یک زن، نخستین برنامه نویس دنیا

وب سایت دیجیاتو - مریم موسوی: نویسنده این کدها (تصویری که در ادامه می بینید) آگوستا آدا کینگ، کُنتس Lovelace است که بیشتر به نام Ada Lovelace شناخته می شود. خود برنامه هم بخشی از یک مقاله دانشگاهی بوده که در دهه ۱۸۴۰ میلادی منتشر گردید.

آدا یک نویسنده و ریاضی دان قابل بود با این همه، بیشتر به خاطر نقش موثرش در دنیای کامپیوتر شناخته می شود. اگر تا به حال عبارتی را در اینترنت جستجو کرده اید یا یک خرید آنلاین انجام داده اید و حتی از تلفن هوشمند استفاده کرده اید باید بدانید که همه این تجربیات را مدیون تلاش های ارزشمند این بانو هستید.

۱۳ اکتبر به پاس تلاش های این بانوی دانشمند در حوزه علوم، تکنولوژی و ریاضیات به نام او لقب گرفته و همه ساله مورد تجلیل و قدردانی قرار می گیرد. از همین رو بر آن شدیم تا نگاهی داشته باشیم به زندگی این دانشمند فقید.

Ada Lovelace که بود؟


او در سال ۱۸۱۵ میلادی در جامعه اشرافی بریتانیا به دنیا آمد. پدرش لرد جرج بایرون شعرهای رمانتیک می سرود و مادرش لیدی آن ایزابل بایرون سطح تحصیلات بالایی داشت و بانویی به شدت مذهبی بود که در زمینه ادبیات، علوم، ریاضیات و فلسفه مطالعات زیادی داشت.

یک ماه بعد از تولد آگوستا والدینش با دلخوری و دعوایی تند و زننده از هم جدا شدند. لرد بایرون انگلستان را ترک کرد و مسئولیت بزرگ کردن دخترش را به همسر و مادربزرگش سپرد.


اما جدایی پر سر و صدای لیدی آن از همسر شاعرش باعث شده بود که به شدت از هنر بیزار شود و نوعی بی اعتمادی و بی اعتقادی نسبت به این حوزه پیدا کند. در نتیجه دخترش را ترغیب کرد که به مطالعه در زمینه علوم سخت و ریاضیات بپردازد که آگوستا نیز در آن سرآمد شد.

در نتیجه همین دیدگاه لیدی آن برای تربیت فرزند، آگوستا زیر نظر بزرگ ترین مغزهای تاریخ پرورش یافت که از آن جمله می توان به آگستوس دی مورگان و مری سامرویل اشاره کرد و در واقع همین شخصیت دوم بود که آگوستا را در سن ۱۸ سالگی با چارلز ببیج آشنا کرد: مردی که اغلب از او تحت عنوان پدر علم کامپیوتر یاد می شود.

او در نخستین ملاقاتش با آقای ببیج تاثیری قابل توجه بر استاد گذاشت و همین مساله باعث شد که یک ماه بعد به دعوت او عازم لندن شود و در آنجا سیستم محاسباتی Difference Engine را ببیند.

آغاز عصر پردازش


در ابتدا باید این توضیح را بدهیم که در آن زمان عبارت «کامپیوتر» در اصل به یک دستگاه اشاره نداشت و منظور از آن یک شخص بود. به عنوان مثال اگر شخصی یک کامپیوتر انسانی بود، در شغل خود وظیفه می یافت که چیزهای مختلف را حساب و کتاب کند. اما مشکل اینجاست که انسان ها مصون از خطا نیستند و اغلب کارهایشان با این ویژگی همراه است.

همین مساله الهام بخش ببیج شد تا یک ماشین با قابلیت انجام این محاسبات به شیوه ای نظام مند، دقیق و خودکار بسازد؛ دستگاهی که به کاربران امکان میداد پارامترهایی را وارد کرده و سپس به نتایج درست دست پیدا کنند.

این ایده در سطح محاسباتی تفاوت چندانی با نحوه عملکرد برنامه های کامپیوتری در سخت افزارهای مدرن ندارد.


ببیج مصمم بود دستگاهی تحت عنوان Difference Engine بسازد؛ نوعی ماشین مکانیکی که صرفا با هدف جدول بندی معادلات چند بخشی طراحی شده بود.

طرح ببیج مورد توجه ویژه دولت قرار گرفت و بودجه ای قابل توجه را برای عملیاتی کردنش به خود اختصاص داد. او قادر به ساخت یک مدل کاربردی نبود با این همه، آگوستا به شدت جذب نمونه اولیه آن دستگاه شده بود و به همین خاطر تا زمان اجازه می داد به ملاقات استادش می رفت.

طولی نکشید که یک رابطه کاری نزدیک میان این دو نفر شکل گرفت و ببیج نیز مدهوش مهارت های شگفت انگیز آگوستا در ریاضیات و تحلیل مسائل شده بود.

پیش نرفتن پروژه طبق برنامه ریزی های انجام شده، دلسردی ببیج را به دنبال داشت و باعث شد که در اندک زمانی علاقمندی اش را به Difference Engine از دست بدهد اما همکاری آن دو نفر در پروژه بعدی یعنی Analytical Engine نیز ادامه یافت.

