του 1816 η μητέρα της έφυγε μαζί της και ο Byron εγκατέλειψε την Αγγλία την ίδια χρονιά. Η Ada μεγάλωσε χωρίς να αποκτήσει προσωπική σχέση με τον πατέρα της. ^[3][4]

Για τον Έλληνα αναγνώστη, το όνομα του Byron συνδέεται αναπόφευκτα με το Μεσολόγγι και τον Αγώνα της Ανεξαρτησίας. Για την κόρη του, ήταν κυρίως μια ισχυρή οικογενειακή απουσία. Όταν εκείνος πέθανε το 1824, η Ada ήταν οκτώ ετών. Δεν είχε ζήσει μαζί του μια παιδική ηλικία που θα μπορούσε αργότερα να ανακαλέσει. Το όνομά του, ωστόσο, την ακολουθούσε πριν από κάθε δικό της επίτευγμα. ^[3][18]

Η Annabella και η εκπαίδευση ως προσωπικό σχέδιο

Η Annabella είχε δικό της ενδιαφέρον για τα μαθηματικά και έδωσε στην κόρη της εκπαίδευση με ισχυρή παρουσία αριθμητικής, γεωμετρίας και φυσικών επιστημών. Προσέλαβε ιδιωτικούς δασκάλους και παρακολουθούσε τη μελέτη της. Η έμφαση στη λογική συνδεόταν και με την ανησυχία της απέναντι στον χαρακτήρα και στη φήμη του Byron. Η εξήγηση, όμως, ότι ήθελε απλώς να «σβήσει την ποίηση» από το παιδί περιορίζει μια πολύ πιο σύνθετη σχέση. ^[5][7]

Η Ada είχε προνόμια που ελάχιστες συνομήλικές της διέθεταν: χρήματα, χρόνο, βιβλία, δασκάλους και πρόσβαση σε μορφωμένους ανθρώπους. Είχε συγχρόνως να κινηθεί μέσα σε μια κοινωνία όπου οι θεσμικές διαδρομές προς την επιστήμη σχεδιάζονταν κυρίως για άνδρες. Η εκπαίδευσή της προχώρησε μέσα από το σπίτι, τις επιστολές και τις προσωπικές γνωριμίες. Αυτές οι συνθήκες εξηγούν τόσο τις ευκαιρίες της όσο και τα όρια μέσα στα οποία χρειάστηκε να εργαστεί. ^[1][5]

Η μικρή Ada που ήθελε να πετάξει

Το 1828, σε ηλικία δώδεκα ετών, η Ada ενδιαφέρθηκε έντονα για την πτήση. Μελετούσε τα φτερά των πουλιών, αναζητούσε πληροφορίες για την ανατομία τους και σκεφτόταν υλικά που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τεχνητά φτερά. Σχεδίαζε μια πραγματεία γύρω από το θέμα, γνωστή στις βιογραφίες της ως «Flyology». Τα παιδικά της γράμματα δείχνουν την προσπάθεια να συνδυάσει παρατήρηση, κατασκευή και φαντασία. ^[5][6]

Δεν κατασκεύασε αεροπλάνο ούτε πραγματοποίησε κάποια άγνωστη πρώτη πτήση. Το ενδιαφέρον του επεισοδίου βρίσκεται στη μέθοδό της: μια εντυπωσιακή επιθυμία μετατρεπόταν σε ερωτήσεις για την ύλη, τη μορφή και την κίνηση. Η περιέργειά της δεν έμενε στο «θα ήθελα να γίνει». Προσπαθούσε να φτάσει στο «με ποιον τρόπο θα μπορούσε να γίνει». Αυτή η μετάβαση θα αποκτούσε πολύ μεγαλύτερο βάθος όταν θα συναντούσε τις υπολογιστικές μηχανές. ^[5][18]

Η Mary Somerville και η είσοδος σε έναν επιστημονικό κόσμο

Μία από τις σημαντικότερες γνωριμίες της ήταν η Mary Somerville, η Σκωτσέζα επιστήμονας και συγγραφέας που είχε κερδίσει σεβασμό με τις γνώσεις και τα βιβλία της. Η Somerville έγινε μέντορας και πνευματικό πρότυπο. Πρόσφερε στην Ada πρόσβαση σε έναν κόσμο όπου μια γυναίκα μπορούσε, παρά τις δυσκολίες, να μελετά σοβαρά τα μαθηματικά και να συνομιλεί με αναγνωρισμένους επιστήμονες. ^[1][18]

Η σημασία αυτής της σχέσης δεν εξαντλείται στην εκμάθηση τύπων. Η επιστημονική ζωή απαιτεί ανθρώπους που θα διαβάσουν μια απορία, θα συστήσουν ένα βιβλίο και θα θεωρήσουν εύλογη τη φιλοδοξία κάποιου να μάθει περισσότερα. Η Somerville υπήρξε ένας τέτοιος άνθρωπος για την Ada. Μέσα στους κύκλους στους οποίους κινήθηκε, η νεαρή Byron γνώρισε και τον άνδρα με τον οποίο θα συνδεόταν το σημαντικότερο έργο της. ^[1][7]

