Ada Byron: la primera programadora de ordenadores

Puede sorprender que cuando hablamos de la primera programadora de ordenadores nos estemos refiriendo a alguien que vivió en el siglo XIX. Pero la historia de la computación no se inicia en los años 60 del siglo XX en el MIT, ni en los 40 con ENIAC y Turing, sino que se remonta mucho más atrás en el tiempo. De hecho la primera máquina de cómputo de la que se tiene constancia, el llamado mecanismo de Anticitera, data del siglo I a.C., aunque no fue hasta muchísimo más tarde, a partir del siglo XVII, que empezaron a aparecer en Europa las máquinas de cálculo. Se trataba de ingenios analógicos cuyo funcionamiento se basaba en mecanismos de relojería.

  En 1822 el matemático inglés Charles Babbage (1791-1871), considerado hoy el padre de la informática moderna, presentó a la Royal Astronomical Society de Londres el diseño de su Máquina Diferencial, y unos años más tarde publicó el de su Máquina Analítica, que en su arquitectura incorpora conceptos que se usan en los ordenadores actuales. Fue en este último proyecto en el que colaboró Ada Byron, pues si la máquina analítica es en sus fundamentos un ordenador, ella fue su programadora.

 

 

Ada Byron King, condesa de Lovelace (1815-1852) primera persona en desarrollar un algoritmo para programar una máquina de cómputo. Retrato de Alfred Edward Chalon de 1840.

  Ada Augusta Byron, condesa de Lovelace tras su matrimonio, nació en Londres el 10 de diciembre de 1815. Era hija de George Gordon Byron, Lord Byron el poeta romántico, de quien heredó su temperamento, y de Anne Isabella (Annabella) Milbanke, mujer con formación científica, de quien recibió una sólida formación. Fue una enamorada de las matemáticas y la poesía, un espíritu soñador cuya sensibilidad artística estaba a la altura de su capacidad intelectual. Sin embargo su vida distó mucho de ser idílica.

  Lord Byron era el perfecto romántico decimonónico: bohemio, mujeriego, irreverente; desdeñaba las convenciones sociales de la época, protagonizando frecuentes escándalos. Antes de que la pequeña Ada cumpliera un año empezaron a circular rumores de que tenía una aventura con su propia hermanastra y Annabella le pidió el divorcio. Poco después abandonó definitivamente Inglaterra y tras recorrer varios países europeos, entre ellos Suiza, donde pasó una temporada con sus amigos los Shelley –Mary Shelley es la autora de Frankenstein, recordemos– se fue a luchar a la guerra de la independencia de Grecia frente al imperio otomano. Allí le sorprendió la muerte en 1824 a la edad de 36 años, cuando su hija tenía 9.

  Annabella por su parte fue una madre dominante que hizo cuanto pudo por evitar que Ada siguiese los pasos de su padre. Su empeño en que estudiara matemáticas estaba motivado por la errónea creencia de que así reprimiría sus emociones y se mantendría alejada de la poesía, que según ella sería su perdición. Era una mujer de ciencia, de ideas progresistas en una época de importantes transformaciones económicas, tecnológicas y sociales, pero al mismo tiempo era también de profundas convicciones morales y religiosas. Poseía sólidos conocimientos en matemáticas y astronomía y diseñó para su única hija un ambicioso programa de estudios, insólito incluso para las clases pudientes de la época.  

 

 Lord Byron según retrato de Thomas Phillips de 1813.

 Anne Isabella Milbanke según retrato de Charles Hayter de 1812.

  La pequeña Ada se enamoró de las matemáticas, pero no concebía la ciencia, ni la vida, sin el ingrediente poético. Admiraba profundamente a su padre, a quien leía en secreto, pues la lectura de sus obras la tenía prohibida. En cierta ocasión llegó a escribir a su madre: “Si no puedes darme poesía, ¿no puedes al menos darme ciencia poética?”

Para situar a ambas, madre e hija, en su contexto conviene hacer una breve exposición del estado de la ciencia y la relación de las mujeres con el saber científico en la inglaterra de aquella época.

  A pesar de haber sido el motor de la Revolución Industrial, la situación de la ciencia en Inglaterra en el siglo XIX era de manifiesto retraso con respecto al continente. El nivel de las matemáticas que se enseñaban a principios de siglo no iba mucho más allá del que existía en la época de Newton. Incluso surgió un movimiento, organizado por un grupo de estudiantes de Cambrige, entre los que se encontraba el propio Babbage, que sostenía que la causa de este retraso residía en que la ciencia inglesa seguía estando en gran medida en manos de aficionados y sin apoyo estatal, y abogaban por su profesionalización.

  Por otra parte hay que señalar que a partir de mediados del XVIII hubo en Inglaterra un fuerte movimiento a favor del progreso de la educación de las mujeres, si bien no por deseo de incorporarlas a la vida pública en pie de igualdad con los hombres, sino porque se consideraba que los hombres educados preferían casarse con mujeres educadas. Hubo una publicación, Ladies Diary or Woman's almanack, de periodicidad anual, muy influyente y dirigida al público femenino, que prometía a las mujeres que el cultivo de su mente incrementaría su atractivo personal.

