Лавлейс Ада Аугуста Ada Byron, Countess of Lovelace (1815-1852), Графиня Ада Лавлейс, дочь поэта Байрона, изучала астрономию, латынь, музыку и математику. Совместно с английским математиком Чарльзом Бэббиджем она работала над созданием арифметических программ для его счетных машин. Ее работы в этой области были опубликованы в 1843 году. Однако в то время считалось неприличным для женщины издавать свои сочинения под полным именем и, Лавлейс поставила на титуле только свои инициалы. Поэтому ее математические труды, как и работы многих других женщин-ученых, долго пребывали в забвении. В материалах Бэббиджа и комментариях Лавлейс намечены такие понятия, как подпрограмма и библиотека подпрограмм, модификация команд и индексный регистр, которые стали употребляться только в 50-х годах нашего века. Сам термин библиотека был введен Бэббиджем, а термины рабочая ячейка и цикл предложила Ада Лавлейс.Графиню Лавлейс называют первым программистом; в ее честь назван язык программирования АДА.

За свою долгую жизнь Чарлз Бэббидж написал более 80 заметок, статей и книг по самым различным вопросам. Однако подробное изложение принципов работы разностной и аналитической машин сделано не им (Бэббидж говорил, что слишком занят созданием машин, чтобы еще заниматься и их описанием). Разностная машина весьма детально описана в упоминавшейся уже статье Ларднера (см. ПЛ №4, 1997, стр. 61–63), аналитическая — в статье Л. Ф. Менабреа, переведенной на английский язык леди Лавлейс. Леди Лавлейс не только перевела отчет Менабреа, но и дополнила его собственными комментариями, свидетельствующими о замечательном понимании ею принципов работы вычислительных машин Бэббиджа. Кроме того, она привела ряд примеров практического использования машин и, выражаясь современным языком, составила программу вычисления чисел Бернулли по довольно сложному алгоритму.

В то время как статья Менабреа касается в большей степени технической стороны дела, комментарии леди Лавлейс посвящены в основном математическим вопросам. По этой причине статья Менабреа представляет сейчас лишь исторический интерес, поскольку современные вычислительные машины построены на иных технических принципах, тогда как комментарии Лавлейс заложили основы современного программирования, базирующегося именно на тех идеях и принципах, которые были ею здесь высказаны.

Леди Лавлейс была единственной «дочерью дома и сердца» Джорджа Гордона Байрона. Семейная жизнь великого поэта сложилась неудачно. Он женился на Аннабелле Милбэнк 2 января 1815 г. 10 декабря у них родилась дочь, которую назвали Августа Ада, а с января 1816 г. супруги разъехались навсегда. Когда лорд Байрон видел последний раз дочь, ей был всего месяц от роду.

Математические способности Ады проявились довольно рано. Леди Байрон и ее интеллектуальные друзья — профессор и миссис де Морган, Бэббидж, Мэри Соммервил — всячески поддерживали увлечение Августы Ады математикой. Профессор де Морган был высокого мнения о способностях своей ученицы и даже сравнивал ее с Марией Аньези, выдающимся итальянским математиком. Впрочем, Ада также превосходно играла на нескольких музыкальных инструментах и владела несколькими языками.

Семейная жизнь Августы Ады сложилась счастливей, чем у ее родителей. В июле 1835 года она вышла замуж за Уильяма, 18-го лорда Кинга, ставшего впоследствии первым графом Лавлейсом. Сэр Уильям, которому в то время исполнилось 29 лет, был спокойным, уравновешенным и приветливым человеком. Он с одобрением относился к научным занятиям своей жены и помогал ей как мог.

Супруги вели светский образ жизни, регулярно устраивая вечера и приемы, на которых бывал «весь Лондон».

Один из постоянных посетителей этих вечеров, редактор популярного журнала «Экзаминер» Олбани Фонбланк оставил такой портрет хозяйки дома:

«Она была ни на кого не похожа и обладала талантом не поэтическим, но математическим и метафизическим...

