Ada Lovelace

Ada Lovelace oli 1800-luvulla elänyt englantilainen matemaatikko. Hän on kuuluisa analyyttisen koneen kuvauksesta sekä sille kehittämästään algoritmista, tehden Lovelacesta mahdollisesti historian ensimmäisen ohjelmoijan.

Vesivärimaalaus vuodelta 1840

Nuoruus

Lapsuus

Ada Lovelace (syntymänimeltään Augusta Ada Byron) syntyi Lontoossa 10. joulukuuta 1815. Adan vanhemmat olivat kuuluisa runoilija lordi Byron (George Gordon Byron) ja hänen vaimonsa Anne Isabella Byron. Lordi Byron oli tunnettu holtittomasta rahankäytöstään ja kyseenalaisesta suhteestaan sisarpuoltaan, Augustaa (Augusta Leigh) kohtaan. Ada oli vain reilun kuukauden ikäinen kun hänen äitinsä päätti, ettei kestä enää aviomiestään. Lady Byron pakeni nukkuvan miehensä luota Adan kanssa varhain maanantaiaamuna 15. tammikuuta 1816. Ada ei enää sittemmin nähnyt isäänsä, joka kuoli Adan ollessa kahdeksanvuotias.

Isällään, lordi Byronilla, oli silti epäsuora vaikutus Adan kasvatukseen. Hänen äitinsä laittoi hänet opiskelemaan matematiikkaa ja tiedettä, ettei Ada perisi isänsä epävakaata temperamenttia. Se oli harvinaista tuon ajan naisille, jopa yläluokassa. Ada osoitti jo nuorena lahjakuutta numeroiden ja kielien suhteen. Innostuttuaan 12-vuotiaana linnuista ja lentämisestä, hän kertoi äidilleen suunnittelevansa höyryllä toimivaa lentävää hevosta.

Ada kärsi lapsena kovista päänsäryistä, jotka sumensivat hänen näköään.

Avioliitto

Aatelisarvonsa Ada sai vuonna 1835, kun hän meni naimisiin Lovelacen kreivin, William Kingin, kanssa. He saivat kolme lasta vuosien 1836 ja 1839 välillä.

Ura ja saavutukset

Yhteistyö Charles Babbagen kanssa

Vuonna 1833 parin yhteinen ystävä, Mary Somerville, esitteli Adan Charles Babbagelle. Pian sen jälkeen Ada vieraili Babbagen työpajalla nähdäkseen hänen ensimmäisen mekaanisen tietokoneen, differenssikoneen. Lovelace ystävystyi Babbagen kanssa ja heidän ystävyytensä kesti aina Adan elämän loppuun saakka. Babbagen avulla Ada alkoi opiskelemaan edistynyttä matematiikkaa Lontoon yliopiston professorin, Augustus de Morganin kanssa.

Charles Babbage (1791-1871) oli matemaatikko, filosofi ja keksijä. Hän oli matematiikan Lucas-professuuri Cambridgen yliopistossa. Hän auttoi Astronomical Society:n (1820) ja Statistical Society:n (1834) perustamisessa. Babbage kuvaili, kuinka hän sai idean mekaanisesta laskimesta: "Istuin eräässä Analytical Society:n huoneessa Cambridgessa, ja edessäni oli auki kirja logaritmeista. Toinen jäsen tuli huoneeseen, ja nähdessään minut puoliunisena hän sanoi: 'Babbage, mistä oikein uneksit?' johon vastasin: 'Mietin, että nämä kirjassa näkyvät taulukot voisi laskea koneella'." Babbage näki koneensa ainoastaan matemaattisia laskutoimituksia ajatellen. Lovelace taas näki niille laajempia käyttötarkoituksia.

Vuonna 1842 Babbage kuvaili Torinon yliopistossa pidettävässä seminaarissa toista ja hienostuneempaa luonnostelmaansa koneesta. Italialainen matemaatikko ja insinööri Luigi Federico Menabrea kirjoitti tämän seurauksena artikkelin Babbagesta, "Notions sur la machine analytique de Charles Babbage" ("Charles Babbagen Analyyttisen Koneen Elementit").

Adan Algoritmi

Ada Lovelacen huomautus G

Ada innostui Menabrean artikkelista ja päätti kääntää sen englanniksi. Scientific Memoir -lehdessä 1843 julkaistu käännös käsitti lopulta 8 000 sanaa. Lisäksi Lovelace Babbagen kannustamana täydensi artikkelia omilla huomautuksillaan. Niille kertyi mittaa yli tuplaten alkuperäiseen artikkeliin verrattuna, noin 20 000 sanaa. Huomautukset on merkitty aakkosten kirjaimin A-G. Huomautus G sisältää laajan ja perusteellisen kuvauksen kokonaislukupotenssien summan laskemiseen käytettävien Bernoullin lukujen laskemisesta.

Huomautus sisältää niin täsmälliset ohjeet Bernoullin lukujen tuottamiseen analyyttisella koneella, että monet pitävät sitä maailman ensimmäisenä tietokoneohjelmana. Charles Babbage mainitsee päiväkirjassaan, että tarjoutui muotoilemaan huomautus G:n Ada Lovelacen puolesta säästääkseen tämän vaivoja. Emme tiedä, suostuiko Lovelace pyyntöön emmekä voi olla sataprosenttisen varmoja, että kohta G on kokonaan hänen omaa työtään. Hänen ja Babbagen välinen kirjeenvaihto kuitenkin osoittaa, että Ada työskenteli Bernoullin lukujen parissa ja muun muassa korjasi alkuperäiseen käsikirjoitukseen päätyneitä merkittäviä virheitä.

