28. Ada Lovelace, 1815 – 1852; ‘s werelds eerste computerprogrammeur

Je kan een nog zo mooie computer bouwen, zonder instructies – de software –  doet zo’n apparaat niets. Degene die wordt gezien als de eerste die een softwareprogramma voor een computer schreef, was de Engelse Ada Lovelace, dochter van de bekende Engelse dichter Lord Byron. In 1843 verscheen een publicatie van haar hand waarmee de “computer” van Charles  Babbage  – de eerste computer ter wereld – Bernoulli-getallen, een bepaalde reeks wiskundige getallen, zou kunnen berekenen. Ondanks dat het beoogde apparaat waarop dit programma moest draaien niet werkte, wordt Ada Lovelace toch gezien als ‘s werelds eerste computerprogrammeur.

ada-lovelace

Ada Lovelace op 20-jarige leeftijd; schilderij van Margaret Sarah Carpenter uit 1836

Ada Lovelace

In het in 1816 geschreven derde deel van het gedicht ‘Childe Harold’s Pilgrimage’ van de beroemde Engelse dichter Lord Byron – hij leefde van 1788 tot 1824 – komen de volgende regels voor:

“Is thy face like thy mother’s, my fair child! / ADA! sole daughter of my house and heart? / When last I saw thy young blue eyes they smiled, / And then we parted,  – not as now we part, / But with a hope.“

De ‘ADA!’ in dit gedicht van Lord Byron is zijn op 10 december 1815 geboren dochter Augusta Ada Byron. Ada kwam voort uit het kortstondige huwelijk van Lord Byron met Anna (Lady Byron) Milbanke.

byrons

Anna (Lady Byron) Milbanke en Lord Byron

Dat Lord Byron niet wist of Ada op haar moeder leek, komt omdat Lady Byron hem al vijf weken na de geboorte van Ada verliet. Ze vond Lord Byron bij nader inzien “gek, slecht en gevaarlijk om te kennen“. Ze vertrok en nam haar dochter mee. Hoewel hij volgens de toenmalige Engelse wetgeving het voogdijschap kon opeisen – mannen kregen toen automatisch het voogdijschap als zij daarom vroegen –  zag hij daarvan af. Drie maanden later vertrok hij uit Engeland naar het vaste land van Europa om vervolgens nooit meer naar Engeland terug te keren. Acht jaar later overleed hij in Griekenland op 36-jarige leeftijd zonder zijn dochter ooit nog gezien te hebben. Hij deed daar overigens ook geen moeite voor. Wel informeerde hij af en toe per brief naar haar en zijn zuster stuurde een medaillon met daarin haar portret op.

ada-lovewlace

Portret van Ada op vierjarige leeftijd, afbeelding terug gevonden in een medaillon dat de zuster van Lord Byron in 1820 naar hem had opgestuurd.

Lady Byron probeerde Ada zo veel mogelijk weg te houden van de romantische denkbeelden en het wilde leven van haar vader (“Die man is zo verguld van zichzelf en loopt zo met zijn hoofd in de wolken dat zijn voeten niet eens de grond raken”). Toen Ada als kind, net zo als zijzelf, geïnteresseerd raakte in wiskunde moedigde haar moeder dit dan ook van harte aan. Alles liever dan de poëzie waar Lord Byron zo druk mee in de weer was.

Ada was als kind vaak ziek. Toen ze dertien jaar oud was, kreeg ze mazelen. Ze kreeg onder andere ernstige problemen met lopen. Het duurde maanden voordat ze hiervan herstelde. Liggende op haar ziekbed staarde ze door het raam naar buiten waar ze de vogels zag vliegen. Ze raakte geïnteresseerd in het vliegen. Ze ging uitgebreid de vogels en hun vliegbewegingen bestuderen, maakte notities waarin ze beschreef wat de voor- en nadelen waren van materialen (veren, papier of hout) om vleugels te maken en schetste een serieus ontwerp voor een zweefvliegtuig. Ook opperde ze de mogelijkheid van een door stoom aangedreven vliegmachine. Tijdens deze ziekteperiode kwamen er constant allerlei door haar moeder ingehuurde leraren langs om haar les te geven. Ada verdiepte zich niet alleen in de wiskunde en astronomie maar leerde ook Frans, Duits en Italiaans.