Η συνάντηση με τον Charles Babbage το 1833

Το 1833, όταν ήταν δεκαεπτά ετών, η Ada γνώρισε τον μαθηματικό και εφευρέτη Charles Babbage, τον Charles Babbage. Εκείνος της έδειξε το λειτουργικό τμήμα της Διαφορικής Μηχανής του. Η θέα ενός μηχανισμού που εκτελούσε αριθμητικές πράξεις την εντυπωσίασε. Η γνωριμία δεν οδήγησε αμέσως στο πρόγραμμα των αριθμών Bernoulli: μεσολάβησε μια δεκαετία μελέτης, αλλαγών στη ζωή της και εξέλιξης των σχεδίων του εφευρέτη. ^[7][8]

Η χρονική διάκριση έχει σημασία. Η μηχανή που είδε το 1833 ήταν τμήμα της Διαφορικής Μηχανής. Η Αναλυτική Μηχανή, για την οποία έγραψε το 1843, αποτελούσε διαφορετικό και πολύ πιο φιλόδοξο σχέδιο. Οι δύο συχνά συγχέονται, με αποτέλεσμα η ιστορία να μοιάζει σαν μια έτοιμη εφεύρεση να περίμενε απλώς κάποιον να πληκτρολογήσει εντολές. Η πραγματικότητα ήταν η σταδιακή διαμόρφωση μιας νέας ιδέας για τον υπολογισμό. ^[8][16]

Γάμος, τίτλος και τρία παιδιά

Στις 8 Ιουλίου 1835 η Ada παντρεύτηκε τον William King. Το ζευγάρι απέκτησε τρία παιδιά: τον Byron το 1836, την Anne Isabella, γνωστή ως Annabella, το 1837 και τον Ralph Gordon το 1839. Το 1838 ο σύζυγός της έλαβε τον τίτλο του κόμη του Lovelace. Έτσι εκείνη έγινε κόμισσα του Lovelace και το όνομα με το οποίο τη γνωρίζουμε συνδέθηκε με τη δημόσια ταυτότητά της. ^[3][21]

Οι οικογενειακές υποχρεώσεις συνυπήρχαν με την επιθυμία της να μελετήσει περισσότερο. Η εικόνα μιας αριστοκράτισσας που ασχολήθηκε περιστασιακά με ένα επιστημονικό αξιοπερίεργο αδικεί την προσπάθειά της. Όταν στράφηκε συστηματικότερα προς τα ανώτερα μαθηματικά, είχε ήδη οικογένεια. Η επιστημονική της εξέλιξη χρειάστηκε οργάνωση, επίμονη αλληλογραφία και επαναλαμβανόμενη εργασία πάνω σε δυσκολίες που δεν λύνονταν με μια έξυπνη παρατήρηση. ^[9][21]

Η απαιτητική μαθητεία κοντά στον De Morgan

Το 1840–1841 η Lovelace μελετούσε μέσω αλληλογραφίας με τον μαθηματικό και λογικό Augustus De Morgan. Η εκπαίδευσή της περιλάμβανε άλγεβρα, συναρτήσεις και απειροστικό λογισμό. Οι επιστολές που σώζονται επιτρέπουν στους ιστορικούς να παρακολουθήσουν τη σκέψη της καθώς μαθαίνει: υποβάλλει ερωτήσεις, συναντά εμπόδια και προσπαθεί να καταλάβει τις προϋποθέσεις μιας απόδειξης. ^[9][10]

Η ιστορική έρευνα των Christopher Hollings, Ursula Martin και Adrian Rice έδειξε πόσο προβληματικές ήταν ορισμένες παλιότερες κρίσεις που την παρουσίαζαν μαθηματικά ανεπαρκή. Η προσεκτική χρονολόγηση και ανάγνωση της αλληλογραφίας δίνει μια πιο σύνθετη εικόνα. Η Ada έκανε λάθη, όπως ένας άνθρωπος που μαθαίνει, αλλά διέθετε ικανότητες, ανεξαρτησία κρίσης και επιμονή. Δεν χρειάζεται να παρουσιαστεί ως αλάνθαστη για να αναγνωριστεί ως σοβαρή μελετήτρια. ^[9][10]

Γιατί χρειάζονταν μηχανές υπολογισμού

Στον κόσμο του Babbage, οι αριθμητικοί πίνακες αποτελούσαν βασικό εργαλείο για τη ναυσιπλοΐα, την αστρονομία, τη μηχανική και τις οικονομικές εργασίες. Ο υπολογισμός, η αντιγραφή και η εκτύπωσή τους απαιτούσαν ανθρώπινη εργασία και δημιουργούσαν ευκαιρίες για λάθη. Μια αυτόματη μηχανή θα μπορούσε να επαναλαμβάνει συγκεκριμένες πράξεις και να περιορίζει τις αστοχίες που προκύπτουν όταν οι αριθμοί περνούν από χέρι σε χέρι. ^[13][16]

Η αρχική ιδέα της Διαφορικής Μηχανής βασιζόταν στη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών. Για κατάλληλες συναρτήσεις, ένας πίνακας τιμών μπορούσε να παραχθεί με επαναλαμβανόμενες προσθέσεις. Στο κείμενο που μετέφρασε η Lovelace, το παράδειγμα των τετραγώνων κάνει τη λογική ορατή: οι διαφορές ανάμεσα στα διαδοχικά τετράγωνα αυξάνονται κατά δύο. Ο μηχανισμός μπορούσε να αξιοποιήσει αυτή την κανονικότητα χωρίς να ξαναλύνει ολόκληρο το μαθηματικό πρόβλημα σε κάθε βήμα. ^[13]