  No hay indicios de que a las mujeres se las mantuviera apartadas de la ciencia y las matemáticas. Durante el siglo XVIII aparecieron libros científicos dirigidos al público femenino, escritos y firmados en algunas ocasiones por mujeres. Ladies Diary incluía secciones con acertijos, nociones sobre las fases lunares, horas de salida y puesta del sol, datos de eclipses, etc. y con el tiempo incorporaría problemas matemáticos que abarcaban entre otros, temas de álgebra, funciones trigonométricas, curvas, determinaciones astronómicas de latitudes y longitudes terrestres, series aritméticas y óptica geométrica. Se invitaba a los lectores a resolverlos y enviar las respuestas, ofreciéndose premios a las soluciones correctas, como suscripciones gratuitas.

  Este fue el contexto en el que Anabelle Milbanke recibió la formación científica que luego transmitió a su hija.

  A la pequeña le fascinaba la mecánica y Annabella solía llevarla a las fábricas cercanas para que viera las máquinas en funcionamiento. Por las noches le daba clases de astronomía que incluían reconocimiento de las constelaciones y la mitología asociada a ellas. Así, fascinada por la historia de Pegaso, el caballo alado de Zeus, a los 13 años diseñó una máquina voladora a vapor en forma de caballo con alas. Este aparato, capaz de transportar a una persona, poseería un mecanismo interno para batir las alas, y se completaría con un tablero de mandos que incluía un mapa y una brújula.

Ya hemos apuntado que Annabella fue una madre dominante que trató de borrar del carácter de su hija todo vestigio que recordara a Byron. Esta intervención en la vida de Ada se prolongaría en el tiempo, incluso durante su matrimonio, y hasta el momento mismo de su prematura muerte.

  Esta relación asfixiante la llevó a tener una adolescencia difícil, salpicada de ataques de rebeldía y crisis nerviosas, y en su edad adulta no fue poco frecuente que cayera en profundas depresiones. A los doce años enfermó. Sus piernas sufrieron una parálisis severa, posiblemente de origen sicosomático, que la obligó a permanecer en cama durante casi tres años. Las sangrías que le practicaban los médicos no harían más que incrementar su sufrimiento.

  Durante esta larga enfermedad se dedicó a profundizar en sus conocimientos de matemáticas, lingüística y música, al mismo tiempo que seguía soñando con la poesía y con su padre. Fue en este tiempo también cuando diseñó su máquina voladora, pero su madre, al ver que el entusiasmo y la pasión que ponía en este proyecto la desviaba de sus estudios, la obligó a abandonarlo.

  Se puede decir que le había cortado, literalmente, las alas.

  A los 18 años, en 1833, fue presentada en sociedad y dos años más tarde se casó con William King, 8º barón de King, quien en 1838 se convertiría en conde de Lovelace, adquiriendo ella el título de “honorable condesa de Lovelace”. Tuvieron tres hijos: Byron, Anabella y Ralph Gordon.

  En 1834 trabó amistad con una amiga de su madre, Mary Somerville. Somerville era una brillante matemática y astrónoma autodidacta, traductora al inglés de las obras del físico Pierre de Laplace y autora de varios trabajos propios. En su juventud había tenido que vencer, entre otras dificultades, los impedimentos que le puso su padre, que creía que el estudio causaba esterilidad en las chicas. Logró abrirse paso en la comunidad científica de la época llegando a convertirse en la primera mujer admitida en la Royal Astronomical Society.

  Mary Somerville se convirtió en su tutora y en un modelo para Ada. La orientó en sus lecturas, proporcionándole libros y artículos y la puso en contacto con prestigiosos científicos como el físico Michael Faraday o el matemático Augustus De Morgan, quien la aceptaría como alumna suya en la Universidad de Londres. Ambos apreciaron su talento. También fue ella quien le presentó a Babbage, con quien entablaría una colaboración y una amistad que duraría toda su vida.

 

Charles Babbage en 1860. Autor desconocido. 

  Babbage había presentado su diseño de máquina diferencial doce años atrás y después de solicitar fondos a la corona para su construcción había recibido una fuerte suma de dimero, pero ocho años después la máquina estaba inconclusa y no había presentado ningún resultado satisfactorio. El retraso se debió en parte a su perfeccionismo, que lo llevaba a rehacer el diseño una y otra vez, y en parte a las desavenencias que tuvo con el fabricante que había sido asignado al proyecto, Joseph Clemens, quien en 1833 terminó por retirar a su personal y sus herramientas a pesar de que en la máquina ya se habían invertido unas 34000 libras, de las cuales la mitad procedía de su propia fortuna personal.

