ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ Analytical Engine อัลกอริทึมที่ตีพิมพ์ครั้งแรก จำนวนเบอร์นูลลี และแนวคิดการเขียนโปรแกรม

เอดา เลิฟเลซ

เอดา เลิฟเลซเป็นนักคณิตศาสตร์และนักเขียนชาวอังกฤษในศตวรรษที่ 19 ผู้เขียนบันทึกปี 1843 เกี่ยวกับ Analytical Engine ของชาร์ลส์ แบบเบจ ซึ่งอธิบายวิธีคำนวณจำนวนเบอร์นูลลีเป็นขั้นตอนและจินตนาการถึงการคำนวณที่ไกลกว่าเลขคณิต

ช่วงชีวิต
เอดา เลิฟเลซมีชีวิตอยู่ระหว่างปี 1815 ถึง 1852 และเป็นบุตรโดยชอบด้วยกฎหมายเพียงคนเดียวของลอร์ดไบรอนกับแอนนาเบลลา มิลแบงก์
เป็นที่รู้จักจาก
บันทึกปี 1843 ของเธอเกี่ยวกับ Analytical Engine มีสิ่งที่มักถูกอ้างว่าเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ตีพิมพ์ครั้งแรก
แนวคิดใหญ่
เธอมองว่าเครื่องจักรที่ตั้งโปรแกรมได้สามารถจัดการสัญลักษณ์ ไม่ใช่เพียงคำนวณตัวเลข
ภาพวาดสีน้ำราวปี 1840 ของเอดา คิง เคาน์เตสแห่งเลิฟเลซ ซึ่งมักรู้จักในชื่อเอดา เลิฟเลซดูภาพบน Wikimedia Commons

เอดา เลิฟเลซคือใคร

เอดา เลิฟเลซเป็นนักคณิตศาสตร์และนักเขียนชาวอังกฤษที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ Analytical Engine เครื่องจักรที่ชาร์ลส์ แบบเบจวางแผนสร้าง เธอเกิดในชื่อออกัสตา เอดา ไบรอนในปี 1815 และได้รับการศึกษาด้านคณิตศาสตร์อย่างเข้มแข็งผิดปกติสำหรับผู้หญิงในชนชั้นและยุคของเธอ การฝึกฝนนั้นช่วยให้เธอมองเครื่องของแบบเบจไม่เพียงเป็นเครื่องคิดเลข แต่เป็นเครื่องจักรเชิงสัญลักษณ์ทั่วไปที่เป็นไปได้

การศึกษาและอิทธิพลช่วงแรก

แอนนาเบลลา มิลแบงก์ แม่ของเลิฟเลซ สนับสนุนคณิตศาสตร์ ตรรกะ ภาษา และการเรียนอย่างมีวินัย แมรี ซอมเมอร์วิลล์ นักเขียนวิทยาศาสตร์ที่ได้รับความนับถือ แนะนำเลิฟเลซให้รู้จักแบบเบจในปี 1833 เลิฟเลซยังเรียนกับออกัสตัส เดอ มอร์แกน ซึ่งช่วยเปิดทางให้เธอเข้าถึงแนวคิดคณิตศาสตร์ขั้นสูงในช่วงที่สถาบันวิทยาศาสตร์อย่างเป็นทางการส่วนใหญ่ยังปิดกั้นผู้หญิง

แบบเบจและ Analytical Engine

แบบเบจเริ่มจาก Difference Engine เครื่องคำนวณเชิงกลสำหรับสร้างตาราง ต่อมา Analytical Engine ของเขามีความทะเยอทะยานกว่านั้นมาก: ออกแบบให้มีตัวเลขที่เก็บไว้ หน่วยคำนวณ คำสั่งจากบัตรเจาะรู และผลลัพธ์ แม้เครื่องนี้ไม่เสร็จในช่วงชีวิตของเขา แต่แนวคิดในการออกแบบคาดการณ์หลายสิ่งที่ต่อมากลายเป็นหัวใจของคอมพิวเตอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้