اولین برنامه

این پروژه در قیاس با Difference Engine به مراتب بلندپروازانه تر بود. در حالی که پروژه قبلی تنها یک هدف را دنبال می کرد، Analytical Engine یا موتور تحلیلی یک دستگاه چند منظوره با قابلیت برنامه ریزی بود که مشابه آن را نمی شد پیدا کرد.

آن دستگاه از بسیاری جهات وجوه مشترک فراوانی با کامپیوترهای امروزی داشت. هرچند که ببیج نتوانست طرح خود را به اتمام برساند، اما موتور تحلیلی به برنامه نویسان امکان می داد که حلقه های تکرار و گزاره های شرطی بنویسند.

این دستگاه حتی در برگیرنده نوعی واحد محاسبه و منطق ابتدائی (ALU) بود که حالا در CPUها و GPUهای مدرن یافت می شود و برای انجام عملیات های محاسباتی و بیتی از آن استفاده می شود.


آن موتور محاسباتی به شدت مورد توجه قرار گرفت و نظر جامعه دانشگاهی و علمی آن دوران را به خود جلب کرد. به همین دلیل دانشگاه های مختلف مرتبا از ببیج برای انجام سخنرانی دعوت می کردند و در سال ۱۴۰ میلادی این دانشمند برای همین منظور رهسپار دانشگاه تورین شد.

در جمع تماشاچیان، لوئیجی منابری ریاضیدان ایتالیایی قرار داشت که مقاله ای کوتاه را با استناد به شنیده های خود در مورد کارهای او تالیف کرده بود.

منابری بعدهای از Lovelace درخواست کرد تا مقاله اش را برای چاپ به انگلیسی ترجمه کند تا انگلیسی زبان ها نیز بتوانند آن را مطالعه نمایند. چون Lovelace درکی تقریبا جامع از آن دستگاه داشت و به خاطر رابطه نزدیکش با ببیج از او خواسته شد که در ترجمه خود مقاله را بیشتر شرح و بسط دهد.

مقاله نهایی منتشر شده توسط آگوستا یک سال زمان برد تا تکمیل شود و حجم آن هم سه برابر اندازه مقاله اصلی بود. او در واقع علاوه بر بسط دادن مطلب اولیه تعدادی طراحی الگوریتمیک هم به آن اضافه کرده بود.

یکی از آنها الگوریتمی بود که برای محاسبه اعداد برنولی طراحی شده بود و بعدها از آن تحت عنوان نخستین برنامه کامپیوتری منتشر شده یاد گردید و به همین خاطر لقب اولین برنامه نویس کامپیوتری به آگوستا داده شد.

برنامه نویسان مدرن

این بانوی فرهیخته و دانشمند در سال ۱۸۵۲ میلادی در سن ۳۶ سالگی از دنیا رفت. او نتنها نقشی کلیدی در توسعه و پیشرفت علم رایانه ایفا کرد بلکه زمینه ساز حرکت روبه جلوی بانوان در حوزه کامپیوتر و تکنولوژی شد.

لیست برنامه نویسان سرشناس دنیا کم ندارد از نام بانوانی مانند آگوستا. برای نمونه می توان از ماریسا میر مدیر عامل کنونی یاهو، کتی سیرا و شرلی سندبرگ یاد کرد؛ بانوانی که نقشی کلیدی در صنعت فناوری دنیا را ایفا کرده اند. اما در این میان، یکی از خانم ها نقش پر رنگ تری را در توسعه و پیشرفت علم رایانه ایفا کرده است.

نامش گریس هاپر بود؛ در سال ۱۹۰۶ میلادی متولد شد و به سرعت به علاقه وافرش به ریاضیات پی برد. همین مساله باعث شد که گریس مدارج عالی تحصیلی را یکی پس از دیگری طی کند و عاقبت مدرک دکتری خود را در این رشته از دانشگاه Yale دریافت کند.

در سال ۱۹۴۳ میلادی و در اوج جنگ جهانی دوم به نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا پیوست و در آنجا از او خواسته شد که روی کامپیوتر Harvard Mark ۱ کار کند.


آن کامپیوتر با وجود اینکه در مقایسه با استانداردهای امروز کاملا ابتدائی به نظر می آید نقشی کلیدی در عملکرد جنگی آمریکا داشت و حتی مدت های قبل از کاربردش در جنگ، جان نیومن از آن برای شبیه سازی فرایند انفجار یک بمب اتمی استفاده کرده بود.

چند سال بعد، هاپر دست به کار تولید نخستین کامپایلر دنیا شد که سامانه A-۰ نام داشت و روی سیستم UNIVAC ۱ اجرا می شد که می توانست نوعی از کدهای محاسباتی را به کد کامپیوتری ترجمه کند.


هاپر بر این باور بود که کدهای کامپیوتری باید توسط انسان قابل خواندن باشند و همین فلسفه الهام بخش او در ایجاد COBOL شد (زبانی که حتی تا به امروز نیز به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، به ویژه در سامانه موروثی).

اما COBOL هم در مقابل الهام بخش ایجاد سایر زبان های برنامه نویسی شد که امروزه از آنها استفاده می کنیم. در این مدت، هاپر همچنان در نیروی دریایی خدمت می کرد و عاقبت به درجه دریاداری رسید و در سال ۱۹۸۶ میلادی در سن ۷۹ سالگی بازنشسته شد.