Реферат: Выдающиеся личности в истории вычислительной техники. Августа Ада Лавлейс

План

Введение………………………………………………………………………2

1. ИСТОРИЯ АДЫЛАВЛЕЙС

 1.1.Имена Ады Лавлейс и ЧарльзаБэббиджа в истории

 вычислительнойтехники……………………………………………………2

         1.2. Семья и воспитание юной«мамы программирования»………………2

 1.3. Первое знакомство сразностной машиной. Замужество…………….3

2. ПОКОРЕНИЕ ВЕРШИНМАТЕМАТИКИ

         2.1. От светской и семейной жизни – кглубинам математики……………4              2.2. Совместный труд над работой жизни………………………………….4

 2.3. Рождение первенца икритическое перенапряжение………………….5

3. ФИНАЛЬНАЯ КРИВАЯ………………………………………………………..6

4. ОСНОВНЫЕ ИДЕИРАБОТЫ АДЫ ЛАВЛЕЙС «ПРИМЕЧАНИЯ ПЕРЕВОДЧИКА»…..6

5. ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫАДЫ ЛАВЛЕЙС……………………………………………………...9

6.ДЕЯНИЯ ГРЭЙС ХОППЕР……………………………………………………..9

        Список использованной литературы

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> 

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">The only real secrets of trade are industry,
integrity, and knowledge: to the possessors
of these no exposure can be injurious; and
they never fail to produce respect and wealth.
«The Economy of Machinery and Manufactures»
by Charles Babbage, 1832»

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><a href=«www.pcmag.ru/?ID=»35309#bottom#bottom">*<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><a href=«www.pcmag.ru/?ID=»35309#top#top">*

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US"> «<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Истинные<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US"> <span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">секреты<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US"> <span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">любого<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US"> <span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">ремесла<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">— это трудолюбие, честность и знание,

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> носителям этих качеств не страшна

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> никакая огласка; такие люди всегда

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                                                                                       обретают уважение окружающих иличное  благосостояние».

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> — Чарлз Бэббэдж

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">, «Машины и производство: экономика», <st1:metricconverter ProductID=«1832 г» w:st=«on»>1832 г</st1:metricconverter>.

Выдающиеся личности вистории вычислительной техники. Августа Ада Лавлейс

ВВЕДЕНИЕ

В истории вычислительной техники существует множество имён. В их рядурядом стоят имена Ады Лавлейс и Чарльза Беббиджа. Чарльз Бэббидж – человек,который создал чертежи аналитической машины, и женщина, которая написала первуюв мире программу для этой машины. Она была великим математиком и оченьнастойчивым человеком, её не разочаровало даже то, что она не увидела своюпрограмму работающей.

1.ИСТОРИЯ АДЫ ЛАВЛЕЙС

1.1. Имена АдыЛавлейс и Чарльза Бэббиджа в истории вычислительной техники

В истории вычислительной техники имена Чарльза Бэббиджа и Ады Лавлейсстоят рядом. Автор единственной научной работы – примечаний к переведённой ею ситальянского на английский язык статьи об аналитической машине Бэббиджа – онанавсегда вписала своё имя в историю науки. "… Несколько страниц,написанных за ночь перед дуэлью Эваристом Галуа, открыли миру гениальногоматематика. Единственная песня – «Марсельеза», сочинённая капитаномРуже де Лимм, сделала его имя бессмертным. Составленные двадцативосьмилетнейграфиней Августой Адой Лавлейс, примечания к статье итальянского инженераЛ.Ф.Менабреа дают основания считать её первой программисткой, чьё имя навсегдаостанется в истории вычислительной математики и вычислительной техники"/7/. По существу, Ада Лавлейс заложила научные основы программирования навычислительных машинах за столетие до того, как стала развиваться эта наука.Близкий друг семьи Лавлейс математик Август де Морган, в своё времяпреподававший математику шестнадцатилетней Аде, был убеждён, что она способнана гораздо большее, что «данный трактат вовсе не критерий того, чего можноот неё ожидать».