Από τη Διαφορική στην Αναλυτική Μηχανή

Η Αναλυτική Μηχανή εισήγαγε μια πολύ ευρύτερη φιλοδοξία. Θα δεχόταν διαφορετικές ακολουθίες εντολών και θα εκτελούσε διαφορετικούς υπολογισμούς. Το ίδιο σύστημα μηχανισμών θα μπορούσε να υπηρετεί πολλά προβλήματα, εφόσον αυτά περιγράφονταν με κατάλληλο τρόπο. Αυτή είναι η ιδέα που μας επιτρέπει σήμερα να μιλάμε για σχέδιο προγραμματιζόμενης υπολογιστικής μηχανής γενικού σκοπού. ^[12][13]

Το σχέδιο ήταν μηχανικό και δεκαδικό. Οι αριθμοί θα αναπαρίσταντο με τροχούς και οι πράξεις θα πραγματοποιούνταν με κινήσεις εξαρτημάτων. Η απόστασή του από έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή είναι τεράστια ως προς τα υλικά, την ταχύτητα και την κλίμακα. Η συγγένεια βρίσκεται στην οργάνωση των λειτουργιών και στη δυνατότητα αλλαγής της διαδικασίας που εκτελείται. Η Lovelace εργάστηκε πάνω σε αυτή την οργάνωση, προσπαθώντας να την κάνει κατανοητή στους αναγνώστες της. ^[12][13]

Η «αποθήκη», ο «μύλος» και η κίνηση των δεδομένων

Στη γλώσσα του σχεδίου, η «αποθήκη» θα κρατούσε αριθμούς και ενδιάμεσα αποτελέσματα. Ο «μύλος» θα εκτελούσε τις αριθμητικές πράξεις. Άλλοι μηχανισμοί θα καθόριζαν ποιοι αριθμοί μεταφέρονται, ποια πράξη εκτελείται και πού αποθηκεύεται το αποτέλεσμά της. Η περιγραφή θυμίζει πλευρές της σημερινής διάκρισης ανάμεσα σε μνήμη και μονάδα επεξεργασίας, χωρίς να ταυτίζεται με μια σύγχρονη ηλεκτρονική αρχιτεκτονική. ^[12][13]

Ας φανταστούμε, ως απλή αναλογία, ότι θέλουμε να προσθέσουμε δύο τιμές και να χρησιμοποιήσουμε το άθροισμά τους σε έναν επόμενο πολλαπλασιασμό. Η μηχανή πρέπει να γνωρίζει περισσότερα από το σύμβολο της πρόσθεσης. Χρειάζεται να οριστούν οι θέσεις των αρχικών τιμών, η θέση του αθροίσματος και ο τρόπος με τον οποίο αυτό θα ανακτηθεί στο επόμενο βήμα. Η προσοχή στρέφεται έτσι από την απάντηση στη διαδρομή που την παράγει. Αυτό το είδος περιγραφής διατρέχει τις σημειώσεις της Ada. ^[12]

Οι διάτρητες κάρτες και το παράδειγμα του αργαλειού

Η χρήση διάτρητων καρτών αντλούσε έμπνευση από τους αργαλειούς Jacquard. Εκεί, οι οπές στις κάρτες καθόριζαν την επιλογή νημάτων και επέτρεπαν την επανάληψη πολύπλοκων σχεδίων. Στην Αναλυτική Μηχανή, διαφορετικές κάρτες θα καθόριζαν πράξεις και θέσεις αριθμών. Το φυσικό σχήμα των οπών θα γινόταν τρόπος οργάνωσης μιας ακολουθίας ενεργειών. ^[13]

Η Lovelace χρησιμοποίησε αυτή τη συγγένεια για να διατυπώσει μια από τις πιο γνωστές εικόνες του κειμένου της: η Αναλυτική Μηχανή θα «ύφαινε αλγεβρικά σχέδια», όπως ο αργαλειός ύφαινε λουλούδια και φύλλα. Η μεταφορά αποκτά δύναμη επειδή εξηγεί μια πραγματική λειτουργική σχέση. Ένα μοτίβο ορίζεται, κωδικοποιείται και αναπαράγεται με κανόνες. Ο αναγνώστης μπορεί έτσι να καταλάβει πώς μια υλική κατασκευή θα μπορούσε να εκτελεί μια αφηρημένη διαδικασία. ^[12]

Ο Menabrea και η μετάφραση που απέκτησε δική της ζωή

Το 1840 ο Babbage παρουσίασε τις ιδέες του στο Τορίνο. Ο Ιταλός μηχανικός Luigi Federico Menabrea συνέταξε σχετικό κείμενο, που δημοσιεύθηκε στα γαλλικά το 1842. Η Lovelace το μετέφρασε στα αγγλικά. Η μετάφραση δημοσιεύθηκε το 1843 στα Scientific Memoirs μαζί με τις δικές της εκτεταμένες σημειώσεις. ^[8][13][14]

