venerdì 10 dicembre 2021

Ritratti: Ada Lovelace

Matematico, filosofo, inventore, ingegnere meccanico, Charles Babbage ha avuto nella sua vita una gran varietà di interessi. Considerato da molti uno dei padri del computer, è l’inventore del primo calcolatore meccanico, uno strumento costruito con leve e rotelle. Famosa la sua collaborazione con Augusta Ada King-Noel, contessa di Lovelace, meglio nota come Ada Lovelace, pioniera della programmazione: ha infatti ideato il primo algoritmo della storia in grado di calcolare una sequenza di numeri di Bernoulli. E' per questo che viene considerata la prima programmatrice, nonostante non esistesse ancora alcun linguaggio di programmazione.
La Lovelace collaborò anche all'ambizioso progetto della macchina analitica di Babbage, che nelle intenzioni dell'inventore britannico avrebbe dovuto compiere operazioni più complesse dei semplici calcoli matematici. La macchina non venne mai realizzata, ma alcune delle idee di Babbage vennero introdotte nella versione inglese di un articolo di Luigi Menabrea che riprendeva una serie di conferenze che Babbage stesso tenne a Torino nel 1840. La traduzione, curata proprio dalla Lovelace, su suggerimento di Babbage, era completata da note originali, che in qualche modo ponevano le basi per la costruzione dei calcolatori così come li intendiamo oggi(1).
Figlia di un poeta girovago
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Ada Lovelace in un dagherrotipo - via commons
E si potrebbe aggiungere anche che buon sangue non mente, visti i suoi natali: Ada, infatti, nasce il 10 dicembre del 1815, figlia del grande poeta Lord Byron (all'anagrafe George Gordon Byron) e della matematica Lady Byron (all'anagrafe Anne Isabella Noel Byron). D'altra parte fu proprio quest'ultima a spingere la figlia a studiare le materie scientifiche, la matematica in particolare, tenendola lontana dagli studi letterari. Non dimentichiamo, ad ogni modo, che da bambina crebbe proprio sotto la supervisione materna: Lord Byron, infatti, partì per l'Europa un mese dopo la nascita della piccola e morì in Grecia otto anni più tardi, senza mai essere ritornato in Inghilterra.
E' ad ogni modo interessante notare come nonostante l'assenza della figura paterna, forse per via della sua fama ingombrante, Ada ebbe sempre un certo interesse vero il genitore, tanto che decise di chiamare i suoi due figli maschi Byron e Gordon.
Anche la madre, però, non era esattamente presente, almeno stando a quanto scrive Lord Byron alla moglie in una lettera dell'1 marzo 1816(2):
They tell me young [Ada] is well and shows marvellous indications of acquaintance with her nurse and her grandmother - it is perhaps time she should begin to recognise another of her relations.(3)
L'aspetto più interessante di quest'infanzia passata con un padre assente e una madre forse ancora più assente, vista invece la vicinanza, è però la forte influenza di quest'ultima nella crescita e nella formazione della figlia(2). All'inizio, infatti, Ada si era appassionata soprattutto alla geografia. Ciò spinse la madre a cambiare la tutrice dell'epoca e a insistere affinché lo studio della geografia venisse sostituito con quello dell'algebra.
Questo atteggiamento di Lady Byron, la sua enfasì sulla matematica nella formazione di Ada, venne in qualche modo criticato dalla sua famiglia, ma la cosa non fece recedere la donna, che comunque alternò nella vita della figlia vari tutori, tra cui il suo stesso insegnante, William Frend.
Tra i suoi tutori ci fu anche un certo William King, da non confondersi con il marito (lo incontreremo più avanti), che confessò di non aver mai fatto matematica attiva, ma basava le sue conoscenze sul campo solo sui libri di testo.
