• תפריט
טורים

גיקית בשבוע: עדה לאבלייס ביירון

המתכנת הראשון בעולם היה בכלל מתכנתת. איך היא קשורה למכונת טוויה, שירה רומנטית, באגים היפותטיים וחישוב פונקציות מרובות משתנים?

המאה ה-19 החלה, כיאה, בתצוגה תעשייתית. ג'וזף מארי ג'אקר, יצרן כובעי קש שהפך לאורג, הציג ב-1801 בפאריז את המכונה המופלאה שלו - מכונת טוויה. נול ג'אקר, כפי שנקרא המכשיר, אכן היה פלא. הוא יכול היה לארוג על הבד דגמים שונים – פרחים, ציפורים, כל אשר תבקשו – מלאכה שעד אז נעשתה על ידי בני אדם. הנול, במלים אחרות, הוציא את בני האדם מהתמונה. האורגים הצרפתים, משום מה, לא קיבלו זאת בהבנה, והחלו להפגין. אורגים בליון אף תקפו את ג'אקר אישית, אולם זה לא עזר. צרפת נכנעה לנול.

 

ואחרי צרפת, הגיע הנול לבריטניה. האורגים הבריטים, שממילא סבלו ממצב כלכלי מחורבן, זעמו. הם שרפו מכונות טוויה, והחלו להתפרע. מנהיגם (הפיקטיבי), נד לוד, העניק להם את שמם – לודיטים. לזמן מה הם היו חזקים מספיק כדי להתמודד מול הצבא הבריטי, אבל לבסוף הובסו, ושמם, "לודיטים", הפך למטבע לשון - מהסוג הבלתי מחמיא - שמוצמד לטכנופובים. נול ג'אקר ניצח שוב.

 

אבל לנול של ג'אקר היה תפקיד נוסף בהיסטוריה - שני אנשים, צ'ארלס באבג' ועדה לאבלייס ביירון, ראו בנול יותר ממכונת טוויה. הם ראו בו את המחשב הראשון.

 

**

 

נולדה למשורר שרצה בן. עדה לאבלייס ביירון נולדה למשורר שרצה בן. עדה לאבלייס ביירון
קרוביו של לורד ביירון, המשורר הידוע, קיוו ל"בן מפואר". כך גם קיווה גם ביירון עצמו. הזיווג עם אנה איזבלה מילבנק (שכונתה אנבלה) נראה מבטיח. ביירון היה אחד מענקי השירה הרומנטית האנגלית, ואנבלה - "נסיכת המקביליות" כפי שכינה אותה בעלה – היתה אישה דומיננטית, שבניגוד לנשים רבות בתקופתה זכתה לחינוך מתמטי. אך ב-10 בדצמבר, 1815, מהבטחת הבן המפואר נותר הפאר בלבד. לביירון ואנבלה נולדה בת - אוגוסטה עדה ביירון.

 

לאחר פחות מחודש, ביירון ואנבלה נפרדו. אנבלה עזבה את לונדון לבית הוריה בקירבי מלורי, ולקחה עמה את בתה. ב-21 באפריל, 1816, חתם ביירון על הסכם פרידה, ומעט אחר כך עזב את אנגליה. הוא מעולם לא חזר. את מעט המידע שהיה לה על אביה, שמעה עדה מאמה, ודעתה של זו היתה משוחדת משהו.

 

אנבלה החליטה שמשורר אחד זה יותר מדי למשפחה, והיא היתה נחושה למנוע מבתה להפוך לביירון נוסף. כדי להשיג את התוצאה המיוחלת, היא שכרה לבתה הקטנה והחולנית מורים פרטיים במתמטיקה ומדעים, חינוך לא שגרתי עבור נשות התקופה. בין מוריה לעתיד של עדה נמנו מלבד בעלה לעתיד, וויליאם קינג, גם הרפורמטור וויליאם פרנד, המתמטיקאי אוגוסטוס דה מורגן, והמתמטיקאית הסקוטית מארי סומרוויל.

 

ב-1834, במסיבה בביתה של סומרוויל, פגשה עדה לראשונה את צ'ארלס באבג'. היא היתה בת 19, וכבר הפגינה ידע נרחב במתמטיקה. באבג' היה פרופסור למתמטיקה בן 43, ממציא, וטיפוס לא נעים במיוחד. הוא אסף פעם, במהלך 80 יום, 165 "מטרדי רחוב", שכוללים מוזיקה ושכרות. בפעם אחרת הוא כמעט טבע כשניסה מתקן שבנה ל"הליכה על המים".

