Ciência

A primeira programadora da história

Ada Lovelace foi uma mulher à frente de seu tempo no século XIX, deixou um legado marcante no campo da computação. Sua história não é apenas a de uma mulher notável, mas também a de uma visionária que influenciou profundamente a evolução da programação.

Nasceu em 1815, filha do poeta Lord Byron e da matemática Annabella Milbanke. A relação tumultuada entre seus pais desempenhou um papel crucial em sua vida. Sua mãe, preocupada com a influência poética de Lord Byron, incentivou o interesse de Ada pela matemática e pela ciência. Essa orientação precoce moldou seu pensamento analítico e forneceu as bases para suas notáveis realizações no campo da programação.

Aos 12 anos, fica fascinada por aves e pássaros, e desenha um pássaro mecânico que bate asas, publicando um livro com seus estudos, observações e ilustrações chamado Flyology.

Em uma carta de Ada para sua mãe, quando já tinha por volta de 30 anos, Ada escreve:

“if you can’t give me poetry, can’t you give me “poetical science?
Se você não pode me dar poesia, não pode me dar ciência poética?”

Mas Lovelace reconciliou os pólos concorrentes da influência dos seus pais. Em 5 de janeiro de 1841, ela perguntou:

“What is Imagination?” Two things, she thought. First, “the combining faculty,” which “seizes points in common, between subjects having no apparent connection,” and then, she wrote, “Imagination is the Discovering Faculty, pre-eminently. It is that which penetrates into the unseen worlds around us, the worlds of Science.”
“O que é imaginação?” Duas coisas, ela pensou. Primeiro, “a faculdade de combinação”, que “captura pontos em comum, entre assuntos sem conexão aparente”, e depois, escreveu ela, “A imaginação é a Faculdade de Descobrir, preeminentemente. É aquilo que penetra nos mundos invisíveis que nos rodeiam, os mundos da Ciência.”

Lovelace e a Máquina Analítica

Aos 17 anos, Ada Lovelace foi apresentada a Charles Babbage, o inventor da Máquina Analítica, uma máquina que propunha a execução automática de cálculos complexos. Lovelace tornou-se amiga e colaboradora de Babbage, e essa parceria foi fundamental para seu envolvimento com a programação. Sob a mentoria de Babbage, Lovelace expandiu seus horizontes, indo além da matemática pura para vislumbrar o potencial da Máquina Analítica como algo mais do que uma calculadora.

A oportunidade de Lovelace surgiu quando ela conheceu Charles Babbage, o renomado matemático que se tornaria seu amigo e mentor. Em 5 de junho de 1833, ela participou de uma festa em Londres, onde conheceu Babbage, um viúvo na casa dos quarenta anos. Ele entusiasmou-se ao falar de uma invenção chamada “Máquina da Diferença”, uma torre de rodas numeradas capaz de realizar cálculos confiáveis com a simples rotação de uma manivela. Poucos dias depois, Lovelace foi à casa de Lady Byron para ver a demonstração do dispositivo. Intrigada com o protótipo, iniciou uma correspondência com Babbage sobre seu potencial e seus próprios estudos matemáticos. As cartas entre eles datam de 10 de junho de 1835 a 12 de agosto de 1852; ele compartilhava seus planos, enquanto ela expressava suas ambições. Em 1839, Babbage escreveu a Lovelace: “Acho que seu gosto pela matemática é tão decidido que não deveria ser reprimido.”

Quando Babbage começou a conceber um novo projeto, a “Máquina Analítica” – uma máquina enorme com milhares de engrenagens capazes de executar funções mais precisas -, Lovelace atuou como sua principal intérprete. Em uma viagem a Turim para promover o trabalho, Babbage conheceu o matemático Luigi Federico Menabrea, que concordou em escrever um artigo sobre a máquina. Publicado em uma revista acadêmica suíça em outubro de 1842, com cerca de oito mil palavras, Lovelace traduziu do francês e adicionou suas próprias notas, resultando em uma versão de vinte mil palavras. Mais tarde, Babbage escreveu sobre suas contribuições: “As notas da Condessa de Lovelace se estendem por cerca de três vezes a extensão do livro de memórias original”. Ele reconheceu que ela abordou plenamente as questões difíceis e abstratas relacionadas ao tema.

A tradução de Lovelace, juntamente com suas notas, foi publicada em 1843 e representa sua maior contribuição para a ciência da computação. Ela elucidou claramente o funcionamento do dispositivo de Babbage, destacando seus fundamentos no tear Jacquard. Assim como a máquina de tecelagem de seda de Joseph-Marie Jacquard podia criar automaticamente padrões usando uma cadeia de cartões perfurados, o sistema de Babbage também podia tecer padrões algébricos. Lovelace explicou como poderia realizar um cálculo específico, estabelecendo um plano detalhado para os cartões perfurados tecerem uma longa sequência de números de Bernoulli. Esse feito é considerado o primeiro programa de computador.