1.2. Семья и воспитание юной «мамы программирования»

Августа Ада Лавлейс родилась 10 декабря 1815 года. Она былаединственной дочерью великого английского поэта Джорджа Гордона Байрона (1788 — 1824) и Аннабеллы Байрон, урождённой Милбэнк (1792 — 1860). «Онанезаурядная женщина, поэтесса, математик, философ», — писал Байрон о своейбудущей жене в 1813 году. Ада унаследовала у матери любовь к математике имногие черты отца, в том числе, близкий по эмоциональному складу характер. В1816 году Байрон навсегда покидает Великобританию. Он никогда больше не виделдочери, но часы вспоминал о ней, посвятил ей трогательные и нежные строки впоэме «Чайльд Гарольд»:

«Дочь, птенчик, Ада милая! На мать

Похожа ль ты, единственно родная?

В день той разлуки мне могла сиять

В твоих глазах надежда голубая…

* * * * * * * * * *

Спи в колыбели сладко, без волнения;

Я через море, с горной высоты

Тебе любимой, шлю благословенье,

Каким могла б ты стать для моего томленья!» /1/.

Ада получила прекрасное воспитание. Важное место в нём занималоизучение математики – в немалой степени под влиянием матери. Бэббидж, которыйбыл знаком с леди Байрон, поддерживал увлечение юной Ады математикой. Бэббиджпостоянно следил за научными занятиями Ады, он подбирал и посылал ей статьи икниги, в первую очередь по математическим вопросам. Занятия Ады поощряли друзьяеё семьи – Август де Морган и его жена, супруги Соммервил и другие.

1.3. Первое знакомство с разностной машиной. Замужество

К 1834 году относится знакомство Ады с разностной машиной Бэббиджа. Адапосещает публичные лекции Д.Ларднера о машине. В это же время совместно сСоммервилем и другими она впервые посещает Бэббиджа и осматривает егомастерскую. После первого посещения Ада стала часто бывать у Бэббиджа, иногда всопровождении миссис де Морган. В своих воспоминаниях де Морган так описалаодин из первых визитов: «Пока часть гостей в изумлении глядела на этоудивительное устройство с таким чувством, как говорят, дикари первый раз видятзеркальце или слышат выстрел из ружья, мисс Байрон, совсем ещё юная, смоглапонять работу машины и оценила большое достоинство изобретения» /2/.

В 1835 году Ада Байрон в возрасте девятнадцати лет вышла замуж за лордаКинга, который впоследствии стал графом Лавлейс. Замужество Ады не отдалило еёот Бэббиджа; их отношения стали ещё более сердечными. В начале знакомстваБэббиджа привлекли математические способности девушки. В дальнейшем Бэббиджнашёл в ней человека, который поддерживал все его смелые начинания. Ада былапочти ровесницей его рано умершей дочери. Всё это привело к тёплому иискреннему отношению к Аде на долгие годы.

Ада была маленького роста, и Бэббидж, упоминая о ней, часто называл еёфеей. Однажды редактор журнала «Examinator» описал её следующимобразом: «Она была удивительна, и её гений (а она обладала гениальностью)был не поэтический, а математический и метафизический, её ум находился впостоянном движении, который соединился с большой требовательностью. Наряду стакими мужскими качествами, как твёрдость и решительность, леди Лавлейс присущибыли деликатность и утонченность наиболее изысканного характера. Её манеры, вкусы,образование… были женскими в хорошем смысле этого слова, и поверхностныйнаблюдатель никогда не смог бы предположить силу и знание, которые лежалискрытыми под женской привлекательностью. Насколько она питала неприязнь клегкомыслию и банальностям, настолько она любила наслаждаться настоящиминтеллектуальным обществом. Она страстно желала быть знакомой со всеми людьми,известными в науке, искусстве и литературе»/3/.

Ада унаследовала от отца и литературные способности: её письма написанылегко, красивым языком. В одном из писем к Бэббиджу, давая себе характеристику,Ада Лавлейс пишет: «Мой мозг – нечто большее, чем просто смертнаясубстанция, надеюсь, время накажет это (если только моё дыхание и прочее небудет слишком быстро прогрессировать к смерти). Клянусь Дьяволом, что непройдёт и десяти лет, как я высосу некоторое количество жизненной крови иззагадок вселенной, причём так, как этого не смогли бы сделать обычные смертныегубы и умы. Никто не знает, какая ужасающая энергия и сила лежат ещё неиспользованнымив моём маленьком гибком существе» /3/. Супруги Лавлейс вели светский образжизни, регулярно устраивая приёмы и вечера в своём лондонском доме и загородномимении Окхат-Парк. На них постоянно бывал и Бэббидж. В дополнении к частымличным встречам между Адой Лавлейс и Бэббиджем велась оживлённая переписка.