Το πρωτότυπο κείμενο εξηγούσε τις αρχές της μηχανής και έδινε παραδείγματα των δυνατοτήτων της. Η Ada αξιοποίησε τη μετάφραση ως βάση για μια ευρύτερη παρουσίαση. Έπρεπε να αποφασίσει τι χρειαζόταν πρόσθετη εξήγηση, πού ο αναγνώστης θα μπορούσε να παρανοήσει τους μηχανισμούς και πώς οι δυνατότητες του σχεδίου θα φαίνονταν μέσα από συγκεκριμένα προβλήματα. Η εργασία της απέκτησε έτσι χαρακτήρα μαθηματικού και εννοιολογικού σχολιασμού. ^[12][13]

Οι επτά σημειώσεις A–G

Οι σημειώσεις φέρουν τα γράμματα A έως G και τα αρχικά A.A.L. Ξεπερνούν σε έκταση το κείμενο που συνοδεύουν. Η έκτασή τους από μόνη της δεν θα αρκούσε για να τις κάνει σημαντικές. Η αξία τους βρίσκεται στον τρόπο με τον οποίο οργανώνουν τις διακρίσεις: Διαφορική και Αναλυτική Μηχανή, πράξεις και αντικείμενα πράξεων, αρχικά δεδομένα και ενδιάμεσα αποτελέσματα, μεμονωμένες εντολές και επαναλαμβανόμενοι κύκλοι. ^[12][13]

Η Ada αναγνωρίζει επίσης ότι άλλο είναι η περιγραφή των μηχανικών εξαρτημάτων και άλλο η ανάλυση των μαθηματικών διαδικασιών που θα υλοποιηθούν μέσω αυτών. Οι δύο περιοχές πρέπει να συναντηθούν για να λειτουργήσει η μηχανή. Η διάκριση επιτρέπει, όμως, σε κάποιον να μελετήσει την ακολουθία των πράξεων χωρίς να σχεδιάζει κάθε τροχό. Αυτή η δυνατότητα να εξετάζεται μια διαδικασία στο δικό της επίπεδο αποτελεί έναν από τους λόγους που το κείμενο διαβάζεται ακόμη με ενδιαφέρον. ^[12]

Η κρίσιμη διάκριση ανάμεσα στις πράξεις και στα αντικείμενά τους

Στη Σημείωση A, η Lovelace επιμένει ότι πρέπει να ξεχωρίζουμε την πράξη από τα πράγματα πάνω στα οποία αυτή ενεργεί. Η ίδια εντολή πρόσθεσης μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλούς διαφορετικούς αριθμούς. Ένας τρόπος υπολογισμού δεν εξαντλείται στις συγκεκριμένες τιμές που χρησιμοποιήθηκαν για να τον παρουσιάσουμε. Εφόσον η δομή παραμένει η ίδια, η ακολουθία μπορεί να εφαρμοστεί σε άλλες περιπτώσεις. ^[12]

Για έναν σημερινό αναγνώστη, αυτό φαίνεται οικείο: ένα πρόγραμμα δέχεται δεδομένα και εκτελεί τις καθορισμένες ενέργειες. Στο περιβάλλον του 1843, η συστηματική εξήγηση αυτής της διάκρισης είχε ιδιαίτερη σημασία. Βοηθούσε να γίνει αντιληπτό ότι η μηχανή δεν θα ήταν απλώς ένας πίνακας με έτοιμες απαντήσεις. Θα μπορούσε να παράγει αποτελέσματα ακολουθώντας μια γενικότερη διαδικασία. ^[12][13]

Τι είναι οι αριθμοί Bernoulli

Οι αριθμοί Bernoulli είναι μια μαθηματική ακολουθία που εμφανίζεται σε ζητήματα ανάλυσης και θεωρίας αριθμών, μεταξύ άλλων σε σχέσεις για αθροίσματα δυνάμεων. Ήταν γνωστοί πολύ πριν από τη Lovelace. Η δική της εργασία δεν ήταν η ανακάλυψή τους ούτε η εφεύρεση της έννοιας του αλγορίθμου. Το ερώτημά της αφορούσε τον τρόπο με τον οποίο η Αναλυτική Μηχανή θα μπορούσε να τους υπολογίζει. ^[12][15]

Η επιλογή τους είχε νόημα επειδή ο υπολογισμός μπορούσε να οργανωθεί έτσι ώστε να αξιοποιεί προηγούμενα αποτελέσματα. Δεν επρόκειτο για μία πρόσθεση ή έναν απομονωμένο πολλαπλασιασμό. Χρειαζόταν συνδυασμός πράξεων, διατήρηση τιμών, επαναχρησιμοποίηση αριθμών και σαφής σειρά ενεργειών. Ένα τέτοιο παράδειγμα δοκίμαζε την ικανότητα του σχεδίου να περιγράφει μια ολόκληρη διαδικασία. ^[12]

Η Σημείωση G και ο διάσημος πίνακας του 1843

Στη Σημείωση G η Lovelace παρακολουθεί αναλυτικά τα βήματα ενός υπολογισμού αριθμών Bernoulli. Ο πίνακας που συνοδεύει το κείμενο καταγράφει τις πράξεις, τις στήλες μεταβλητών που εμπλέκονται και τη μεταβολή των περιεχομένων τους. Δείχνει πώς μια μαθηματική σχέση μπορεί να μετατραπεί σε οργανωμένη ακολουθία για έναν μηχανισμό. ^[12][13]

