Come Ada Lovelace immaginò l'informatica un secolo prima che esistesse
Nel 1843, Ada Lovelace scrisse quello che oggi è riconosciuto come il primo programma per computer pubblicato — per una macchina che non fu mai costruita, nel secolo che rese concepibile una macchina simile.
Nel 1837 il matematico inglese Charles Babbage iniziò a progettare quella che chiamò la Macchina Analitica — un dispositivo meccanico, alimentato a vapore e controllato da schede perforate prese in prestito dall'industria tessile, capace di eseguire qualsiasi calcolo gli venisse istruito. Non era la prima macchina calcolatrice che aveva proposto; un progetto precedente, la Macchina Differenziale, poteva solo calcolare tabelle matematiche fisse. La Macchina Analitica era diversa nel suo genere: generica, programmabile, in grado di ricevere un diverso set di istruzioni e produrre un risultato diverso. Babbage non ottenne mai i fondi per costruirla completamente.
Ada Lovelace, matematica e unica figlia legittima del poeta Lord Byron, tradusse un articolo di un ingegnere italiano sulla Macchina Analitica nel 1843 e aggiunse le sue note — che erano tre volte più lunghe dell'articolo originale. Al loro interno c'è un metodo passo-passo per la macchina per calcolare i numeri di Bernoulli, una sequenza usata in matematica. Gli storici dell'informatica ora considerano questo il primo algoritmo pubblicato scritto per un computer generico, una descrizione di software scritta prima che esistesse l'hardware capace di eseguirlo. Lovelace scrisse anche, più profeticamente dello stesso Babbage, che una tale macchina un giorno avrebbe potuto manipolare più che numeri — musica, immagini, simboli di qualsiasi tipo — un'idea che non sarebbe stata realizzata per oltre un secolo.
Niente di tutto questo accade isolato dal suo momento. La Rivoluzione Industriale, che si estese all'incirca dalla metà del XVIII alla metà del XIX secolo in Gran Bretagna e in Europa, è ciò che rese la Macchina Analitica del tutto concepibile: la lavorazione di precisione dei metalli, la potenza del vapore e un'economia sempre più a suo agio con l'idea che una macchina potesse fare il lavoro che una stanza piena di persone faceva a mano. Le ambizioni di Babbage erano, in questo senso, interamente del loro secolo — tecnicamente premature, ma non fuori luogo.
Da dove venivano le schede perforate
Babbage non inventò la scheda perforata. La prese in prestito direttamente dall'industria tessile, da un telaio dimostrato a Lione nel 1801 dal tessitore Joseph-Marie Jacquard, che utilizzava una catena di schede perforate per controllare quali fili un telaio meccanico sollevava — permettendo a un singolo telaio di tessere motivi elaborati senza un operatore esperto che dirigesse ogni passaggio a mano. Babbage adattò la stessa idea per controllare il calcolo invece del tessuto: le schede avrebbero alimentato sia i numeri che le istruzioni su cosa farne nella Macchina Analitica, con un secondo mazzo ripetibile in grado di rimandare la macchina a riutilizzare istruzioni precedenti — la stessa idea di base dietro un ciclo nel software oggi. Lovelace rese esplicito il collegamento nelle sue note, scrivendo che la Macchina Analitica "tessé schemi algebrici proprio come il telaio di Jacquard tesse fiori e foglie." Anche le due parti principali della macchina presero i loro nomi dalle fabbriche dell'epoca: Babbage chiamò la parte che conteneva i numeri il Magazzino e la parte che agiva su di essi il Mulino — antenati diretti di ciò che un computer moderno chiama memoria e processore.
Dimostrare il progetto, un secolo e mezzo dopo
Babbage non ottenne mai i fondi per completare la Macchina Analitica, e per oltre un secolo dopo rimase una questione aperta se i suoi progetti avrebbero funzionato, o se l'ingegneria vittoriana fosse semplicemente troppo imprecisa per costruire ciò che aveva disegnato. Nel 1985, il Science Museum di Londra si propose di rispondere direttamente, costruendo una versione della macchina precedente e più semplice di Babbage — la Macchina Differenziale n. 2 — rigorosamente dai suoi disegni del 1847-49, utilizzando solo tolleranze di fabbricazione che sarebbero state raggiungibili nella sua vita. La sezione di calcolo fu completata nel 1991, in tempo per il duecentesimo anniversario della nascita di Babbage; un meccanismo di stampa che aveva anche progettato fu aggiunto nel 2002. Funzionò. La macchina finita, 8.000 parti e cinque tonnellate, funziona ancora oggi al Science Museum di Londra — chiudendo una questione che era rimasta aperta dagli anni '30 dell'Ottocento: non se Babbage fosse un visionario, ma se la sua ingegneria fosse effettivamente solida.
Tre angoli, una biblioteca
Questa storia si trova contemporaneamente in tre delle dodici biblioteche WonderBooks — la persona, la macchina e l'epoca ricevono ciascuna la propria narrazione illustrata, e possono essere lette in qualsiasi ordine o da sole.
Domande frequenti
Ada Lovelace ha mai costruito un computer funzionante?
No — né Lovelace né Babbage costruirono la Macchina Analitica durante la loro vita; essa esisteva solo come disegni e note. Ciò che Lovelace produsse fu l'algoritmo: un metodo dettagliato, passo-passo, per la macchina per calcolare una sequenza di numeri, scritto anni prima che esistesse una macchina in grado di eseguirlo.
La Macchina Analitica di Babbage è stata effettivamente costruita?
La Macchina Analitica stessa non è mai stata costruita, né nel XIX secolo né da allora. Ciò che il Science Museum di Londra completò nel 1991 fu la Macchina Differenziale n. 2, precedente e più semplice, di Babbage, costruita rigorosamente secondo i suoi disegni — prova che i suoi progetti meccanici avrebbero funzionato, sebbene ciò non confermi ogni dettaglio della più ambiziosa Macchina Analitica.
Perché Ada Lovelace è chiamata la prima programmatrice di computer?
Le sue note del 1843 sulla Macchina Analitica includono un metodo dettagliato per calcolare i numeri di Bernoulli, una vera sequenza matematica, scritto come una sequenza precisa di operazioni da eseguire per la macchina. Gli storici dell'informatica riconoscono questo come il primo algoritmo pubblicato scritto per una macchina di calcolo generica, anche se la macchina per eseguirlo non esisteva ancora.