2.ПОКОРЕНИЕ ВЕРШИН МАТЕМАТИКИ

2.1. От светской и семейной жизни – к глубинам математики

У супругов Лавлейс в 1836 году родился сын, в 1838 – дочь и в 1839 –сын. Естественно, что это оторвало Аду на время от занятий математикой. Новскоре после рождения третьего ребёнка она обращается к Бэббиджу с просьбойподыскать ей преподавателя математики. При этом она пишет, что имеет силы дойтитак далеко в достижении своих целей, как она этого пожелает. Бэббидж в письмеот 29 ноября 1839 года отвечает Лавлейс: «Я думаю, что Ваши математическиеспособности настолько очевидны, что не нуждаются в проверке. Я навёл справки,но найти в настоящее время человека, которого я мог бы рекомендовать Вам как преподавателя,мне не удалось. Я продолжу поиски» /3/.

С начала 1841 года Лавлейс серьёзно занялась изучением машин Бэббиджа.В одном из писем к Бэббиджу Ада пишет: «Вы должны сообщить мне основныесведения, касающиеся Вашей машины. У меня есть основательная причина желатьэтого» /2/. В письме от 12 января 1841 года она излагает свои планы:"…Некоторое время в будущем (может быть в течение 3-х или 4-х, а возможно,даже многих лет) моя голова может служить Вам для Ваших целей и планов… Именнопо этому вопросу я хочу серьёзно поговорить с Вами" /2/. Это предложениебыло с признательностью принято Бэббиджем. С того времени их сотрудничество непрерывалось и дало блестящие результаты.

В октябре 1842 года была опубликована статья Менабреа, и Ада заняласьеё переводом. Впоследствии Бэббидж вспоминал, что, узнав о переводе, спросилАду, почему она не написала самостоятельной статьи по этому вопросу, с которымбыла так хорошо знакома. На это леди Лавлейс ответила, что эта мысль не пришлаей в голову. Тогда Бэббидж предложил ей написать примечания к этой статье, иона приняла эту идею.

2.2. Совместный труд над работой жизни.

План и структуру примечаний они вырабатывали совместно. Закончивочередное примечание, Ада отсылала его Бэббиджу, который редактировал его,делал различные замечания и отсылал. Работа была передана в типографию 6 июля1843 года.

Несмотря на принципиальное согласие, иногда им приходилось нелегко,т.к. столкнулись две яркие индивидуальности со своими взглядами, привычками,манерой работы. Бэббидж мог перепутать отдельные страницы, иногда даже терялих, по нескольку раз правил одни и те же листы и не заглядывал в другие. Этораздражало аккуратную Лавлейс. В свою очередь Ада болезненно воспринималанекоторые замечания Бэббиджа. Так она пишет: «Я очень раздасована тем, чтоВы изменили моё примечание. Вы знаете, что я всегда соглашаюсь делать любыенеобходимые изменения, но самостоятельно, и я не терплю, чтобы кто-либовмешивался в мой текст» /2/.

Но, несмотря на некоторые неувязки и порой даже резкий тон, они работалисовместно, хорошо понимая друг друга. Созданию такой творческой обстановки впервую очередь способствовал Бэббидж. Хотя он был раздражительным человеком,обижавшимся на любые возражения, в отношении Лавлейс он старался проявлятьчуткость и тактичность. Он понимал, что для женщины со слабым здоровьем ибольшими, пусть даже обоснованным, самомнением, одобрение является существеннымстимулом творчества. Поэтому Бэббидж не упускал случая отметить успехи Лавлейс.

Центральным моментом работы Лавлейс было составление программы (чисел)вычисления чисел Бернулли. Она пишет Бэббиджу: «Я хочу вставить в одно измоих примечаний кое-что о числах Бернулли в качестве примера того, как неявнаяфункция может быть разрешимой с помощью машины без того, чтобы предварительнобыть вычисленной с помощью головы и рук человека» /2/. Бэббидж не толькоприслал необходимые данные, но и составил последовательность действий, лежащуюв основе программы. Однако при этом он допустил ошибку, обнаруженную Адой. Обокончании составления программы она известила его 19 июля. По мнению Бэббиджа,программа была достойна отдельной статьи или брошюры, но Ада ответила Бэббиджудлинным на 16 страницах письмом, где решительно отклонила это предложение,поскольку это нарушило бы сроки публикации статьи Менабреа с её примечаниями.28 июля Лавлейс восторженно пишет Бэббиджу: «Я счастлива узнать, что моиПримечания требуют фактически мало исправлений. Сказать честно, они удивилименя…, хоть речь идёт обо мне самой. Они действительно написаны прекрасным стилем,который превосходит стиль самого очерка» /2/.