Re, regine e scienziati
Ad ogni modo la giovane Ada fa il suo esordio piuttosto presto in società: siamo infatti al 1833, Ada ha appena 18 anni quando, con la madre, va a corte. E qui, durante un party tenutosi il 5 giugno, incontra per la prima volta proprio Charles Babbage(2). Quest'ultimo all'epoca ha 42 anni e aveva alle spalle già un bel po' di proposte, inclusa la macchina differenziale, una macchina calcolatrice automatica progettata per scrivere le tabelle relative ai valori delle funzioni polinomiali. In particolare Ada aveva fatto visita allo studio di Babbage, ovviamente in compagnia della madre, restando affascinata dalla macchina differenziale. E' qui che abbiamo, per "bocca" di Sophia Frend, figlia di William Frend, la prima testimonianza attendibile(4) della genialità di Ada(2):
(...) young as she was, understood its working, and saw the great beauty of the invention(5)
Altra persona fondamentale nella formazione di Ada fu Mary Somerville, altra donna di grande spessore culturale e scientifico dell'epoca (si interesso anche di matematica nelle sue attività di ricerca), nonché amica di Babbage.
Con la Somerville, che le aveva consigliato una serie di testi di matematica, andava ad assistere a conferenze e dimostrazioni scientifiche, si intratteneva a discutere di matematica e in particolare delle invenzioni di Babbage, ma andava anche ad assistere ai concerti(2). La musica, infatti, era stata introdotta da Lady Byron nell'educazione della figlia e costituì sempre una passione e un talento collaterale a quello per la matematica e la scienza (tra l'altro, suonava il pianoforte).
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Ada Lovelace in un acquarello di Alfred Edward Chalon (particolare) - via commons
Fu, poi, in quel periodo (l'8 luglio del 1835, per la precisione) che Ada sposò William King, che nel 1838 divenne conte di Lovelace. I loro tre figli nacquero all'incirca in sequenza: Byron nel 1836, Annabella nel 1837 e Ralph Gordon nel 1839. Dopo di ciò l'interesse di Ada verso la matematica avanzata venne seguita da Lady Lovelace in maniera quasi totale.
Arriviamo così a Menabrea e al 1842, anno in cui vennero pubblicate le note dell'italiano sulle conferenze torinesi di Babbage. Ed è proprio nelle note a Notions sur la machine analytique de Charles Babbage, redatte tutte da Ada, che troviamo una descrizione su come la macchina analitica poteva essere programmata e quello che oggi consideriamo come il primo programma per computer(2):
The distinctive characteristic of the Analytical Engine, and that which has rendered it possible to endow mechanism with such extensive faculties as bid fair to make this engine the executive right-hand of abstract algebra, is the introduction into it of the principle which Jacquard devised for regulating, by means of punched cards, the most complicated patterns in the fabrication of brocaded stuffs. It is in this that the distinction between the two engines lies. Nothing of the sort exists in the Difference Engine. We may say most aptly that the Analytical Engine weaves algebraical patterns just as the Jacquard loom weaves flowers and leaves.(6)
Again, might act upon other things besides number, were objects found whose mutual fundamental relations could be expressed by those of the abstract science of operations, and which should be also susceptible of adaptations to the action of the operating notation and mechanism of the engine. (...) Supposing, for instance, that the fundamental relations of pitched sounds in the science of harmony and of musical composition were susceptible of such expression and adaptations, the engine might compose elaborate and scientific pieces of music of any degree of complexity or extent.(7)
Quest'ultimo passo ha un che di ironico. Se consideriamo che Ada Lovelace non era molto convinta sulle possibilità di sviluppare un'intelligenza artificiale, probabilmente sarebbe più che disposta, oggi, a riconsiderare la sua valutazione di fronte al successo di una rete neurale nel "ricostruire" la decima sinfonia di Beethoven!
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Quello che viene considerato il primo programma per computer della storia - via commons
L'urgenza di cambiare il mondo
Le osservazioni originali contenute nelle Notes di Menabrea, raccolte nel 1843 nel Scientific Memoirs Volume 3 di Richard Taylor, sono indubbiamente il suo successo maggiore. Da lì in poi, per molti motivi, Ada Lovelace non riuscì più a realizzare nulla che potesse essere all'altezza di quel risultato(2).
I problemi legati ai molti progetti non portati a termine (tra questi un esame del lavoro di Georg Simon Ohm, oppure uno sugli effetti combinati di oppio e vino) erano una combinazione tra il suo stile di vita piuttosto allegro e la crescente depressione di Babbage, che non riusciva a trovare finanziatori per portare a termine la costruzione delle sue macchine.