Αυτό είναι το τεκμήριο που βρίσκεται πίσω από τη φράση «πρώτο πρόγραμμα». Η μορφή του διαφέρει από τον κώδικα που γράφουμε σήμερα. Μοιάζει περισσότερο με λεπτομερή πίνακα λειτουργιών και παρακολούθησης της εκτέλεσης. Περιέχει, ωστόσο, τον βασικό στόχο του προγραμματισμού: να γίνει αρκετά σαφές τι πρέπει να συμβεί, με ποια δεδομένα και με ποια σειρά, ώστε η διαδικασία να μην εξαρτάται από μια καινούργια ανθρώπινη απόφαση σε κάθε βήμα. ^[12][15]

Επαναλήψεις, μεταβλητές και ενδιάμεσα αποτελέσματα

Οι σημειώσεις συζητούν κύκλους πράξεων: μια ομάδα ενεργειών μπορεί να επαναλαμβάνεται, ενώ αλλάζουν οι τιμές πάνω στις οποίες εφαρμόζεται. Η επανάληψη αποφεύγει την ανάγκη να περιγράφεται από την αρχή κάθε παρόμοιο τμήμα του υπολογισμού. Η οργάνωση αυτή επιτρέπει να διακρίνεται το σταθερό σχήμα μιας διαδικασίας από τις ποσότητες που μεταβάλλονται κατά την εξέλιξή της. ^[12]

Εξίσου κρίσιμη είναι η χρήση ενδιάμεσων αποτελεσμάτων. Ένας αριθμός που παράγεται σε ένα στάδιο μπορεί να χρειάζεται αργότερα. Πρέπει λοιπόν να διατηρηθεί στη σωστή θέση και να ανακτηθεί όταν έρθει η σειρά του. Στο χαρτί αυτό μπορεί να μοιάζει με τακτοποίηση συμβόλων. Για μια αυτόματη μηχανή είναι απαραίτητος όρος λειτουργίας. Ο πίνακας αναγκάζει τον συντάκτη του να λογαριάσει και αυτή την πλευρά της εργασίας. ^[12][13]

Η δυνατότητα του λάθους μέσα στις εντολές

Η Lovelace δεν θεωρούσε ότι η μηχανική ακρίβεια αρκούσε για να εξασφαλίσει ορθότητα. Στη Σημείωση A παρατηρεί ότι οι κάρτες μπορούν να δώσουν λάθος εντολές. Ακόμη και αν ο μηχανισμός εκτελεί με συνέπεια ό,τι του ζητείται, η περιγραφή της διαδικασίας μπορεί να είναι εσφαλμένη. Ο κίνδυνος μεταφέρεται έτσι και στην προετοιμασία των οδηγιών. ^[12]

Η παρατήρηση επιτρέπει μια ουσιαστική σύγχρονη σύνδεση: όταν μια διαδικασία αυτοματοποιείται, εξακολουθεί να χρειάζεται έλεγχος των δεδομένων και της λογικής της. Η ταχύτητα επανάληψης δεν διορθώνει μια λανθασμένη ακολουθία. Μπορεί να τη διαδώσει σε περισσότερα αποτελέσματα. Η Ada έθετε αυτό το ζήτημα μέσα στα όρια της δικής της μηχανής, χωρίς να διαθέτει τη σημερινή ορολογία της ανάπτυξης και του ελέγχου λογισμικού. ^[12]

Η στενή συνεργασία με τον Babbage

Η συγγραφή των σημειώσεων συνδέθηκε με έντονη ανταλλαγή επιστολών και ιδεών ανάμεσα στη Lovelace και στον Babbage. Ο εφευρέτης γνώριζε τις δυνατότητες και τους περιορισμούς του σχεδίου του. Εκείνη προσπαθούσε να παρουσιάσει τη λειτουργία του με σαφήνεια, να αναπτύξει παραδείγματα και να διατυπώσει τη γενικότερη σημασία του. Το έργο διαμορφώθηκε μέσα από αυτή την επαφή. ^[14][15]

Στην αυτοβιογραφία του, που δημοσιεύθηκε το 1864, ο Babbage αναγνώριζε τις σημειώσεις ως δική της εργασία. Για το αλγεβρικό μέρος που αφορούσε τους αριθμούς Bernoulli σημείωνε ότι είχε προσφερθεί να βοηθήσει και ότι εκείνη εντόπισε ένα σοβαρό λάθος στη δική του επεξεργασία. Πρόκειται για μεταγενέστερη μαρτυρία, αλλά παραμένει ουσιώδες τεκμήριο για τον τρόπο που ο ίδιος απέδιδε τη συνεργασία τους. ^[14]

Με ποια έννοια ήταν η πρώτη προγραμματίστρια

Ο χαρακτηρισμός έχει ισχυρή ιστορική βάση όταν συνδέεται με τη δημοσίευση μιας λεπτομερούς διαδικασίας για μια προγραμματιζόμενη μηχανή γενικού σκοπού. Η εργασία του 1843 έκανε αυτή τη διαδικασία προσβάσιμη σε αναγνώστες και την ενέταξε σε μια ευρύτερη εξήγηση της υπολογιστικής. Γι’ αυτό η Lovelace αναγνωρίζεται ευρέως ως η πρώτη προγραμματίστρια. ^[2][8]