2.3. Рождениепервенца и критическое перенапряжение

Августа Ада Лавлейс работает с большим напряжением. В письмах кБэббиджу она неоднократно жалуется на утомление, болезни, плохое самочувствие.Наконец, 6 августа Бэббидж отсылает Аде свои последние замечания и проситпередать всё в типографию. В конце августа 1843 года перевод статьи Менабреа спримечаниями Лавлейс вышел в свет.

Бэббидж был очень доволен и, отдавая дань обоим авторам, писал:«Эти работы (Менабреа и Лавлейс), взятые вместе, представляют для тех, ктоспособен понимать рассуждения, полную демонстрацию того, что все действия иоперации анализа могут быть выполнены с помощью машин».

Менабреа был удивлён, обнаружив свою статью не только хорошо переведённой,но и снабжённой обширными и глубокими комментариями и замечаниями. Статьяпереведена неизвестным для Менабреа математиком, а каждое замечание былоподписано инициалами A.A.L/ (Ada Augusta Lovelace), которые он не мог связатьни с одним известным ему миром (см. стр. 10). Каково же было восхищениеМенабреа, когда после длительных выяснений он узнал, что за этими инициаламикроется 28 -ми – летняя леди Лавлейс.

3. ФИНАЛЬНАЯ КРИВАЯ?

Начиная с 1844 года, Ада Лавлейс всё больше увлекается игрой наскачках, тем более, что сама прекрасно ездила и любила лошадей. На скачкахиграли и Бэббидж и Вильям Лавлейс, причём Бэббидж интересовавшийся прикладнымивопросами теории вероятностей, рассматривал с этих позиций и игру на скачках иискал оптимальную систему игры. Однако и Бэббидж, и муж Ады сравнительно скороотказались от участия в игре. Но Ада, сблизившись с неким Джоном Кроссом,упорно продолжала играть. Она израсходовала почти все принадлежащие ей средстваи к 1848 году сделала большие долги. Потом её матери пришлось погасить этидолги, а заодно и выкупить компрометирующие письма у Джона Кросса. В начале50-ых годов появлялись первые признаки болезни, унесшей жизнь Ады Лавлейс. Вноябре 1850 года пишет Бэббиджу: «Здоровье моё … настолько плохо, что я хочупринять Ваше предложение и показаться по приезде в Лондон Вашим медицинскимдрузьям». Несмотря на принимаемые меры, болезнь прогрессировала исопровождалась тяжёлыми мучениями. 27 ноября 1852 года Ада Лавлейс скончалась,не достигнув 37 лет. Она была погребена рядом с отцом в фамильном склепеБайронов.

4.ОСНОВНЫЕ ИДЕИ РАБОТЫ АДЫ ЛАВЛЕЙС «ПРИМЕЧАНИЯ ПЕРЕВОДЧИКА»

Скромные по названию «Примечания переводчика» более чем вдвоепревышают текст переведённой статьи (статья Менабреа занимает 20 страниц, а примечания– 50). Всего 8 примечаний, посвящённых, в основном, трём взаимосвязаннымвопросам уточнения и пояснения для читателя некоторых принципов и особенностейработы аналитической машины; рассмотрение теоретических возможностей машины;программирование решения задач на этой машине.