Наряду с совершенно мужской способностью к пониманию, проявлявшейся в умении решительно и быстро схватывать суть дела в целом, леди Лавлейс обладала всеми прелестями утонченного женского характера. Ее манера, ее вкусы, ее образование — особенно музыкальное, в котором она достигла совершенства,— были женственными в наиболее прекрасном смысле этого слова, и поверхностный наблюдатель никогда не угадал бы, сколько внутренней силы и знания скрыто под ее женской грацией. В той же степени, в какой она не терпела легкомыслия и банальности, она получала удовольствие от истинно интеллектуального общества и поэтому энергично искала знакомства со всеми, кто был известен в науке, искусстве и литературе».

В начале 50-х годов Ада тяжело заболела и 27 ноября 1852 года скончалась, не дожив нескольких дней до 37 лет (она умерла в том же возрасте, что и лорд Байрон). Согласно завещанию она была похоронена рядом с могилой отца в семейном склепе Байронов в Ньюстеде.

Наиболее яркая страница короткой жизни Августы Ады — дружба с Чарлзом Бэббиджем. Вот как описывает в своих мемуарах миссис де Морган первое посещение юной Адой мастерской Бэббиджа: «В то время как большинство из присутствующих только глазело на это прекрасное устройство (разностную машину.— Авт.), выражая свое восхищение возгласами, характерными для дикарей, которые впервые увидели зеркало или услышали пушечный выстрел, юная мисс Байрон разобралась в принципе его работы и оценила его красоту».

Чтобы склонить правительство к финансированию работ по постройке аналитической машины, Бэббиджу необходимо было получить одобрение и поддержку его планов в различных кругах общества, а для этого требовалась популяризация идеи автоматических вычислений; четкое и законченное, но понятное для достаточно широких кругов изложение принципов действия аналитической машины, разъяснение различий между разностной и аналитической машинами и колоссальных преимуществ последней. Здесь и был источник научного сотрудничества Чарлза Бэббиджа и Августы Ады Лавлейс. «Спустя некоторое время после появления его очерка,— писал Бэббидж в своих «Страницах жизни философа»,— покойная графиня Лавлейс сообщила мне, что она перевела очерк Менабреа. Я спросил, почему она не написала самостоятельной статьи по этому вопросу, с которым была так хорошо знакома. На это леди Лавлейс отвечала, что эта мысль не пришла ей в голову. Тогда я предложил, чтобы она добавила некоторые комментарии к очерку Менабреа. Эта идея была немедленно принята».

План комментариев разрабатывался совместно с Бэббиджем, который ограничивается об этом в «Страницах...» фразой: «Мы обсуждали вместе различные иллюстрации, которые могли быть использованы; я предложил несколько, но выбор она сделала совершенно самостоятельно». В это же время Бэббидж договорился с редактором солидного научного журнала «Ученые записки Тейлора» о публикации перевода статьи Менабреа и комментариев к нему.

Первый вариант перевода и комментариев был передан в типографию 6 июля 1843 года. Спустя несколько дней графиня Лавлейс получила оттиски своей первой (и единственной!) научной работы. Однако потребовалось еще немало напряженного труда, чтобы завершить работу. Отчасти в этом были виноваты печатники, допускавшие большое число ошибок, отчасти и автор, которая непрерывно дополняла, исправляла и совершенствовала свои «Комментарии».

Уже после получения корректур она пишет Бэббиджу: «Я хочу вставить в одно из моих примечаний кое-что о числах Бернулли в качестве примера того, как неявная функция может быть вычислена машиной без того, чтобы предварительно быть разрешенной с помощью головы и рук человека. Пришлите мне необходимые данные и формулы». Бэббидж прислал все необходимые сведения. Желая избавить Аду от трудностей, он сам составил, как мы сказали бы сейчас, алгоритм для нахождения этих чисел, но ... допустил при этом грубую ошибку, которую Ада обнаружила. 19 июля она сообщила Бэббиджу, что самостоятельно «составила список операций для вычисления каждого коэффициента для каждой переменной», то есть написала программу для вычисления чисел Бернулли.

Эта программа вызвала восторг Бэббиджа. Он считал, что ее описание достойно отдельной статьи, а не скромных комментариев к переводу. Бэббидж договорился о публикации такой статьи в одном из научных журналов. Однако графиня Лавлейс не приняла предложения, так как это было связана с отказом или по крайней мере задержкой публикации примечаний в журнале Тейлора и она считала невозможным не сдержать данного ею обещания.