Idea analyyttisesta tietojenkäsittelystä

Ada Lovelace ymmärsi analyyttisen koneen käyttökelpoisuuden muuhunkin kuin matematiikkaan. Hän esimerkiksi ajatteli, että sen avulla musiikkia voisi ilmaista täsmällisessä muodossa, ennakoiden digitaalisen musiikin aikakautta. Tällaista matemaattiseen ongelmanratkaisuun keskittynyt Babbage ei miettinyt.

Lovelacen ajattelussa data ja sen analysointi ovat jo selvästi erotettavissa toisistaan. Hän myös tähdensi huomautuksissaan, että analyyttinen kone ei itsessään pysty luomaan mitään, vain käsittelemään sille annettuja tietoja. Näin tietokone ei koskaan yllättäisi meitä.

Aikuisiän ongelmat ja kuolema

Sairastelu ja peliongelma

Vanhempana Ada kärsi astmasta ja ruoansulatusvaivoista, joihin hänelle määrättiin lääkkeeksi vahvoja opioideja otettavaksi viinin kanssa. Tämä vaikutti Adan persoonalisuuteen ja aiheutti mielialanvaihteluja sekä hallusinaatioita. Vuonna 1851 Ada alkoi uhkapelaamaan hevoskisoissa, joista hänelle kertyi jopa puoli miljoonaa velkaa. Tämän maksamiseksi Ada joutui panttaamaan perhekalleuksia. On myös pyritty selvittämään, yrittikö Ada kehittää jonkinlaisen matemaattisen järjestelmän hevoskilpailuvedonlyöntiä varten. Selvitysten lähtökohtana on se, että Ada ja Babbage mainitsevat vuosien 1848 ja 1849 kirjeenvaihdossa sanan "book". Ei tiedetä millaista kirjaa he tarkoittavat, mutta on arveltu, että sana viittaa vedonlyöntiluetteloon, sillä sanaa book käytetään hevoskilpailuissa tässä merkityksessä.

Kesällä 1851 Adan terveys alkoi kääntyä huonompaan suuntaan kohtusyövästä johtuen. Hän ei koskaan elämässään ollut erityisen vahva, ja etenkin 1840-luvun keski- ja loppuvaiheessa hän oli sairastellut jatkuvasti ja kärsinyt säännöllisesti hermouupumuksesta ja yleisestä heikkoudesta.

Kuolema

Ada oli vuoden 1852 alkuun mennessä kuolemansairas, ja hänen sairautensa oli muuttumassa tuskalliseksi kuolemaksi. Adan aikainen lääketiede ei ollut tarpeeksi kehittynyttä parantaakseen häntä, eikä valitettavasti voinut tehdä juuri mitään edes helpottaakseen hänen kärsimyksiään. Injektioneulaa ei ollut vielä keksitty, ja opiaatteja voitiin annostella vain suullisesti.

Elokuun 30. päivänä 1852 Adan pulssi pysähtyi kymmeneksi minuutiksi, mutta hän ei vielä kuollut. Hänen tuskansa pahenivat ja hänestä tuli sekava. Hän myös pelkäsi, että hänet haudattaisiin elävältä. Aiemmin Ada oli ollut agnostikko, mutta nyt hän aneli uskonnollista äitiään ja aviomiestään rukoilemaan puolestaan.

Ada sai kestää vielä paljon kipua ennen kuin hän kuoli 27. marraskuuta 1852. Viikko kuolemansa jälkeen Ada saatettiin haudan lepoon isänsä viereen Hucknall Torkardin pieneen kirkkoon Nottinghamshireen, lähelle lordi Byronin suvun kotia Newstead Abbeyta.

Nykyajan sovellukset

Tunnustukset

Ada Lovelacen vaikutus tietojenkäsittelytieteeseen huomattiin vasta 1950-luvulla. Hänen muistiinpanonsa tulivat uudelleen julki B.V. Bowdenin julkaisemassa kirjassa Faster Than Thought: A Symposium on Digital Computing Machines (1953). Tämän jälkeen Ada on saanut monia postuumeja tunnustuksia töistään. Vuonna 1980 Yhdysvaltain puolustusministeriö nimesi uuden ohjelmointikielen "Ada" Lovelacen mukaan.

Nykyaikaisen tietojenkäsittelyn pioneerinä tunnettu Alan Turing siteerasi Lovelacen ajatuksia muistiinpanoissaan noin sata vuotta myöhemmin. Hän kuitenkin huomautti, että ihminen voidaan huijata ”yllättymään” tietokoneen toimista. Tämän ajatuksen pohjalle syntyi idea kuuluistasta Turingin testistä.

Kehittyneempää tekoälyä mitattaessa käytettävä "Lovelacen testi" on nimetty Adan kunniaksi. Sen kehitti ryhmä tietojenkäsittelytieteilijöitä. He olivat sitä mieltä, että Turingin testi ei mitannut enää tarpeeksi hyvin tekoälyn älykkyyttä. Lovelacen testin läpäisyn vaatimuksena on, että tekoäly kehittää itse jotain omaperäistä, jotain mitä ei ole valmiiksi ohjelmoitu.

Ada Lovelacen päivää on vietetty lokakuun toisena tiistaina vuodesta 2009 lähtien. Päivän tarkoituksena on juhlistaa tekniikan, tieteiden, ja matematiikan alan naisia, ja heidän saavutuksiaan.