В примечании А Лавлейссравнивает две машины – разностную и аналитическую. Она отмечает, чтовычислительная машина представляет собой совершенно иную область науки итехники и уделяет внимание выработке соответствующей терминологии. Поопределению Лавлейс, аналитическая машина представляет собой воплощение наукиоб операциях и сконструирована специально для действий над абстрактными числамикак объектами этих операций. «Под словом операция, — пишет Лавлейс, — мыпонимаем любой процесс, который изменят взаимное отношение двух или болеевещей, какого рода эти отношения ни были бы. Это наиболее общее определение(охватывающее все предметы во Вселенной). … Операционный механизм может бытьприведён в действие независимо от объекта, над которым производится операция. …Этот механизм может действовать не только над числами, но и над другимиобъектами, основные соотношения между которыми могут быть выражены с помощьюабстрактной науки об операциях и которые могут быть приспособлены к действиюоперационных обозначений и механизма машины. Предположим, например, чтосоотношения между высотами звуков в гармонии и музыкальной композиции поддаютсятакой обработке; тогда машина сможет сочинять искусно составленные музыкальныепроизведения любой сложности или длительности»/2/.

Последнее замечание Лавлейс удивительно. По существу, она впервые внаучном плане (и вполне обоснованно) ставит вопрос о возможности получения спомощью вычислительной машины результатов, аналогичных результатам, полученнымв процессе художественного творчества. В основном же примечание Ады относятся ксравнительной оценке двух машин. Лавлейс пишет, что аналитическая машина посравнению с разностной играет такую же роль, какую математический анализ поотношению к арифметике. Лавлейс делает принципиальный вывод об отсутствииограничений для математических возможностей аналитической машины. В терминах 20века можно было бы сказать об алгоритмической универсальности аналитическоймашины: любой алгоритм в принципе может быть реализован.

Лавлейс по достоинству оценила значение изобретений, лежащих в основеткацкого станка Жаккара (перфокарт и соответствующих механизмов) и применённыхБэббиджем для управления аналитической машины. Она образно описала значениеперфокарт. «Карты только указывают сущность операций, которые должны бытьсовершены, и адреса переменных, на которые эти действия направлены. Можносказать достаточно точно, что аналитическая машина ткёт алгебраические удары,как ткацкий станок Жаккара – цветы и листья»/2/.

В примечании В Лавлейсрассматривает запоминающие устройства (склад) аналитической машины и покрываетвозможность записи в любом регистре любого числа. Она поясняет читателю, что«склад» аналитической машины представляет собой (пользуясьсовременной терминологией) оперативное устройство (запоминающее), позволяющеезаписывать, стирать, хранить и извлекать любые числа, над которыми можнопроизвести любую последовательность арифметических операций, причём на всехэтапах сохранять промежуточные результаты вычислений.

В примечании С Лавлейсобъясняет читателю изобретённый Бэббиджем и упомянутый в статье Менабреа способвозврата одиночной перфокарты или группы перфокарт с целью их повторногоиспользования любое число раз. Повторное использование имеет существенное значение,т.к. при решении задач очень часто возникает необходимость в многократномповторении той или иной последовательности команд. Возможность такогоповторения значительно упрощает составление программы.

Примечание Dпредставляет существенныйинтерес для истории программирования. Здесь приведена программа машинногорешения системы двух линейных уравнений с двумя неизвестными. Лавлейс впервыеприменяет термин «рабочая переменная», эквивалентный современному –«рабочая ячейка». Этот термин Лавлейс использует для обозначения трёхтипов колонок памяти:

С заранее установленными данными,

Хранящими конечные результаты вычислений,

Содержащие промежуточные результаты вычислений.

Эти виды рабочих ячеек выделяются и в современных руководствах попрограммированию. Лавлейс предлагает при выполнении операции сложения еёрезультат записывать на ту же колонку памяти, где до этого хранилось одно изслагаемых (делается для экономии памяти). Для обозначения такой операции онапользуется двумя формами записи. Более краткая форма Yn=Yp+Yn аналогична той,которая применялась в одном из алгоритмических языков – Фортране.

В примечании Е Лавлейсуточняет и развивает соображения Менабреа о возможности расчёта нааналитической машине функций вида: Y= a + bx, Y = A + BcosX. Здесь Лавлейсформулирует: «Многие лица, недостаточно знакомые с математикой, считают,что роль машины сводится к получению результатов в цифровой форме, а природасамой обработки данных должна быть арифметической и аналитической. Этозаблуждение. Машина может обрабатывать и объединять цифровые величины точнотак, как если бы они были буквами или любыми другими символами общегохарактера, и фактически она может выдать результаты в алгебраическойформе» /2/. В этом же примечании Лавлейсвпервые вводит понятие цикла операций, а также понятие цикла циклов.

