Il 10 dicembre 1815, a Londra, nasce Augusta Ada Byron, figlia di uno dei poeti più celebri dell’epoca, Lord Byron, e della matematica e riformista Anne Isabella Milbanke. La coppia, però, è destinata a separarsi nel giro di poche settimane: quando Ada ha appena un mese, la madre ottiene l’affidamento esclusivo. Il poeta, già in fuga da se stesso e dal mondo, non rivendica mai la custodia della figlia.
Cresciuta da una madre severa e razionale, Ada viene immersa fin da piccola nello studio della matematica, della logica e delle scienze, nel tentativo di allontanarla dalle “follie poetiche” paterne. Ma quella fusione di numeri e immaginazione diventa la chiave della sua genialità.
Nel 1833, a 18 anni, Ada incontra Charles Babbage, inventore della Macchina Analitica, un’ambiziosa macchina meccanica in grado – almeno in teoria – di eseguire qualsiasi calcolo. L’incontro è una scintilla: Ada comprende subito il potenziale della macchina, ben oltre il semplice calcolo numerico. Vede in essa uno strumento universale per manipolare simboli, per creare musica, immagini, idee.
Nel 1842, quando l’ingegnere italiano Luigi Federico Menabrea pubblica un articolo sulla Macchina Analitica, Ada lo traduce dall’italiano all’inglese. Ma non si limita a una semplice versione linguistica: aggiunge una lunga serie di note personali, dense di intuizioni che anticipano il futuro dell’informatica.
Tra queste, inserisce un algoritmo per calcolare i numeri di Bernoulli, pensato per essere eseguito dalla macchina. È il primo programma informatico della storia. Ma le sue visioni non si fermano lì: Ada intuisce il concetto di loop, subroutine e memoria riutilizzabile; suggerisce l’uso delle schede perforate come sistema di input e, soprattutto, immagina che le macchine computazionali possano andare oltre i numeri, abbracciando campi come la musica e le arti visive. Per questo, Ada non è solo una matematica. È una visionaria. Ama definirsi “analista e metafisica”, e il suo approccio prende il nome di scienza poetica. Charles Babbage, incantato dalla sua brillantezza, la soprannomina “l’incantatrice dei numeri”.
Divenuta Contessa di Lovelace dopo il matrimonio, Ada vive una vita breve ma intensa. Muore nel 1852, a soli 37 anni, per un tumore all’utero. Per decenni, il suo nome scompare dalle pagine della storia, relegato a una nota a margine nella biografia del padre. Solo nel XX secolo il suo genio viene finalmente riconosciuto. Nel 1979 il Dipartimento della Difesa USA le dedica il linguaggio di programmazione ADA. Nasce l’Ada Lovelace Day, una giornata internazionale per celebrare le donne nella scienza e nella tecnologia. E oggi, fumetti, libri illustrati e biografie continuano a raccontare la sua incredibile storia.
Ada Lovelace è, a tutti gli effetti, la prima programmatrice della storia. Ma soprattutto è la dimostrazione che immaginazione e scienza, quando si incontrano, possono anticipare il futuro.
Il lavoro della contessa ha contributo direttamente ad influenzare i lavori di un'altro rivoluzionario: il matematico inglese Charles Babbage.
Nato nel 1834, Babbage immagina qualcosa di rivoluzionario: una macchina in grado di eseguire automaticamente operazioni matematiche complesse. Non parte dal solo concetto di calcolo, ma da un principio organizzativo: la divisione del lavoro, pilastro dell’economia industriale, applicata al pensiero numerico.
Charles Babbage (1791-1871) in un’incisione d’epoca. Matematico e ingegnere, concepì già nell’Ottocento l’idea di un calcolatore universale programmabile
Nel suo progetto, individua tre elementi essenziali:
- La memoria: realizzata con colonne verticali di ruote dentate, simili a quelle di una cassaforte. Ogni colonna rappresenta una cella di memoria in grado di contenere un numero.
- Il processore (il “Mill”): opera su due numeri per volta, scelti dalla memoria. Non elabora tutto insieme, ma lavora su coppie selezionate, anticipando il concetto moderno di cache.
- Il sistema di trasferimento dati: una struttura meccanica che consente lo scambio tra memoria e unità di calcolo, anticipando il ruolo della Memory Management Unit (MMU).
Con questi elementi, Babbage definisce un’architettura che somiglia, in modo sorprendente, a quella dei computer moderni. E mentre i suoi contemporanei ancora faticano a comprendere la sua visione, lui è già proiettato nel futuro.
Schema semplificato degli elementi previsti di Babbage ritrovabili in un moderno sistema
Riflettendo sulle operazioni fondamentali, Babbage si rende conto che:
- la moltiplicazione è solo una somma ripetuta;
- la divisione è una serie di sottrazioni;
- e anche la sottrazione, in fondo, si può ridurre a un’addizione con opportuni accorgimenti.
Capisce così che ogni calcolo, per quanto complesso, può essere scomposto in tre azioni di base: somma, confronto, ripetizione. Nasce così il principio di riduzione.
È una rivelazione: la macchina universale non deve essere in grado di fare tutto, ma solo queste tre cose. È la nascita del concetto di macchina programmabile.
Per istruire la macchina sulle operazioni da eseguire, Babbage si Ispira alle schede perforate del Telaio Jacquard, ma fa un passo in più: prevede che la macchina possa scrivere nuove schede da leggere successivamente, modificando il proprio comportamento in base ai risultati ottenuti.
La definisce “la macchina che si mangia la coda”.
È un’intuizione grandiosa: non è più l’hardware a contare, ma il software. Per la prima volta nella storia, si immagina una macchina riprogrammabile, dotata di logica condizionale e cicli. Il tutto viene progettato nei minimi dettagli, ma i costi sono elevati e la complessità tecnica scoraggia i finanziatori. Il governo britannico, che inizialmente sostiene il progetto, decide infine di interrompere i fondi. L’idea che una macchina possa “pensare” appare troppo folle per l’epoca.
Babbage muore nel 1871 senza vedere realizzata la sua visione. Ma il progetto non viene dimenticato.
Nel 1991, il Museo della Scienza di Londra costruisce una replica funzionante della Macchina Analitica, utilizzando solo materiali e tecnologie dell’epoca vittoriana. Funziona perfettamente.
La macchina di Babbage costruita negli anni '90 e conservata presso il Museo della Scienza di Londra (Immagine dal web usata a scopo storico/divulgativo)
Ignorato dal suo paese, Babbage morì il 18 ottobre 1871 e con lui il suo progetto venne praticamente dimenticato. Solo negli anni '90 vennero riprese le sue ricerche e il 29 novembre 1991, una realizzazione del suo progetto (costruita coi mezzi disponibili nell'Inghilterra vittoriana) fu fatta funzionare, compiendo il primo calcolo completo presso il Museo della Scienza di Londra.
Babbage avrebbe potuto costruire davvero la sua macchina nel XIX secolo: se lo avesse fatto, il mondo sarebbe cambiato per sempre.