In 1832, ze was toen zestien jaar oud, maakte ze kennis met Mary Somerville. Deze gold in Engeland als één van de grootste wiskundigen van haar tijd. Zo had zij de werken van de beroemde Franse wiskundige Laplace in het Engels vertaald. Mary Somerville zou de belangrijkste lerares op wiskundegebied van Ada worden. Het 16-jarige meisje en de 51-jarige wiskundige konden het buitengewoon goed met elkaar vinden en zouden jarenlang een correspondentie over allerlei wiskundige problemen met elkaar voeren. Het was ook Mary Somerville die haar in 1833 tijdens een bal aan het hof – dankzij de roem van haar overleden vader werd Ada tot in de hoogste kringen uitgenodigd – voorstelde aan de toen 40-jarige Charles Babbage – voor een portret over hem, zie elders op deze site.

ada-lovelace-babbage-somerville

Het is deze ontmoeting die Ada haar definitieve plaats in de geschiedenisboeken zou bezorgen. Charles Babbage, professor in de wiskunde in Cambridge, was vanaf 1822 druk bezig met zijn ‘Difference Engine’, een soort rekenautomaat waarmee je allerlei wiskundige formules kon oplossen, maar het kon sterrenhemel-tabellen maken die werden gebruikt bij navigatie op zee. Vooral de Britse overheid had behoefte aan boeken met betrouwbare tabellen. Tot dan werden deze handmatig berekend met vaak fouten tot gevolg.

De jonge Ada raakte zeer geïnteresseerd in de ideeën van Babbage. Ze zocht hem een paar keer thuis op en begon een correspondentie met hem. Vanaf 1837 ging deze discussie vooral over zijn nieuwste idee: de ‘Analytical Engine’. Hiermee ging Babbage nog een stap verder dan met zijn ‘Difference Engine’. Was dat vooral een grote rekenmachine, de ‘Analytical Engine’ kon ook programmeerbare analytische bewerkingen uitvoeren. Het wordt daarom vandaag de dag gezien als het eerste ontwerp voor een computer.

Nog meer dan Charles Babbage zelf besefte Ada Lovelace wat er allemaal mogelijk was met een dergelijke machine. Zo schreef zij dat je er niet alleen mee kon rekenen en analyseren, maar er ook complexe grafieken mee kon maken en zelfs met behulp van de machine muziek kon componeren.

De mogelijkheden van het apparaat trokken internationaal de aandacht. In 1842 hield Charles Babbage op een congres van wiskundigen in Turijn een toespraak over zijn ‘Analytical Engine’. Luigi Menabrea, een Italiaanse wiskundige (later werd hij minister-president van Italië) schreef er in het Frans voor het Zwitserse blad ‘Bibliothèque Universelle de Genève’ een artikel over. Babbage wou graag een vertaling van dit artikel in Engeland publiceren, maar omdat hij geen goed Frans sprak, vroeg hij aan Ada – die wel goed Frans sprak en bovendien de gedachten achter de machine begreep en kon verwoorden – of zij het stuk wilde vertalen. Ada las het artikel. Ze constateerde dat het wat toevoegingen verdiende. Babbage zei dat ze het naar eigen inzicht mocht aanvullen.

Ada werkte negen maanden aan de vertaling van het artikel en haar toevoegingen. Het verscheen in 1843. Het oorspronkelijke artikel van Menabrea telde 8.000 woorden. Daar voegde Ada liefst 12.000 woorden aan toe in zeven zogenaamde ‘notes’. Vooral ‘Note G’ is beroemd geworden. Hierin toonde Ada aan dat als je de machine opdracht gaf om een zogenaamde ‘cycle of operations’ bewerking te doen – zo noemde Ada een loop: het herhaald uitvoeren van dezelfde handeling – je voor de berekening van Bernoulli-getallen (een bepaalde wiskundige reeks van getallen) je de machine slechts hoefde te voorzien van 75 instructieponskaarten. Dat was sensationeel. Ter vergelijking: een textielmachine uit die tijd die afbeeldingen weefde, had soms wel 20.000 ponskaarten nodig.

lovelace-notesEen deel van Note G met de softwareregels om de Bernoulli-getallen te berekenen.