В примечании F содержится, вчастности, интересное замечание Лавлейс о возможностях аналитической машиныполучать решение такой задачи, которую из-за трудностей вычислений практическиневозможно решить вручную. Здесь (устройство) машина рассматривается не какустройство, заменяющее человека, а как устройство, способное выполнять работу,превышающую практические возможности человека.

В заключительном примечании Gдана программа вычисления чисел Бернулли, в которой Лавлейс продемонстрировалавозможность программирования на аналитической машине.

Немалое значение для истории науки представляет вопрос: насколько точнои удачно Лавлейс реализовала свою идею – составление машинной программы длярешения сравнительно сложной задачи? Проверить вручную подобную программувесьма затруднительно – желателен практический эксперимент на ЭВМ. Такойэксперимент был проведён в СССР в 1978 году на машине БЭСМ-6. Текст программыбыл закодирован на языке программирования Фортран в Дубне, отладка программывыявила одну ошибку и одну опечатку. И это вполне понятно, так как написатьподобную работу без проверки на компьютере и без ошибок невозможно. Ещё один важныйпункт – программа Лавлейс требует минимального количества перфокарт иобеспечивает экономию памяти.

Примечание GИнтересно ещё и в другомотношении. Широкую известность получило высказанное Лавлейс мнение опринципиальных возможностях аналитической машины: ”Аналитическая машина непретендует на то, чтобы создавать что-то действительно новое. Машина можетвыполнить всё то, что мы умеем ей предписать. Она может следовать анализу. Ноона не может предугадать какие-либо аналитические зависимости или истины.Функции машины заключаются в том, чтобы помочь нам получить то, с чем мы ужезнакомы“ /2/.

Это высказывание сделано в конце девятнадцатого века, когда не былоникаких компьютеров, но даже сегодня по этому вопросу мы остались на том жеуровне: компьютеры выполняют написанные программы, но не создают ничего нового.Пока никто не смог создать ЭВМ и программное обеспечение для неё, котороеобладало бы творческими возможностями. Однако широко распространились программыс «псевдоинтеллектом», но это результат лишь хорошо продуманногоалгоритма.

5.ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ АДЫ ЛАВЛЕЙС

Хотя Бэббидж написал свыше 70 книг и статей по различным вопросам, атакже составил большое число неопубликованных описаний аналитической машины,полного и доступного описания и, главное, анализа возможностей машины длярешения задач он так и не сделал. Бэббидж говорил, что слишком занятразработкой машины, чтобы уделять время её описанию.

Работа Лавлейс не только заполнила этот пробел, но и содержала глубокийанализ особенностей аналитической машины. Она настолько хорошо понимала егоработу, что описала принцип действия аналитической машины с чёткостью, которойне ожидал сам Бэббидж. Он неоднократно повторял, что представления Лавлейс оего работе были яснее, чем его собственные.

Усвоив идеи Бэббиджа и обладая глубокими познаниями в математике,Лавлейс с большой энергией проповедует эти идеи, стремясь сделать их широкоизвестными и понятными, стараясь заинтересовать учёных работами Бэббиджа. Онаорганизовывает целую компанию по популяризации машины и достигает успехов:часть их «детища» была построена. Ада Лавлейс высказала ряд идей,получивших широкое применение только в настоящее время. Основной итог её работы– создание основ программирования на универсальных цифровых вычислительныхмашинах.

В память об Аде Лавлейс назван разработанный в 1980 году язык АДА –один универсальных языков программирования. Этот язык был широко распространёнв США, и Министерство Обороны США даже утвердило название “Ада”, как имяединого языка программирования для американских вооруженных сил, а в дальнейшеми для всего НАТО.

6.ДЕЯНИЯ ГРЭЙС ХОППЕР

6.1. ГрэйсХопер

Грэйс Хоппер (Grace Hopper) родилась в 1906 году — на 91 год позже Ады. Ее карьера, хотя и нетипична для женщины, на первых порахне представляла ничего особенного — Вессарский колледж, степень доктораматематики в Йельском университете в 28 лет, профессорская должность в Вассаре.Таланты умной девочки, казалось бы, раскрыылись, жизнь шла своим чередом, иничто не предвещало бурных изменений.
       Как и в случае с компанией HelwettPackard, для полной реализации потенциала Грэйспоторебоввалассь экстраоринарнаяситуация. Ее создала Вторая мировая война. Грэйс, ужже тридцатисемилетняядама-профессор, вступила в женскую добровольную организацию содействия ВМС США.Для того, чтобы кобразом изменить свою жизнь, человек должен иметьавантюрстическую жилку, и Грэйс обладала ей в полной мере. Однажды она таквыразила свой основной жизненный принцип: «Если у вас возникла интереснаяидея, валяйте, делайте. Извиниться потом легче, чем заранее получитьразрешение».