Υπάρχει, ωστόσο, μια αναγκαία διευκρίνιση: ο Babbage είχε καταγράψει νωρίτερα προγράμματα στα αδημοσίευτα τετράδιά του. Επομένως, η απόλυτη πρόταση ότι κανένας άνθρωπος πριν από την Ada δεν είχε συντάξει οδηγίες για μια υπολογιστική μηχανή είναι υπερβολική. Η ιστορική της θέση αποδίδεται ακριβέστερα με αναφορά στο δημοσιευμένο έργο της, στη συνεργασία και στη σκέψη που το συνοδεύει. ^[2][8][15]

Ένα πρόγραμμα που δεν εκτελέστηκε στην εποχή της

Η Αναλυτική Μηχανή δεν ολοκληρώθηκε όσο ζούσε η Lovelace. Η ίδια δεν είδε τον πίνακά της να εκτελείται σε ένα πλήρες μηχάνημα του Babbage. Το έργο της παρέμεινε περιγραφή μιας δυνατότητας, βασισμένη στους μηχανισμούς και στις μαθηματικές αρχές που είχαν αναπτυχθεί για το σχέδιο. ^[11][16]

Αυτό περιορίζει όσα μπορούμε να ισχυριστούμε για τη δοκιμή και την πρακτική εφαρμογή του, αλλά δεν αφαιρεί την εννοιολογική του αξία. Η περιγραφή ενός υπολογισμού μπορεί να μελετηθεί πριν κατασκευαστεί το σύστημα που θα τον εκτελεί. Στην περίπτωσή της, αυτή η απόσταση ανάμεσα στο κείμενο και στην υλοποίηση ήταν τεράστια. Η εργασία της φωτίζει τη στιγμή κατά την οποία οι οδηγίες προς τη μηχανή γίνονταν αντικείμενο συστηματικής σκέψης. ^[12][13]

Πέρα από την αριθμητική: σύμβολα και μουσική

Η Σημείωση A περιέχει μια τολμηρή διεύρυνση. Η Lovelace υποστηρίζει ότι η μηχανή θα μπορούσε να ενεργεί και πάνω σε άλλα αντικείμενα πέρα από αριθμητικές ποσότητες, εφόσον οι σχέσεις τους μπορούσαν να εκφραστούν με τον κατάλληλο τυπικό τρόπο. Αναφέρει ως παράδειγμα τους μουσικούς φθόγγους και τη δυνατότητα σύνθεσης μουσικών κομματιών σύμφωνα με τέτοιες σχέσεις. ^[12]

Η διατύπωσή της είναι υποθετική και προσεκτική. Δεν περιγράφει μια μηχανή που είχε ήδη συνθέσει μουσική ούτε παρουσιάζει ολοκληρωμένο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης. Αναγνωρίζει, όμως, ότι η φυσική αναπαράσταση ενός αριθμού δεν περιορίζει υποχρεωτικά το νόημα που μπορεί να του δοθεί. Αν μια ποσότητα χρησιμοποιηθεί ως σύμβολο κάποιου άλλου πράγματος, οι κανόνες επεξεργασίας μπορούν να αποκτήσουν πολύ ευρύτερες εφαρμογές. ^[12]

Η φαντασία ως μέρος της επιστημονικής εργασίας

Η δύναμη αυτής της σκέψης βρίσκεται στη σύνδεση δύο διαφορετικών απαιτήσεων. Η μία είναι η πειθαρχία: κάθε πράξη πρέπει να περιγράφεται με ακρίβεια. Η άλλη είναι η φαντασία: χρειάζεται να αναρωτηθεί κανείς ποια ακόμη προβλήματα μπορούν να πάρουν τέτοια μορφή. Χωρίς την πρώτη, η πρόταση μένει ευχή. Χωρίς τη δεύτερη, η μηχανή εγκλωβίζεται στη στενότερη χρήση που της δόθηκε αρχικά. Αυτή είναι μια ερμηνεία που προκύπτει από την παράλληλη ανάγνωση της Σημείωσης A και του αναλυτικού πίνακα της Σημείωσης G. ^[12]

Γι’ αυτό η σχέση της με την ποίηση δεν χρειάζεται να παρουσιαστεί ως κληρονομικό μυστήριο. Η Ada δεν έγινε σημαντική επειδή ήταν κόρη ενός διάσημου ποιητή. Στο έργο της συναντώνται μια πραγματική μαθηματική προσπάθεια και η ικανότητα να εξετάζει γενικότερες συνέπειες. Η καταγωγή εξηγεί πλευρές της ζωής της· τα κείμενά της εξηγούν την επιστημονική της θέση.