Ежедневно Бэббидж получал страницы «Комментариев» с поправками и дополнениями, просматривал их и либо передавал в типографию Тейлора, либо возвращал с замечаниями обратно Аде. Когда встречались особые трудности, Ада приезжала из своего загородного имения в Лондон, чтобы разрешить их в личной беседе.

Нельзя сказать, чтобы Бэббидж, охотно помогавший Аде, был внимательным редактором. Он часто путал параграфы, таблицы, листы, верстки, по нескольку раз смотрел одни и те же листы, оставляя без внимания их новый вариант, а иногда и терял некоторые страницы. Все это раздражало весьма пунктуальную леди Аду. Впрочем, и она была не очень «удобным» автором для своего редактора. Дочь своего отца, Ада очень ревниво относилась к попыткам Бэббиджа исправлять что-либо в ее работе без ее ведома.

Следует сказать, что Бэббидж, вообще человек желчный и раздражительный, нетерпимый и к критике, и к возражениям, в данном случае проявил максимум чуткости и тактичности. Он высоко ценил и ее способности, и ее работу и, зная, как много значит его высокая оценка для неуравновешенной и легко впадающей в крайности Ады, не жалел хвалебных слов по ее адресу, впрочем вполне ею заслуженных.

Успехи давались ей большим напряжением и не без ущерба для здоровья. «Я едва ли смогу описать Вам, как меня мучит и изводит болезнь...» — пишет она Бэббиджу в письме 4 июля; «Я работала непрерывно с семи часов утра, до тех пор, пока не была вынуждена оставить ее из-за полной невозможности сконцентрировать далее внимание...» — в письме 26 июля. Наконец 8 августа 1843 года напряженная работа закончена. Ада долго не могла решить, как подписать перевод и комментарии: не в обычаях того времени для графини подписывать литературные произведения. Тем не менее Аде хотелось, чтобы последующие работы, о которых она мечтала, могли бы как-то связываться с ее именем. По совету мужа она решает под каждым комментарием поставить свои инициалы.

Читая «Комментарии», поражаешься проницательности молодой женщины, точности ее формулировок, не потерявших своего значения даже сейчас. Вот, например, некоторые из них. «Машина (аналитическая.— Авт.) может быть определена как материальное воплощение любой неопределенной функции, имеющей любую степень общности или сложности».

«Под словом «операция» мы понимаем любой процесс, который изменяет взаимное соотношение двух или более вещей... Аналитическая машина воплощает в себе науку операций». Некоторые высказывания леди Лавлейс, относящиеся к 1843 году, производят впечатление выступления участника бурных дискуссий на тему «Может ли машина мыслить?», происходивших в 60-х годах нашего столетия:

«Необходимо предостеречь от вероятных преувеличений возможностей аналитической машины. При рассмотрении любого нового изобретения мы довольно часто сталкиваемся с попытками переоценить то, что мы уже считали интересным или даже выдающимся, а с другой стороны — недооценить истинное положение дел, когда мы обнаруживаем, что наши новые идеи вытесняют те, которые мы считали незыблемыми.

Аналитическая машина не претендует на то, чтобы создать что-либо. Она может делать все то, что мы знаем, как приказать ей делать. Она может только следовать анализу (то есть программе.— Авт.), она не в состоянии предугадать какие-либо аналитические соотношения или истины. Сфера ее деятельности — помочь нам сделать то, с чем мы уже знакомы».

Эти соображения отнюдь не оставались незамеченными. В знаменитой статье Алана Тьюринга «Может ли машина мыслить?», впервые опубликованной в 1950 году, специальный раздел, озаглавленный «Возражения леди Лавлейс», посвящен разбору приведенных нами высказываний.

Интересно также отметить, что терминология, которую ввела леди Лавлейс, в заметной степени используется и современными программистами. Так, ей принадлежат термины «рабочие ячейки», «цикл» и некоторые другие.

Стефан Цвейг писал когда-то о «звездных часах человечества». Песня, написанная за одну ночь скромным армейским капитаном Руже де Лиллем, сделала его имя бессмертным. Несколько десятков страничек, исписанных накануне дуэли Эваристом Галуа, открыли миру великого математика. «Комментарии переводчика» Августы Ады Лавлейс навсегда оставили ее имя в истории кибернетики и вычислительной техники.