6.2. Mark-1 — воплощение Аналитической Машины

Итак, младший лейтенант Грэйс Хоппер была направленав Гарвардский университет, где к тому времени был установлен компьютер Mark-1.
В создании Mark-1 приняли участие силы — ВМС США, заказавшие универсальнуюсчетную машину для расчетов баллистических таблиц: фирма IBM, президент которойТомас Уотсон в патриотическом порыве финансировал военную разработку ипредоставил производственные мощности для создания необходимых деталей; иматематик Говард Эйкен. А в основу Mark-1 было положено оставленное Бэббиджемописание его Аналитической Машины.
Полученное «чудовище» достигало <st1:metricconverter ProductID=«17 м» w:st=«on»>17 м</st1:metricconverter> в длину и <st1:metricconverter ProductID=«2,5 м» w:st=«on»>2,5 м</st1:metricconverter> в высоту. Провода,которыми соединялись его 750 тыс. деталей имели суммарную длину более <st1:metricconverter ProductID=«800 км» w:st=«on»>800 км</st1:metricconverter>. Программа вводиласьс перфоленты, а данные с перфокарт (не зря же, в конце концов, перфораторысоставляли львиную долю продукции IBM). Компьютер имел электромеханическое релеи работал по тем временам очень быстро — 0,3 с у него уходило на сложение ивычитание двух чисел и 3 с на умножение.
Учитывая интерес Грэйс к двум смежным областям — геометрии и механике,- онабыла идеальным кандидатом на работу с компьютерами типа Mark-1, когда любойпрограммист (такого термина тогда еще не существовало, а должность Грэйсназывалась словом «кодировщик») одновременно блестяще разбирался вмеханическом содержимиом громоздкой машины. «Интеллектуальным»обслуживанием машины, помимо профессора и младшего лейтенанта Грэйс Хоппер,занимались математики-мичманы Роберт Кэмпбел и Ричард Блок.
Существует легенда, что Грэйс принадлежит термин debugging (для программы — отладка; а буквально — изничтожение насекомых). История такова: однажды Mark-1сломался из-за того, что в одном из реле покончил жизнь самоубийством крохотныймотылек (bug). Останки бедняги были аккуратно извлечены. Тогда-то якобы Грэйсвпервые и употребила термин debugging, имея в виду ту самую работу, которой вданный момент была занята группа программистов, — очистку компьютера от насекомых.На самом деле слово bug в английском языке имело двойное значение (и насекомое,и техническая неисправность) задолго до Грэйс, так что мы имеем дело сочередным апокрифом компьютерного общества.
Но если Аде Лавлейс принадлежит право интеллектуальной собственности на циклы,то Грэйс и ее коллеги в 1944 году использовали эти принципы на практике. Сточки зрения Грэйс, подпрограмами были сравнительно универсальныепоследовательности команд, которые моно было об'единять в более крупные блоки.Свои подпрограммы программисты хранили в блокнотах и при необходимостипереписывали их друг у друга. При этом им приходилось каждый раз зановорассчитывать адреса переменных. Учитиывая, что текст записывался в кодах, аскладывать программисты, как правило, не умеют, можно себе представить, какчасто при переписыании возникали ошибки. Да и читать программы, дажеснабжженные комментариями, оказывалось достаточно сложно.

