Ada Lovelace - Kỹ sư lập trình đầu tiên của nhân loại

Cỗ máy mà bà miêu tả chính là “Máy Giải Tích” của nhà phát minh người Anh Charles Babbage. Bởi lý do tài chính, “Máy Giải Tích” chưa từng được chế tạo trong thực tế. Nhưng những ghi chép của nhà toán học nữ Lovelace về tin học khiến cho bà được ghi nhận và vinh danh là nhà kỹ sư lập trình máy tính đầu tiên của thế giới.

Chương trình máy tính mà bà viết cho “Máy Giải Tích” có nội dung tính toán số Bernoulli (Số Bernoulli được đặt tên theo nhà toán học Thụy Sỹ Jacob Bernoulli và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực toán học khác nhau-NV). Nhưng điều khiến bà để lại ảnh hưởng sâu sắc chính là tầm nhìn về tiềm năng của tin học. Theo bà, những cỗ máy sẽ làm được nhiều hơn là chỉ tính toán các con số. Chúng sẽ có thể hiểu được các biểu tượng, và có thể trở thành công cụ để sáng tác âm nhạc, nghệ thuật.

“Nhận thức này sau đó đã trở thành khái niệm cốt lõi của kỷ nguyên số”, tác giả Walter Isaacson viết về tầm nhìn của Ada Lovelace trong cuốn sách có tên “Những nhà phát minh”. “Từng mẩu nội dung, số liệu hoặc thông tin - âm nhạc, văn bản, hình ảnh, con số, biểu tượng, âm thanh, video - có thể được thể hiện dưới dạng số và được xử lý bởi máy móc”.

Ada Lovelace cũng khám phá sâu về các mảng lĩnh vực mà máy tính có thể làm, viết về nghĩa vụ của các lập trình viên, cũng như đặt ra khả năng và sau đó phủ nhận khả năng một ngày nào đó các cỗ máy tính có thể tư duy và sáng tạo một cách chủ động - điều mà ngày nay chúng ta gọi là Trí tuệ Nhân tạo.

“Máy Giải Tích sẽ không thể tự chủ tạo ra thứ gì”, bà viết. “Nó sẽ làm những gì chúng ta ra lệnh cho nó thực hiện”.

Mẹ của bà - người từng được chồng mình âu yếm đặt biệt danh “nàng công chúa của những hình bình hành” - là một nhà cải cách xã hội đến từ một gia đình thượng lưu có sở thích đặc biệt với bộ môn Toán học.

Ada Lovelace không giống như những nhà khoa học thông thường. Thừa hưởng các tư chất đặc biệt ở cả cha và mẹ, bà và có thiên hướng kết hợp giữa khoa học và nghệ thuật trong tư duy và công việc nghiên cứu của mình. Bà quan niệm toán học và logic là những điều sáng tạo và bay bổng. Bà gọi đó là “khoa học nên thơ”.

Toán học “làm nên một ngôn ngữ mà chỉ nó thôi cũng đủ nói lên những thực tế lớn lao của thế giới tự nhiên”, bà từng viết.

Nhà phát minh Charles Babbage, người gọi bà là “phù thủy của những con số”, từng viết rằng Lovelace đã “tung phù chú vào những lĩnh vực trừu tượng nhất của khoa học, và đã nắm bắt được chúng một cách chắc chắn hơn hầu hết mọi trí thức nam giới khác”.

Sống trong một thời đại mà phụ nữ được quan niệm là không có tư duy khoa học, trí tuệ của Ada Lovelace có những lúc được coi là hiện thân của sự “nam tính”. “Với một trí tuệ kiên định, chắc chắn, đầy nam tính, nhưng quý bà Lovelace có đầy đủ phẩm chất của một người phụ nữ tinh tế nhất,” đó là những dòng cáo phó đăng trên tờ The London Examiner khi bà qua đời.

Chính Somerville là người đã giới thiệu Lovelace với nhà phát minh Babbage vào năm bà 17 tuổi. Mô hình cỗ máy tính cơ học bằng đồng mà ông đã chế tạo gây cho bà những ấn tượng đặc biệt. Họ bắt đầu một tình bạn, tình đồng nghiệp kéo dài hai thập kỷ, với mối quan tâm chung là toán học và khoa học.

Cũng chính Somerville là người đã giới thiệu Lovelace với hôn phu William King. Họ kết hôn năm 1835, khi bà 19 tuổi. William King sớm trở thành một Bá tước, và vợ ông trở thành nữ Bá tước xứ Lovelace. Trong bốn năm tiếp đó, hai cậu con trai và một cô con gái đã ra đời.

Tuy nhiên, nhà toán học nữ trẻ tuổi quyết tâm không để cuộc sống gia đình làm gián đoạn sự nghiệp khoa học của mình. “Giờ đây tôi đọc sách toán mọi ngày, tôi đang nghiên cứu sâu về lượng giác và đang tìm hiểu sơ bộ về phương trình bậc 3 và phương trình trùng phương. Nên bạn thấy đấy, hôn nhân không làm giảm nhiệt huyết của tôi đối với những lĩnh vực này cũng như quyết tâm của tôi trong việc theo đuổi chúng”, Ada Lovelace viết trong một lá thư gửi cho bạn mình.

