В 1842 году Ада Лавлейс написала первую в мире компьютерную программу

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 09:37

Лавлейс была единственной законной дочерью лорда Байрона, хотя она никогда не знала его, так как он уехал из Англии навсегда в ранние годы, и он умер, когда ей было 9 лет. Сначала Лавлейс преподавал математику, что не было типичным для женщин этого возраста, из-за того, что ее мать пыталась вытеснить любое безумие, которое, возможно, исходило от лорда Байрона (очевидно, ее мать не слишком высоко ценила знаменитый Лорд). Ада проявила склонность к математике и науке, и один из ее более поздних преподавателей, известный математик и логик Август Де Морган, отметил, что ее исключительное мастерство в математике может когда-нибудь привести ее к тому, чтобы стать «оригинальным математическим исследователем, возможно, первоклассного возвышения. «Как он прав.

Итак, как Ада Лавлейс стала первым компьютерным программистом в мире, когда в 1800-х годах не было компьютеров? Ну, есть много разных способов сделать компьютер, где так, как он работает «под капотом», так сказать, очень похож на современные компьютерные компьютеры, которые являются «Turing Complete». Если вы не знакомы, класс машин, известных как «Turing Complete», более или менее, - это просто машины, которые могут дать результат любого расчета. Или, что более метко, что машина может использоваться для моделирования простейшего компьютера, чтобы он мог делать все, что может сделать этот самый простой компьютер. Поскольку этот теоретический простейший компьютер, «Машина Тьюринга», может делать все, что может сделать самый сложный компьютер, то любая машина, которая может делать все возможное, может также выполнять любые вычисления, которые может сделать современный компьютер, предполагая, что мы игнорируем размеры памяти и тому подобное (предполагая бесконечную память).

Оказывается, был один такой компьютер, спроектированный Чарльзом Бэббиджем в 1800-х годах. Бэббидж решил построить машину, которая была бы способна выполнять множество математических вычислений правильно каждый раз, избавляясь от присущих ошибок, которые происходят, когда люди делают вычисления вручную. Однако самые ранние «компьютеры» Бэббиджа, которые он разрабатывал, были не Тьюрингом. В дополнение к этому, его компьютеры не работали на электричестве, а скорее были полностью механическими. Некоторые из его конструкций бегали по пару, в то время как другие должны были быть ручными, чтобы превратить тысячи передач и частей.

Первый «Разностный двигатель» Бэббиджа, как он его называл, состоял из более чем 25 000 частей, весом около 15 тонн. Однако, как ни странно, он никогда не был завершен с точки зрения построения машины, которую он разработал; он был только наполовину построен. Затем он придумал второй Difference Engine, который стал улучшением незавершенного первого механизма разницы, способного возвращать математические результаты до 31 цифры. Он так и не завершил строительство этого; хотя он выполнил проекты для этих машин, которые с тех пор доказали свою эффективность. В частности, в 1991 году была построена его вторая модель Разностного двигателя, и было продемонстрировано, что она работает, выполняя ряд расчетов. В 2000 году был сконструирован принтер, который он сконструировал, подключенный к разностному двигателю, и также показал, что он работает.

Так где же Ада Лавлейс вписывается во все это? Не сумев построить второй двигатель разницы, в первую очередь из-за проблем с финансированием, Бэббидж начал разрабатывать гораздо более сложную машину, которую он назвал «Аналитическим движком». Аналитический движок, в отличие от его разностных двигателей, мог быть запрограммирован с использованием перфокарт, очень похожий на то, как были запрограммированы ранние электрические компьютеры (примечание: есть некоторые доказательства того, что Ада Лавлейс была тем, кто предложил это улучшение ему). Тогда это позволит кому-то сделать какую-то программу с перфокартами один раз и сможет использовать эту программу снова и снова, без необходимости вручную делать все каждый раз, когда они хотят выполнить некоторую операцию.

Эта машина также могла автоматически использовать результаты предыдущих вычислений в будущих расчетах. Таким образом, вы можете просто вставить программу, запустить шестерню и позволить машине работать, выплевывая все результаты выполнения вашей программы. Этот и другие аспекты базовой архитектуры сделали эту машину удивительно похожей в архитектуре на то, как работают современные компьютеры. Таким образом, Чарльз Бэббидж известен как «отец компьютера».

Ада Лавлейс, по прозвищу Бэббидж «Чародейка чисел», была впечатлена конструкцией аналитического двигателя Бэббиджа, а в период с 1842 по 1843 год она перевела статью итальянского математика Луиджи Менабре, охватывающей двигатель. Затем она дополнила статью своими заметками на двигателе, причем ноты были длиннее, чем сама мемуары. В этих добавленных заметках она включила первую в мире компьютерную программу, которая использовала бы машину для вычисления последовательности чисел Бернулли, и с тех пор было показано, что это правильный алгоритм, который бы корректно работал, если бы был построен аналитический движок.

Помимо этого, она также была одной из первых, кто увидит, что этот компьютер, разработанный Бэббидж, может когда-нибудь использоваться, чтобы делать больше, чем просто цифры хруста, например, использоваться для музыки и других нематематических целей.

Ада умерла всего лишь 9 лет после написания этой программы, в очень молодом возрасте 36 лет 27 ноября 1852 года, от рака матки и кровопускания ее врачами.

Бонусные факты:

• Половина мозга Чарльза Бэббиджа сохранилась в Хантерском музее в Лондоне. Ни слова о том, что случилось с другой половиной. 🙂
• Язык программирования «Ада», который является «официальным» языком программирования военных США, был назван в честь Ады Лавлейс; военному стандарту для языка «MIL-STD-1815» был присвоен номер года ее рождения.
• Раздраженный «неточностями» в стихотворении «Видение греха», Чарльз Бэббидж написал знаменитому поэту Альфреду Теннисону, в котором он попросил, чтобы он изменил строки «Каждый момент умирает человек, Каждый момент рождается», «Каждый момент умирает человек, Каждый момент 1 1/16 рождается ».
• Изображение Ada Lovelace можно увидеть на наклейках голограммы подлинности продукта Microsoft.