Η «αντίρρηση της Lovelace» και ο Turing

Στην αρχή της Σημείωσης G, η Lovelace γράφει ότι η Αναλυτική Μηχανή δεν έχει αξιώσεις να δημιουργεί κάτι από μόνη της και ότι μπορεί να κάνει όσα γνωρίζουμε πώς να της παραγγείλουμε να εκτελέσει. Η παρατήρηση προειδοποιεί τον αναγνώστη απέναντι στην απόδοση ανθρώπινων δυνάμεων σε ένα εντυπωσιακό μηχάνημα. Συνυπάρχει στο ίδιο έργο με τη διερεύνηση της μουσικής και της συμβολικής επεξεργασίας. ^[12]

Ο Alan Turing συζήτησε τη θέση αυτή στο άρθρο του «Computing machinery and intelligence» το 1950, στο πλαίσιο των αντιρρήσεων για τη μηχανική νοημοσύνη. Η μεταγενέστερη χρήση της δείχνει πόσο μακριά ταξίδεψαν τα ερωτήματα του 1843. Δεν μετατρέπει τη Lovelace σε οριστικό κριτή των σημερινών συστημάτων. Η ίδια μιλούσε για μια συγκεκριμένη μηχανή και για τη σχέση των δυνατοτήτων της με τις ανθρώπινες οδηγίες. ^[12][17]

Η φιλοδοξία για μια ευρύτερη επιστημονική πορεία

Η δημοσίευση του 1843 δεν ήταν για τη Lovelace το φυσικό τέλος της προσπάθειάς της. Ενδιαφερόταν για περαιτέρω μαθηματικές εργασίες και για την εφαρμογή της ανάλυσης σε άλλα πεδία. Ανάμεσα στις φιλόδοξες ιδέες της υπήρξε και η αναζήτηση μιας μαθηματικής περιγραφής του νευρικού συστήματος. Τα σχέδια αυτά δεν εξελίχθηκαν σε ολοκληρωμένο ερευνητικό έργο. ^[11]

Εδώ χρειάζεται να διατηρείται η απόσταση ανάμεσα στην πρόθεση και στο αποτέλεσμα. Μια επιστολή που περιγράφει μια μεγάλη μελλοντική εργασία είναι τεκμήριο φιλοδοξίας, όχι απόδειξη ότι η εργασία πραγματοποιήθηκε. Η σημασία της Ada δεν στηρίζεται σε όσα θα μπορούσε ενδεχομένως να είχε επιτύχει. Στηρίζεται στις σελίδες που πράγματι συνέταξε και στις ερωτήσεις που κατάφερε να διατυπώσει μέσα σε αυτές.

Οι δυσκολίες των τελευταίων χρόνων

Η υγεία της ήταν συχνά εύθραυστη και τα τελευταία χρόνια της συνοδεύτηκαν από οικονομικές ανησυχίες. Οι βιογραφίες αναφέρουν επίσης την εμπλοκή της σε στοιχήματα ιπποδρομιών και την αποτυχία της προσπάθειας να βρει ένα αποδοτικό σύστημα προβλέψεων. Το επεισόδιο δείχνει τα όρια που μπορεί να συναντήσει η επιθυμία να επιβληθεί μαθηματική τάξη σε μια αβέβαιη πραγματικότητα. Δεν αποτελεί από μόνο του αξιολόγηση του επιστημονικού της έργου. ^[11][18]

Η ιδιωτική ζωή της έχει συχνά περιγραφεί με έντονα δραματικό τρόπο. Όμως οι λεπτομέρειες που δεν τεκμηριώνονται με σαφήνεια δεν βοηθούν να κατανοήσουμε ούτε τον άνθρωπο ούτε τα κείμενά του. Η Ada υπήρξε φιλόδοξη, ευάλωτη και εξαρτημένη από τις συνθήκες της εποχής της. Η αναγνώριση αυτών των πλευρών επιτρέπει μια ανθρώπινη βιογραφία χωρίς να μετατρέπει την ασθένεια και την οικογενειακή ένταση σε θέαμα.

Η ασθένεια και ο θάνατος στα 36 της χρόνια

Το 1852 η Lovelace έπασχε από καρκίνο που στις ιστορικές βιογραφικές πηγές περιγράφεται ως καρκίνος της μήτρας. Πέθανε στις 27 Νοεμβρίου 1852 στο Λονδίνο. Ήταν 36 ετών: τα τριακοστά έβδομα γενέθλιά της θα έφταναν στις 10 Δεκεμβρίου, δεκατρείς ημέρες αργότερα. Η συχνή αναφορά ότι πέθανε στα 37 δεν συμφωνεί με τις ημερομηνίες γέννησης και θανάτου της. ^{[1][3][11][18]}

Είχαν περάσει μόλις εννέα χρόνια από τη δημοσίευση των σημειώσεων. Η βιογραφία της δεν πρόλαβε να αποκτήσει μια μακρά ακολουθία ερευνητικών σταθμών. Ακριβώς γι’ αυτό η αποτίμηση του έργου της χρειάζεται μέτρο: το πρόωρο τέλος της δημιουργεί εύλογα ερωτήματα για όσα θα ακολουθούσαν, αλλά η ιστορία μπορεί να στηριχθεί μόνο σε όσα διασώθηκαν.