Năm 1840, Lovelace học thêm theo phương pháp trao đổi thư từ với giáo sư toán học Augustus De Morgan người Luân Đôn. Bằng cách này, bà đã lĩnh hội được các kiến thức toán học ở cấp đại học. Giáo sư De Morgan sau đó đã viết thư cho mẹ của Lovelace, trong đó khẳng định nếu một nam sinh viên có được trình độ của con gái bà, “anh ta có thể đã được cất nhắc trở thành một thanh tra toán học hạng nhất”.

Năm 1843, khi lên 27 tuổi, Lovelace đã có bài viết sau này trở thành đóng góp trường tồn cho ngành khoa học máy tính. Bà đã công bố một bản dịch bài báo khoa học về Máy Giải Tích Babbage, kèm theo một phần phụ lục dài gấp ba lần như vậy với những nội dung quan trọng về cách vận hành của máy tính và những tiềm năng tương lai. (Tác phẩm này được xuất bản trên một tạp chí khoa học của Anh. Ada chỉ sử dụng tên viết tắt A.A.L thay vì Augusta Ada Lovelace để làm bút danh cho bài viết). Lovelace cũng đã viết chi tiết cách để tính toán các số Bernoulli và nó đã đi vào lịch sử với vai trò là chương trình máy tính đầu tiên. Bả hình dung về một tương lai khi máy tính có thể làm những phép phân tích phức tạp hơn với tốc độ nhanh hơn con người.

“Một ngôn ngữ mới mẻ, rộng lớn và quyền năng đang được phát triển để phục vụ các ứng dụng của phân tích trong tương lai”, bà viết, “và kết quả là chúng ta sẽ có những ứng dụng nhanh hơn và chính xác hơn để phục vụ cho nhân loại”.

Các nhà nghiên cứu đời sau nhận định đây là một “văn bản phi thường”. “Bà ấy đã viết về những nguyên tắc trừu tượng của tin học, về cách lập trình, và những ý tưởng lớn lao như khả năng sáng tác âm nhạc và tư duy độc lập của máy tính”, nhà khoa học Ursula Martin thuộc Đại học Oxford nhận định khi nói về cuộc đời và sự nghiệp của Lovelace.

Chỉ chưa đầy một thập kỷ sau đó, nhà toán học nữ Ada Lovelace, kỹ sư lập trình tin học đầu tiên của thế giới, qua đời ngày 27 tháng 11 năm 1852 ở tuổi 36.

Các ghi chép của Ada Lovelace được hậu thế tìm ra vào những năm giữ thế kỷ XX, và đã khơi nguồn cảm hứng cho Bộ Quốc phòng Mỹ đặt tên bà cho một ngôn ngữ lập trình máy tính. Hàng năm, Ngày Ada Lovelace được tổ chức hàng năm vào thứ Ba tuần thứ hai của tháng Mười tại nhiều nơi trên thế giới nhằm tôn vinh những đóng góp của phụ nữ trong lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.

Có rất nhiều ví dụ về những người phụ nữ thành công trong ngành công nghệ. Từ Marissa Mayer, đến Kathy Sierra, và Sheryl Sandberg, phụ nữ đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp công nghệ cao. Nhưng một người, đặc biệt nổi bật lên là có vai trò quan trọng vào sự phát triển của khoa học máy tính. Tên bà là Grace Hopper.
Sinh năm 1906, bà nhanh chóng phát hiện ra mình có năng khiếu về toán học, và sau đó đã nhận được bằng tiến sĩ từ đại học Yale trong lĩnh vực này. Năm 1943, khi Chiến tranh thế giới thứ hai đang xảy ra ác liệt nhất, bà gia nhập lực lượng Hải quân Mỹ, nơi bà được phân công nhiệm vụ làm việc trên máy tính Harvard Mark 1.

Mặc dù khá lạc hậu theo tiêu chuẩn ngày nay, nhưng dòng máy tính này đóng một vai trò quan trọng trong các hoạt động phục vụ chiến tranh. Chúng thậm chí còn được nhà bác học John Von Neumann sử dụng để mô phỏng các vụ nổ bom nguyên tử, rất lâu trước khi bom nguyên tử được dội xuống nước Nhật. Một vài năm sau đó, Hopper đã xây dựng nên trình biên dịch đầu tiên trên thế giới. Được gọi là A-0 (Arithmetic Language Version 0), nó chạy trên máy UNIVAC 1, và có thể dịch một loại mã toán học thành mã máy.

Hopper tin rằng con người nên có khả năng đọc được mã máy tính. Triết lý này đã truyền cảm hứng để tạo ra COBOL (một ngôn ngữ lập trình vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay, đặc biệt là trên các hệ thống di sản). Và nhiều ngôn ngữ lập trình mà chúng ta đang sử dụng hiện nay cũng được lấy cảm hứng từ COBOL.