In occasione della Giornata internazionale delle donne e delle ragazze nella scienza, che ricorre il mercoledì 11 febbraio, Unipinwes dedica questo spazio alla storia di scienziate che hanno dato un contributo allo loro disciplina , raccontate dalle docenti dell’Università di Pisa.
La protagonista di oggi è Ada Lovelace raccontata da Chiara Bodei, docente e vicedirettrice del Dipartimento di Informatica.
Nel 1843 Ada Lovelace pubblica quello che oggi viene spesso presentato come il primo programma della storia. Ma non esiste, all’epoca, alcuna macchina su cui quel programma possa essere eseguito. Ed è proprio questo vuoto, questa assenza, a rendere interessante il contributo: pensare la computazione in forma pura, prima che esista una macchina reale, è ciò che la rende ancora oggi attuale.
Per capire perché questa storia, pur segnata dal fallimento, continui a parlarci, dobbiamo tornare al decisivo incontro londinese del giugno 1833. Ada ha solo 17 anni quando conosce Charles Babbage, matematico e scienziato, già famoso nell’Inghilterra vittoriana. Si trovano a un ricevimento, e lui, vedovo e sopra i 40 anni, le parla della “macchina alle differenze”, l’invenzione a cui sta lavorando. Una macchina in grado di eseguire le operazioni con numeri fino a sei cifre, ma anche di risolvere equazioni polinomiali e altri problemi matematici. Ada ne rimane colpita. Non è una ragazza qualunque: fin da piccola è stata dalla madre avviata allo studio della matematica e della scienza, seguita da precettori privati e matematici come Mary Sommerville e August De Morgan.
Ada (1815-1852) è la figlia di George Byron e di Anne Isabella Milbanke, che il poeta aveva soprannominato “la principessa dei parallelogrammi” per la sua passione per la matematica. Dopo la burrascosa separazione dei genitori, avvenuta poco dopo la nascita, è la madre a occuparsi della sua educazione, coltivandone la formazione scientifica e tentando, al tempo stesso, di tenerla lontana dalla poesia e dalla letteratura. Babbage ne diventa presto amico e mentore, colpito da una combinazione rara di rigore matematico e immaginazione, forse coltivata di nascosto dalla madre o forse ereditata dal padre.
A vent’anni sposa il conte di Lovelace. Nel periodo in cui nascono i tre figli, Byron, Annabella e Ralph, prosegue il suo lavoro di studio e il confronto con Babbage, che va delineando un progetto ben più ambizioso della macchina alle differenze: la macchina analitica, che rappresenta un salto concettuale decisivo. Non si limita a eseguire calcoli, ma consente di programmare il tipo di operazioni da svolgere attraverso l’uso di schede perforate. L’idea nasce osservando i telai di Jacquard, dove i fori delle schede guidano il passaggio degli aghi, secondo un principio analogo a quello dei carillon, in cui la musica dipende dall’incontro tra lamelle e rilievi.
La macchina analitica è pensata per operare su numeri decimali, anche con la virgola, e dispone di un deposito (“store”) per la conservazione dei dati e di un mulino (“mill”) per la loro elaborazione. Le istruzioni possono prevedere diramazioni condizionate e cicli, cioè sequenze di operazioni destinate a ripetersi. Insomma, un computer ante litteram.
Della nuova invenzione Babbage parla a Torino nel settembre del 1840, in occasione del Secondo Congresso degli Scienziati Italiani. Il primo congresso si era tenuto a Pisa l’anno precedente, in un’Italia che ancora non esisteva come nazione, e questi incontri scientifici finiranno presto per intrecciarsi con la storia del Risorgimento. In realtà Babbage presenta la sua macchina non al congresso, ma a un ristretto gruppo di studiosi. Tra questi vi è l’ingegnere Luigi Federico Menabrea (peraltro futuro primo ministro del regno d’Italia), che ne redige un resoconto in francese, pubblicato nel 1842 sulla Bibliothèque Universelle de Genève. È Ada, su richiesta di Babbage, a tradurlo in inglese e ad accompagnarlo con un ampio apparato di note, sette in tutto, che finiscono per superare in estensione il testo stesso.
Ada crede profondamente in questo progetto, ne intuisce le potenzialità e sostiene Babbage nel tentativo, destinato a fallire, di ottenere finanziamenti. Il progetto non verrà mai realizzato e i primi computer nasceranno solo un secolo più tardi, seguendo strade diverse. La macchina di Babbage sopravvive così solo nelle ucronie steampunk che reinventano un Ottocento popolato da computer meccanici a vapore.
Ma è proprio in quelle meticolose note appuntate da Ada che si nasconde la sorpresa: dense, visionarie, moderne. In una prosa lontana dallo stile scientifico odierno, Ada introduce concetti che oggi riconosciamo come fondativi dell’informatica. Quando Menabrea osserva che la macchina di Babbage va oltre quella di Pascal (una delle prime calcolatrici meccaniche), Ada chiarisce che le quattro operazioni aritmetiche non sono un fine, ma i mattoni elementari da combinare per costruire funzioni complesse.
Nella Nota, identificata come A, spinge ancora oltre questa intuizione, descrivendo la macchina come un’espressione materiale di funzioni di qualunque grado di generalità. E immagina che essa possa operare non solo sui numeri, ma su qualsiasi oggetto simbolico: se le relazioni tra i suoni fossero traducibili in istruzioni, scrive, la macchina potrebbe perfino comporre musica.
Ada introduce inoltre l’idea di diramazione, cioè la capacità di reagire a condizioni diverse, e quella di ciclo, anche annidato: elementi che oggi riconosciamo come istruzioni condizionali e strutture iterative, alla base di ogni linguaggio di programmazione.
Nell’ultima nota, pur avvertendo che la macchina “non ha la pretesa di originare nulla”, Ada presenta un procedimento per il calcolo dei numeri di Bernoulli, riconosciuto come il primo programma della storia. È su questo che si fonda la sua consacrazione come prima programmatrice, in un pantheon prevalentemente maschile di figure che hanno dato forma all’informatica come la conosciamo oggi.
Ma il suo contributo non si esaurisce in un primato storico. È tra le pochissime persone a cogliere il valore simbolico del progetto di Babbage. Emblematica la sua celebre metafora: la macchina analitica, scrive, “tesse motivi algebrici come il telaio di Jacquard tesse fiori e foglie”. In queste parole si ricompongono logica e immaginazione, rigore e poesia. Non a caso Babbage la chiamava “l’Incantatrice di numeri”.
La storia di Ada Lovelace ci ricorda che non tutte le traiettorie scientifiche conducono a una realizzazione immediata, e che non tutti i contributi possono essere misurati in termini di successo visibile. A volte il fallimento è il prezzo da pagare per aver pensato oltre il proprio tempo. Ed è anche da questi fallimenti che la scienza, lentamente, impara a immaginare il futuro.
Ad Ada è dedicato un linguaggio di programmazione, sviluppato dal Dipartimento della difesa degli Stati Uniti nel 1979, e una giornata, che si tiene ogni anno il secondo martedì di ottobre, per celebrare i successi delle donne che si dedicano alle discipline scientifico-tecnologiche (STEM).