 

תיעב את העבודה החד-גונית של חישובים אינסופיים. צ'ארלס באבג' תיעב את העבודה החד-גונית של חישובים אינסופיים. צ'ארלס באבג'
אבל באבג' החזיק גם באחד המוחות האנליטים הגדולים של זמנו. הוא פיתח תיעוב עמוק כלפי "העבודה הבלתי נסבלת והחד-גוניות המייגעת של חישובים אינסופיים". חישובים מתמטיים, בעיניו, היו "התעסוקה המשפילה ביותר של האינטלקט האנושי", והוא היה נחוש לפטור את האנושות מביזיון זה. הפתרון שלו היה מנוע ההפרשים – מעין מחשבון ענק, מורכב מגלגלי שיניים והילוכים, שמסוגל לבצע חישובים מתמטיים עם מספרים בני 20 ספרות.

 

זו לא היתה מכונת החישוב הראשונה בעולם. עוד ב-1623 נבנתה בגרמניה מכונת חישוב, שהיתה מסוגלת לבצע חיבור, כפל וחילוק. הפילוסופים פסקל ולייבניץ עסקו אף הם בתחום, ופסקל בנה פעם 50 מכונות חישוב. המכונה שבאבג' חזה היתה מורכבת מעט יותר; היא יכלה לחשב פונקציות מרובות משתנים ולהדפיס את התוצאות בטבלה. אולם למרות שהוא החל לעבוד על המכונה שלו ב-1822, וזכה למימון מהממשלה, העסק לא זז. באבג' הצליח לריב עם המהנדס הראשי, וכל הזמן הכניס תיקונים קטנים למכונה העתידית. כאשר הוא פגש את עדה, מנוע ההפרשים היה תקוע ובאבג' כבר החל לחלום על מכונה חדשה – המנוע האנליטי.

 

**

 

אם מנוע ההפרשים היה "מכונת חישוב", המנוע האנליטי כבר היה מחשב של ממש. מכונות חישוב אינן ניתנות לתכנות, התוכנה היא גם החומרה שלהן. גלגלי השיניים וידיות ההילוכים של מנוע ההפרשים קבעו מה הוא מסוגל לעשות. המנוע האנליטי היה כבר חזון שונה לגמרי. את חלום המנוע האנליטי אפשר היה לתכנת. באבג' שאל את הרעיון מנול ג'אקר. כדי לתכנת את הנול, היו מכניסים אליו סדרה של כרטיסיות מנוקבות – נשמע מוכר? - שהיו קובעות את הדגם הרצוי של האריג. שיטת הכרטיסיות המנוקבות אפשרה להפוך את המנוע האנליטי למנוע כללי, מולטי-פונקציונלי. היא נתנה לבאבג' את היכולת לדבר עם המכונה.

 

באבג' הביא עמו למסיבה חלק קטן מהמנוע האנליטי, החלק היחיד שנבנה. עדה היתה מוקסמת. היא הצליחה לצלוח את הסבריו המפותלים של המתמטיקאי, ולהבין את הפוטנציאל האמיתי של המכונה. למעשה, היא כנראה הבינה זאת יותר טוב מבאבג' עצמו, שעדיין ראה במכונה מחשבון מתמטי.

 

היא ובאבג' החלו בהתכתבות ארוכה, שעסקה בכל – מבעיות מתמטיות מורכבות ועד לרכילות לונדונית מייגעת. גם נישואיה לוויליאם קינג (שבזכותם הפכה מאוחר יותר לרוזנת מלאבלייס) לא הפסיקו את ההתכתבות, למרות הסימנים שבאבג' ראה בה יותר מאשר מתמטיקאית אחות.

 

דגם של מנוע ההפרשים, במוזיאון המדע בלונדון דגם של מנוע ההפרשים, במוזיאון המדע בלונדון צילום: מרסין וויצ'רי, cc-by

 

העבודה על המנוע האנליטי התקדמה בעצלתיים. כלומר, כמעט שלא התקדמה כלל. הממשלה הבריטית לא מצאה לנכון לממן מנוע נוסף, כשבנייתו של הקודם טרם הסתיימה. הם גם לא הצליחו להבין מה ההבדל הגדול בין שני סוגי המנועים, ובאבג' לא היה האיש שמסוגל להסביר זאת. לכן, כאשר ב-1842 כתב המתמטיקאי האיטלקי לואי מנבראה מפרט בצרפתית על המנוע האנליטי, ביקש באבג' מעדה לתרגם אותו לאנגלית. הוא קיווה שהסבריו של מנבראה – שמאוחר יותר נעשה ראש ממשלת איטליה – יעזרו לו להעביר את המסר. עדה קיבלה על עצמה את המשימה. בין 1842 ל-1843, בתשעה חודשי עבודה מאומצת, היא תרגמה את המסמך של מנבראה. לתרגום היא הוסיפה את הערותיה, ואלו היו ארוכות פי שלושה מהטקסט המקורי.