Deze door Ada Lovelace beschreven methodiek om de ‘Analytical Engine’ Bernoulli-getallen te laten berekenen wordt algemeen beschouwd als het eerste voor een computer geschreven programma en daarom wordt Ada Lovelace tegenwoordig gezien als ‘s werelds eerste computerprogrammeur. Wel was er één probleem. De machine van Babbage deed het nog niet, maar Babbage werkt hard aan het bouwen van de benodigde onderdelen van de machine. Maar omdat er geen werkend exemplaar was, kon niet worden gecontroleerd of het “softwareprogramma” van Ada werkte.

Ada schreef de notes terwijl ze een druk sociaal leven had. Tot haar kennissen behoorden de natuurkundige Michael Faraday en de schrijver Charles Dickens. Met de laatste ging ze vaak op stap naar Brighton. In 1834 trouwde ze met de tien jaar oudere Baron William King die in 1838 de titel Hertog van Lovelace erfde. Vanaf dat moment ging ze als Ada Lovelace door het leven. Samen kreeg het echtpaar drie kinderen: Byron (geboren in 1836), Anne (1837) en Ralph (1839).

Ook nadat ze haar artikel over de ‘Analytical Engine’ had geschreven, bleef ze met Babbage corresponderen. In één van haar brieven aan hem stelde ze voor een kleine automaat te bouwen waarmee je het spelletje ‘boter, kaas en eieren’ kon spelen. Aan een dergelijke machine was volgens haar in de hogere kringen grote behoefte. Op grond hiervan zou je haar ook kunnen betitelen als de eerste persoon die een spelcomputer bedacht. Babbage ging niet op het voorstel in.

Vanaf 1845 ging het echter bergafwaarts met Ada. Ze begon te drinken en ontwikkelde een gokverslaving. Ze verloor veel geld met het gokken bij paardenkoersen. Met een aantal mannelijke vrienden, waarmee ze ook flirtte, vormde ze een soort syndicaat. In 1851 bedacht Ada een wiskundig model om haar kansen op de renbaan te verbeteren – het model hield rekening met de noteringen die de bookmakers afgaven –  maar de paarden trokken zich niks van haar wiskundige formules aan en ze verloor veel geld. Ze verpande zelfs haar juwelen om haar schulden te kunnen betalen. Haar moeder kocht deze voor haar terug. Ook startte ze in deze periode een buitenechtelijke relatie.

In 1852 kreeg ze baarmoederkanker en na een ziekteperiode van een aantal maanden overleed ze op 27 november 1852. Kort voor haar overlijden verliet haar echtgenoot haar nadat Ada opbiechtte dat ze hem ontrouw was geweest. Vlak voor haar dood werd ze nog wel bezocht door Charles Dickens die haar voor las uit één van zijn verhalen. Net zoals haar vader Lord Byron werd Ada slechts 36 jaar oud. Ze werd op eigen verzoek naast haar vader begraven in het familiegraf van de familie Byron in de St. Mary Magdalene kerk in Hucknall.

Met Charles Babbage bleef ze tot haar dood corresponderen. In een brief kort voor haar overlijden zegde ze, vooruitlopend op haar testament, hem een bedrag toe van 600 pond. Helaas voor hem was haar hele persoonlijk vermogen aan het gokken op gegaan en resteerde er slechts een schuld van 2000 pond. Charles Babbage bleef tot aan zijn dood in 1871 werken aan zijn ‘Analytical Engine’. Hij zou er niet in slagen om een werkend apparaat te bouwen.

Wat Ada Lovelace betreft, het artikel met haar ‘Notes’ raakte in de vergetelheid. Pas 100 jaar na haar dood, werd het artikel in 1952 herontdekt door de geschiedkundige Lord Bowden. Een jaar later werd het herdrukt en kwam ze weer in de publiciteit. In 1980 ontwierp het Amerikaanse Ministerie van Defensie een nieuwe vierdegeneratie computertaal. Als eerbetoon noemden ze deze taal Ada. Ook softwaregigant Microsoft eerde Ada. Op de authenticiteit-hologrammen van de Microsoft-producten staat een afbeelding van haar als kind.

Tegenwoordig wordt er wereldwijd op elke tweede dinsdag van oktober de Ada Lovelace Day (ALD) gevierd, een internationale dag om alle vrouwen te eren die hebben bijgedragen aan belangrijke doorbraken in wetenschap, technologie, techniek en wiskunde.