บันทึกปี 1843

ในปี 1843 เลิฟเลซแปลบทความภาษาฝรั่งเศสของลุยจิ เมนาเบรียเกี่ยวกับ Analytical Engine เป็นภาษาอังกฤษ และเพิ่มบันทึกของตนเองอย่างละเอียด บันทึกเหล่านี้ยาวกว่าบทความต้นฉบับมากและอธิบายว่าเครื่องจักรสามารถถูกตั้งโปรแกรมได้อย่างไร Note G วางลำดับการดำเนินการสำหรับคำนวณจำนวนเบอร์นูลลี จึงเป็นเหตุผลที่เลิฟเลซมักได้รับเครดิตว่าเป็นผู้ตีพิมพ์โปรแกรมคอมพิวเตอร์แรก

ไกลกว่าการคิดเลข

ความเข้าใจที่ยืนยาวที่สุดของเลิฟเลซเป็นเชิงแนวคิด เธอเสนอว่าหากเครื่องจักรทำงานกับสัญลักษณ์ตามกฎได้ ตัวเลขก็อาจแทนได้มากกว่าปริมาณ ในมุมมองนั้น เครื่องคำนวณในอนาคตอาจทำงานกับดนตรีหรือวัสดุเชิงสัญลักษณ์อื่น ๆ ได้ แนวคิดนี้แยกการคำนวณที่ตั้งโปรแกรมได้ออกจากการคำนวณเชิงกลธรรมดา

เครดิตและข้อถกเถียงทางประวัติศาสตร์

คำว่าโปรแกรมเมอร์คนแรกต้องใช้ด้วยความระมัดระวัง แบบเบจพัฒนาโปรแกรมและทั้งสองทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิด ขณะที่เลิฟเลซตีพิมพ์คำอธิบายยุคแรกที่ชัดเจนที่สุดเกี่ยวกับโปรแกรมสำหรับ Analytical Engine และเขียนข้อคิดกว้างไกลผิดปกติเกี่ยวกับความหมายของเครื่องจักรเช่นนั้น สรุปอย่างเป็นธรรมคือเธอเป็นผู้ตีความยุคบุกเบิกของการคำนวณที่ตั้งโปรแกรมได้ และเป็นผู้เขียนอัลกอริทึมที่ตีพิมพ์และได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางเป็นครั้งแรกสำหรับเครื่องจักรชนิดนี้

มรดก

เลิฟเลซเสียชีวิตในปี 1852 ก่อนคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์จะทำให้แนวคิดของเธอดูใช้งานได้จริงเป็นเวลานาน ชื่อเสียงของเธอเติบโตในศตวรรษที่ 20 เมื่อบรรดานักประวัติศาสตร์กลับมาพิจารณาการคำนวณยุคแรก ภาษาโปรแกรม Ada วัน Ada Lovelace Day นิทรรศการพิพิธภัณฑ์ และงานเขียนประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ ล้วนผูกชื่อของเธอเข้ากับต้นกำเนิดของการเขียนโปรแกรมและบทบาทของผู้หญิงในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ทำไมจึงสำคัญ

เอดา เลิฟเลซสำคัญเพราะช่วยให้ผู้อ่านเห็นการคำนวณในฐานะแนวคิดก่อนที่มันจะเป็นอุตสาหกรรมที่ทำงานได้จริง บันทึกของเธออยู่ตรงพรมแดนระหว่างคณิตศาสตร์ เครื่องจักร ภาษา และจินตนาการ นอกจากนี้ยังเตือนว่าประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ไม่ได้เดินเป็นเส้นตรงจากฮาร์ดแวร์ไปสู่ซอฟต์แวร์ แต่เกี่ยวข้องกับคนที่ถามว่าเครื่องจักรสามารถแทน ทำให้อัตโนมัติ และแสดงออกถึงอะไรได้บ้าง