6.3. От кодовк языку

Первая попытка облегчить участь программистов быласделана в 1948 году. Алан Тьюринг и Макс Нейман в Манчестере (Англия) велиработы по созданию компьютера, аналогичного американскому и, кстати,получившему то же название — Mark-1. Для него была создана так называемаясистема «сокращенного кодирования» — первый язык высокого уровня.Изначально задуманные 32 машинные команды — длинной пять байтов каждая — дляудобства получали буквенные обозначения. Однако затем длина команд былаувеличена до шести байтов, и в результате многие преимущества новой системыбыли сведены на нет: каждая команда обозначалась уже двумя символами, но длясокращения избыточности второй из них одновременно оказывался началом следующейкоманды. С помощью телетайпа производилось двоичное кодирование и создаваласьперфолента.
        Следующим шагом было «короткоекодирование». У Джона Мочли, работающего над созданием компьютера UNIVAC,возникла идея научить компьютер воспринимать алгебраические уравнения в ихтрадиционном виде. Затем специальная программа-интерпретатор переводилауравнение на язык нулей и единиц. В полной мере реализовать этот замысел неудалось, потому что знаки математических действий по-прежнему приходилосьзаменять на их численные коды. Интерпретаторы стали первой попыткой сделатькомпьютер более дружественным, но интерпретирующая программа пожирала и безтого скудные ресурсы памяти и замедляла выполнение программ. Да ицелесообразность интерпретации введенной с перфокарт программы выглядит,вообще, говоря, сомнительно.
       Вот этот «интерпретатор»и навел Грэйс Хоппер (которая работала в фирме Джона Мочли на мысль, что дляобщения человека с компьютером есть более приятный способ, чем кодирование.Однако нужно ли было такое «очеловечивание» компьютера? В какой-томомент Грэйс заметила, что программисты постепенно изолируют себя от остальногочеловечества и начинают мыслить в тех же терминах, что и счетные машины.Толчком, как утверждают, послужили собственные проблемы Грэйс при подведениибаланса ее банковского счета: по привычке она попыталась произвести сложение ивычитание в восьмеричной системе исчисления, и очень удивилась, когда ее итогне совпал с тем, что получилось у банка.
        К 1952 году из «сокращенногокодирования» вырос первый компилятор — язык Autocod, созданный АлексомГленном.
Хотя программисты, олберегая свое исключительное положение при вычислительноймашине, всячески сопротивлялись распространению языков типа Autocod,фирмы-производители, пытавшиеся вывести компьютеры за пределы военных иуниерситетских лабораторий, вкладывали в создание новых языков значительные средства.
       Компания Raimington Rand, купившаяправа на UNIVAC, натолкнулась на нехватку «жрецов в блых халатах»,свободно «чирикающих» на двоичном коде, поэотму процесс общения смашиной надо было облегчить и включить в поставку компьютера программное обеспечение.Возникла идея создания библиотеки подпрограмм, из которой программа-компоновщик(компилятор) выбирала бы необходимые блоки и автоматически устанавливала нужнуюадресацию. В <st1:metricconverter ProductID=«1951 г» w:st=«on»>1951 г</st1:metricconverter>.Гhэйс Хоппер было поручено создать такую библиотеку. Несколько лет спустя,когда ею была реализована уже четвертая версия компилятора A (версия A-3), измаркетинговых соображений он был преименован в Math-Matic.
Пятидесятые годы были периодом активной разработки машинно-зависимых языковвысокого уровня. В 1953 году вышли в свет два из них — Speedcoding фирмы IBM,который она разумно представила со своим новым компьютером IBM 701, и Vortex,созданный в Массачусетском институте. Vortex был первым языком, в которомсимволы вводилиь в их естественном виде. Он, однако, не был коммерческойразработкой и практически не распространился за пределы МТИ.
Основным признаком таких языков была краткость инструкций — пара символов либоцифровой код, так что по-прежнему для работы с машиной нужно было изучать«дельфиний» язык.
Использовать полноценные английские слова догадалась Грэйс Хоппер. Для того,чтобы облегчить компьютеру работу, в качестве базиса было принято, что всеинструкции обладают значимыми превым и третьим символом. Остальные символы прианализе игнорировались. Грэйс, видя перспективность этого подхода к языкампрограмм, действовала на свой страх и риск. Когда в 1956 году компилятор B-0был готов, ей оставалось извиниться за самоуправство и задним числом убедитьначальника в перспективности нового подхода. Для пущей наглядности онапреобразовала компилятор в трехязычный, заставив его понимать инструкции наанглийском, французском и немецком языках. Этим она полоило начало одномупорочному направлению в программировании — переводу инструкций языка напрограммирования на национальные языки (забегая вперед, скажем, чтовпоследствии появились самые разнообразные версии языка Cobol — вплоть докитайской, где инструкции з

еще рефераты
Еще работы по компьютерам. программированию