Η ταφή κοντά στον πατέρα της

Η Ada τάφηκε στον οικογενειακό ταφικό θάλαμο των Byron, στον ναό της Αγίας Μαρίας Μαγδαληνής στο Hucknall του Nottinghamshire. Εκεί είχε ταφεί και ο πατέρας της. Η επιλογή ανταποκρινόταν στην επιθυμία της να αναπαυθεί κοντά του. Ο τόπος ταφής δεν είναι το Newstead Abbey, με το οποίο συνδέεται η ιστορία της οικογένειας. ^[18][19][20]

Η γειτνίαση των δύο ονομάτων προσδίδει στο τέλος της μια ιδιαίτερη φόρτιση. Ο ποιητής και η κόρη που δεν τον γνώρισε συναντώνται στη μνήμη ενός τόπου. Οι ιστορικές τους διαδρομές παραμένουν διαφορετικές. Ο επισκέπτης του ναού μπορεί να θυμηθεί τον Byron της λογοτεχνίας και του Μεσολογγίου, αλλά και τη Lovelace των μαθηματικών σελίδων που αναζητούσαν μια μελλοντική γλώσσα των μηχανών.

Η αναγνώριση που ήρθε αργότερα

Το σχέδιο της Αναλυτικής Μηχανής δεν οδήγησε σε μια αδιάκοπη τεχνολογική γραμμή παραγωγής που έφτασε ευθέως στους σημερινούς υπολογιστές. Πολλές αρχές της υπολογιστικής επανεμφανίστηκαν σε διαφορετικές συνθήκες, με άλλα υλικά και νέες μαθηματικές θεωρίες. Καθώς αναπτύσσονταν οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές, η ιστορική ανάγνωση των παλιότερων σχεδίων έδωσε νέα σημασία και στη συμβολή της Lovelace. ^[16]

Το όνομά της δόθηκε στη γλώσσα προγραμματισμού Ada, η οποία αναπτύχθηκε στο πλαίσιο προγράμματος του αμερικανικού Υπουργείου Άμυνας. Η ονοματοδοσία του 1979 αποτέλεσε μια ιδιαίτερα ορατή αναγνώριση. Η ίδια δεν δημιούργησε αυτή τη γλώσσα: ανήκει στην εποχή της σύγχρονης πληροφορικής και τιμά τη μνήμη της. ^[11]

Ένα σύμβολο που χρειάζεται και ιστορική ακρίβεια

Η Ada Lovelace Day, που ξεκίνησε το 2009, συνέδεσε τη μνήμη της με την προβολή των γυναικών στις επιστήμες, στην τεχνολογία, στη μηχανική και στα μαθηματικά. Η επιλογή της ως συμβόλου έχει εύλογη δύναμη. Η ιστορία της δείχνει ότι μια γυναίκα βρέθηκε πολύ νωρίς μέσα στην εξέλιξη της προγραμματιζόμενης υπολογιστικής, ακόμη κι όταν οι συνηθισμένες θεσμικές διαδρομές της επιστήμης ήταν περιορισμένες γι’ αυτήν. ^[1][11]

Η συμβολική χρήση της δεν απαιτεί να αφαιρεθεί η πολυπλοκότητα του παρελθόντος. Η αναγνώριση της συνεργασίας με τον Babbage, των δικών του προηγούμενων εργασιών και των ορίων της μη ολοκληρωμένης μηχανής κάνει την ιστορία πιο ανθεκτική. Επιτρέπει να διακρίνουμε τη μελέτη και τη συμβολή της Ada μέσα στις πραγματικές τους συνθήκες. Ο σεβασμός προς ένα ιστορικό πρόσωπο φαίνεται και στην προθυμία να διαβάσουμε προσεκτικά όσα έγραψε. ^[8][15]

Η κληρονομιά της Ada Lovelace

Η Lovelace κατέχει μια ιδιαίτερη θέση στην ιστορία επειδή εργάστηκε στη συνάντηση της μαθηματικής περιγραφής και της αυτόματης εκτέλεσης. Ο πίνακάς της δείχνει την προσπάθεια να αποδοθεί ένας υπολογισμός με τέτοια λεπτομέρεια ώστε να μπορεί να ανατεθεί σε μηχανή. Οι υπόλοιπες σημειώσεις εξηγούν γιατί μια τέτοια δυνατότητα μπορούσε να έχει ευρύτερο ενδιαφέρον από ένα μεμονωμένο αριθμητικό αποτέλεσμα. ^[12][13]

Η ανάγνωση του έργου της σήμερα αποκαλύπτει δύο ερωτήσεις που εξακολουθούν να μας απασχολούν: πώς δίνουμε ακριβείς οδηγίες και τι είδους πράγματα μπορούν να αναπαρασταθούν ώστε να υποστούν υπολογιστική επεξεργασία; Η Ada δεν έδωσε όλες τις μελλοντικές απαντήσεις. Κατάφερε, όμως, να θέσει αυτές τις ερωτήσεις σε μια εποχή που η μηχανή τους υπήρχε κυρίως σε σχέδια, επιστολές και σελίδες.

Γι’ αυτό ο τίτλος της πρώτης προγραμματίστριας έχει αξία όταν μας οδηγεί πίσω στο ίδιο το έργο. Εκεί συναντάμε μια νέα γυναίκα που μελετά, συνεργάζεται, διορθώνει και επιχειρεί να εξηγήσει με ακρίβεια μια εξαιρετικά δύσκολη ιδέα. Ανάμεσα στους τροχούς που δεν συναρμολογήθηκαν ποτέ και στις εντολές που δεν εκτελέστηκαν στην εποχή της, η Ada Lovelace βοήθησε να αποκτήσει μορφή η σκέψη για το τι θα μπορούσε να κάνει ένας υπολογιστής.