In particolare Ada sembra si sia intrattenuta con diverse conoscenze maschili, tanto che il marito fu costretto a distruggere le lettere (oltre 100) che Lady Lovelace indirizzava ai suoi "amici". D'altra parte Lord Lovelace non era intellettualmente all'altezza della moglie.
Anche la frequente indulgenza nel consumo del vino e dell'oppio causarono non pochi problemi a Lady Lovelace, senza dimenticare la passione per le scommesse nelle corse dei cavalli.
A complicare i suoi ultimi anni di vita ci fu anche un forte litigio con la madre, quando probabilmente scoprì le manipolazioni di quest'ultima sulla vita della figlia.
Ada, alla fine, morì di cancro nel 1852. Aveva 37 anni. Nonostante la sua vita non esattamente integerrima, nelle parole del marito traspare un sincero amore nei confronti della moglie(2):
Her mind was invigorated by the society of the intellectual men whom she entertained as guests. (...) She mastered the mathematical side of a question in all its minuteness (...) her power of generalisation was indeed most remarkable, coupled as it was with that of minute and intricate analysis. Babbage was a constant intellectual companion and she ever found in him a match for her powerful understanding, their constant philosophical discussions begetting only an increased esteem and mutual liking.(8)

  1. Prima parte ripresa da Il segreto di Babbage: steampunk tra informatica e astronomia ↩︎
  2. John O'Connor, Edmund Robertson, Augusta Ada King, countess of Lovelace, MacTutor History of Mathematics archive, University of St Andrews. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
  3. Mi dicono che la giovane [Ada] sta bene e mostra indicazioni meravigliose di riconoscere la sua nutrice e sua nonna - forse è tempo che cominci a riconoscere un'altra sua parente. ↩︎
  4. In effetti in una lettera di William King, il suo tutor, indirizzata alla sua giovane allieva, quest'ultimo descrisse molto bene, e in termini quasi sconfortati, la distanza che si era creata tra lui e Ada. La cosa, però, può essere presa un po' con le molle, vista la non eccelsa passione di King verso la matematica. ↩︎
  5. (...) giovane com'era, ne comprese il funzionamento e si rese conto della grande bellezza dell'invenzione. ↩︎
  6. La caratteristica distintiva della macchina analitica, e quella che ha reso possibile dotare il meccanismo con facoltà così estese da voler rendere questa macchina il braccio esecutivo per l'algebra astratta, è l'introduzione de principio che Jacquard ha ideato per la regolazione, per mezzo di schede perforate, delle trame più complicate nella fabbricazione di stoffe broccate. E' in questo che sta la distinzione tra le due macchine. Niente del genere esiste nella macchina differenziale. Possiamo più appropriatamente affermare che la macchina analitica tesse motivi algebrici proprio come il telaio di Jacquard tesse fiori e foglie. ↩︎
  7. Inoltre, potrebbe agire su altro oltre ai numeri, laddove venissero trovati oggetti le cui relazioni mutuali fondamentali potrebbero essere espresse da quelle delle operazioni della scienza astratta, e che dovrebbero anche essere suscettibili agli adattamenti dell'azione della notazione operativa e del meccanismo della macchina. (...) Supponendo, ad esempio, che le relazioni fondamentali dei suoni acuti nella scienza dell'armonia e della composizione musicale fossero sucettibili di tali espressioni e adattamenti, la macchina potrebbe comporre brani musicali elaborati e scientifici di qualsiasi grado di complessità ed estensione. ↩︎
  8. La sua mente era rinvigorita dalla compagnia degli intellettuali che intratteneva come ospiti. (...) Padroneggiava il lato matematico di un problema in tutti i suoi dettagli (...) la sua capacità di generalizzazione era in effetti molto rimarchevole, accoppiata com'era a quella di analisi minuta e intricata. Babbage era un compagno intellettuale costante e ha sempre trovato in lui una comprensione per la sua potente comprensione, le loro continue discussioni filosofiche generavano solo una maggiore stima e simpatia reciproca. ↩︎

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