 

עדה הבינה מיד שהמכשיר הוא מחשב לכל דבר. כמו באבג', היא הבינה כיצד המכשיר עובד, אולם שלא כמוהו – ולמגינת ליבה של אמה – היה לה כשרון מולד למלים. המנוע האנליטי, היא כתבה, “הוא הביטוי החומרי של כל פונקציה לא מוגדרת בכל רמת הכללה ומורכבות". אפשר היה לנסח זאת טוב יותר, וכך היא אכן עשתה - "המנוע האנליטי אורג דגמים מתמטיים כשם שהנול של ג'אקר אורג פרחים ועלים". עדה גם צפתה התפתחויות עתידיות. היא דמיינה מחשב שמסוגל לבצע יותר מחישובים מתמטיים מסובכים; הוא יוכל גם להפיק יצירות גרפיות ולכתוב מוזיקה. מרגע שמחשב ניתן לתכנות, הבינה, האפשרויות הן כמעט בלתי מוגבלות.

 

כדי להוכיח את פוטנציאל המנוע האנליטי, היא החליטה להדגים כיצד המנוע יוכל לחשב מספרי ברנולי – סדרת מספרים רציונליים שהעסיקה רבות מתמטיקאים בני התקופה. עדה הצליחה להדגים כיצד לחשב פונקציה מסוימת על ידי המנוע מבלי שזו חושבה קודם לכן על ידי אדם. במלים אחרות, עדה ביצעה מניפולציה של סמלים, על מנת שזו תגרום למכונה ההיפותטית לבצע חישוב שבו רצתה. העבודה הזו היא שהעניקה לה את התואר "המתכנתת הראשונה". בעולם המחשבים, מסתבר, התרנגולת הקדימה את הביצה – התוכנה קמה לפני החומרה.

 

**

 

באבג' מעולם לא בנה את המנוע האנליטי או את מנוע ההפרשים. אולם בעוד אחרים השלימו את בניית מנוע ההפרשים, גרסה מלאה של המנוע האנליטי לא נבנתה מעולם. חבל. במובנים רבים, המנוע האנליטי היה מתקדם יותר מאשר המחשבים הראשונים שהופיעו בשנות ה-40 של המאה העשרים. הוא היה דיגיטלי וניתן לתכנות, גם אם איטי מאוד.

 

ב-27 בנובמבר, 1852, מתה עדה מסרטן הרחם, אם לא מהקזות הדם של רופאיה. לבקשתה, היא נקברה לצד אביה, שאותו מעולם לא פגשה. הערותיה נשכחו במרוצת הזמן, ורק כאשר פורסמו מחדש ב-1953, קצת יותר ממאה שנה לאחר מותה, היא זכתה להכרה. בהערותיה ניתן למצוא קטע קצר שעוסק באפשרות לתת פקודות שגויות למנוע האנליטי. המנוע, כאמור, לא נבנה, והאפשרות הזו היתה היפותטית לגמרי. אולם גם התוכנה של עדה היתה היפותטית לגמרי. ועם התוכנה ההיפותטית למחשב ההיפותטי, בא לעולם גם הבאג ההיפותטי הראשון.

 

קצרים

 

  • למרות שחלק ניכר מהביוגרפים שלה מאמינים שעדה חיה חיים משעממים ומתונים, התפתח סביבה מיתוס שלם. בין היתר, נטען כי היא ניהלה רומנים עם מספר גברים. אחד מהגברים הללו היה צ'ארלס דיקנס, שאותו הכירה.

 

  • כהוקרה לתרומתה ההיסטורית, החליט משרד ההגנה האמריקני לכנות שפת מחשב שפיתח בשם Ada.

 

  • עד היום מתנהל ויכוח באשר לתוכנה שכתבה. חלק מהביוגרפים שלה מאמינים שבאבג' הוא זה שכתב את החלק הנוגע למספרי ברנולי, אולם אחרים טוענים בתוקף שהיתה זו עדה שאחראית לחיבור, ושהיא למעשה הבינה את המנוע האנליטי טוב מכפי שהבין אותו ממציאו.
בטל שלח
    לכל התגובות
    x