Em suas palavras, Lovelace escreveu:

“The science of operations, as derived from mathematics more especially, is a science of itself, and has its own abstract truth and value.”
“A ciência das operações, derivada mais especialmente da matemática, é uma ciência em si mesma e tem sua própria verdade e valor abstratos”.

Essinger, em sua biografia, interpreta essa linha, afirmando que Ada estava buscando inventar a ciência da computação e separá-la da ciência da matemática.

Além disso, Lovelace articulou de maneira mais clara que Babbage o significado poético de sua máquina. Ela afirmou que essa ciência constituía a linguagem adequada para expressar os grandes fatos do mundo natural e as constantes mudanças nas relações mútuas que ocorrem nas agências da criação. Lovelace viu essa linguagem como uma ferramenta para manipular verdades matemáticas de maneira mais rápida e precisa para benefício da humanidade, unindo o mundo teórico e prático da matemática de maneira mais íntima e eficaz.

Lovelace articulou, como nem mesmo Babbage conseguiu, o significado poético de sua máquina. Ela escreveu:

This science constitutes the language through which alone we can adequately express the great facts of the natural world, and those unceasing changes of mutual relationship which, visibly or invisibly, consciously or unconsciously to our immediate physical perceptions, are interminably going on in the agencies of the creation we live amidst.
Esta ciência constitui a linguagem através da qual podemos expressar adequadamente os grandes fatos do mundo natural, e aquelas mudanças incessantes de relacionamento mútuo que, visível ou invisivelmente, consciente ou inconscientemente, para nossas percepções físicas imediatas, estão interminavelmente acontecendo nas agências de a criação em que vivemos.

Ela continua:

A  new, a vast, and a powerful language is developed for the future use of analysis, in which to wield its truths so that these may become of more speedy and accurate practical application for the purposes of mankind than the means hitherto in our possession have rendered possible. Thus not only the mental and the material, but the theoretical and the practical in the mathematical world, are brought into more intimate and effective connection with each other.
Uma linguagem nova, vasta e poderosa é desenvolvida para o uso futuro da análise, na qual é possível manejar suas verdades, de modo que estas possam se tornar de aplicação prática mais rápida e precisa para os propósitos da humanidade do que os meios até agora em nossa posse tornado possível. Assim, não apenas o mental e o material, mas também o teórico e o prático no mundo matemático são colocados em uma conexão mais íntima e eficaz um com o outro.

O Algoritmo de Lovelace e suas contribuições

O algoritmo proposto por Ada Lovelace tinha como objetivo calcular os “números de Bernoulli” usando a Máquina Analítica. No entanto, sua genialidade estava na compreensão de que a máquina poderia ser programada para executar uma variedade de tarefas, não apenas cálculos matemáticos. Essa ideia fundamental influenciou o desenvolvimento futuro da programação, estabelecendo os alicerces para as linguagens de programação modernas.

Em um dos seminários que Charles participou em 1842 em Turim, Itália, onde expôs todos os seus resultados e cálculos sobre a nova máquina analítica, o engenheiro e matemático Luigi Menabrea, que estava presente, fez do seminário um artigo em francês para a comunidade científica da época e sua transcrição foi publicada em 1842 na Bibliothèque Universelle de Genève.

As notas de Lovelace foram classificadas alfabeticamente de A a G, e em uma dessas notas em especial, a nota G, é conhecida como o primeiro programa (algoritmo) de computador do mundo. Um algoritmo que computava os números de Bernoulli, e isso rendeu a ela o título de primeira programadora da história. Além do algoritmo, em suas notas Ada prevê que a invenção de Babbage não só poderia computar números, mas poderia também criar imagens.

Desenho da Máquina Analítica de Babbage feito por Lovelace

Sua visão pioneira foi além de seu tempo, antecipando o conceito de programação de propósito geral.

Ada Lovelace não apenas desafiou as normas de sua época, mas também transcendeu as expectativas, deixando uma marca indelével na história da programação. Sua relação única com seu pai, a mentoria de Babbage e suas “Notas G” distintas a elevaram ao status de pioneira da computação.

Lovelace não apenas concebeu o primeiro algoritmo, mas também abriu caminho para um mundo de possibilidades, influenciando gerações de programadores. Sua história é uma inspiração e uma lembrança de que a paixão, a visão e a determinação podem romper as barreiras do tempo e moldar o futuro.

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