Pero el irreductible matemático, lejos de desanimarse, se embarcó en algo mucho más ambicioso: el diseño de su máquina analítica. La máquina analítica tampoco llegaría a construirse, y de haberse fabricado se habría convertido en la primera computadora de propósito general de la historia. En 1834 volvió a soliticar fondos, pero a partir de entonces, y teniendo en cuenta el precedente, el gobierno británico optó por negárselos sistemáticamente. A pesar de ello dedicaría el resto de su vida a trabajar en este nuevo proyecto.

Réplica de la Máquina Diferencial exhibida en el Museo de Ciencias de Londres, construida según el diseño de Babbage y con los materiales disponibles en su épooca. La Máquina Diferencial es capaz de calcular numéricamente valores de funciones polinómicas aplicando el método de Newton de las diferencias divididas. Teniendo en cuenta que cualquier función puede aproximarse por un polinomio, esta máquina en sí ya es bastante potente. Esta réplica, construida en 1990, es totalmente operativa.

  

  La máquina analítica incorporaba muchos conceptos visionarios que están implementados en los ordenadores actuales, como el uso de una memoria, a la que llamó storage (almacén) en la que se guardarían resultados parciales que se utilizarían posteriormente en el proceso de cálculo, o un componente principal encargado de realizar las operaciones aritméticas y que llamó el molino, que no es otra cosa que lo que hoy conocemos como el procesador. Babbage también proponía la utilización de las tarjetas perforadas para introducir los programas y los datos. El uso de tarjetas perforadas había sido introducido por Joseph Jaquard en 1805 con el fin de automatizar la reproducción de patrones en los telares.

  Babbage presentó su diseño en 1840 en el segundo Congreso de Científicos Italianos, celebrado en Turín, dejando impresionados entre otros al matemático e ingeniero militar Federico Luigi, conde de Menabrea, quien redactaría un trabajo sobre las notas tomadas en la ponencia, añadiendo sus propias observaciones. Este trabajo, publicado en francés en una revista suiza con el título “Nociones sobre la Máquina Analítica”, llegaría poco después a Inglaterra y a manos de Ada, ávida lectora de todo lo que tuviera que ver con la actualidad científica de su época, quien lo tradujo al inglés. Babbage, encantado con la traducción y con el interés demostrado por la joven hacia la máquina, amén de sus sólidos conocimientos matemáticos, que le permitían entender el diseño, le sugirió que incorporase sus propias observaciones. Durante la redacción de las mismas se estableció entre ellos una amistad que duraría hasta el final de su vida.

  Después del matrimonio la madre de Ada seguía controlando su vida y administrando su fortuna personal. Annabella llegó a un acuerdo con William King para mantener a Ada alejada de las responsabilidades sociales y familiares y que así pudiese dedicar todo su tiempo a sus aficiones. La motivación una vez más era mantenerla ocupada con la ciencia y las matemáticas y que permaneciera alejada de los “vicios”.

  Ada pudo pues entregarse por entero al estudio.

  Sus observaciones y comentarios al artículo de Menabrea consisten en un total de siete notas en las que la autora va mucho más allá de las ambiciones del propio Babbage, cuya concepción de la máquina analítica se restringían al uso específico en el campo del cálculo. Estudiando el diseño en profundidad Ada se dio cuenta de que la máquina podía programarse para que realizara tareas muy diversas, dependiendo del programa que se le introdujera, al igual que ocurre con los ordenadores actuales. En las Notas proporciona numerosos ejemplos de los posibles usos que se podían dar a la máquina, –incluyendo un detallado algoritmo para obtener los números de Bernoulli, que se considera el primer programa de ordenador– y deja la puerta abierta a la aparición de nuevas aplicaciones que no podían ser anticipadas en ese momento, pero que podrían salir a relucir en un futuro a medida que aumentasen los requerimientos de la ciencia y se profuncizase en el conocimiento de la propia máquina.

  La clave de las Notas de Ada Byron es que llegó a entender que la arquitectura de la máquina, el hardware, permitía la posibilidad de que ésta realizase tareas para las que en principio no había sido diseñada, dependiendo del juego de instrucciones, o programa, que se le proporcionade, el software. No sólo fue la primera programadora, sino la primera persona en comprender plenamente el concepto de programación.

Algoritmo de Ada Lovelace para calcular los números de Bernoulli en la Máquina analítica. Puede considerarse el primer programa de ordenador de la historia.

  Menos conocida es su fascinación por la faceta estética del invento:

(...)la danza ordenada de los elementos mecánicos unos en torno a otros, siempre precisos, el giro perfecto y armonioso de los muelles, el mismo conjunto sólo en apariencia caótico, complejo al tiempo que exacto, contribuye a trascender la funcionalidad de la máquina para llegar a producir auténtica y arrebatadora belleza (...)

  Leyendo estas palabras uno casi puede imaginarse, superpuesto a los engranajes, un ballet ejecutando su danza al compás de la música.

  Ada se ofreció a ayudarlo en la construcción de la máquina, aunque imponiéndole ciertas condiciones: que le permitiera a ella encargarse del aspecto práctico del proyecto y de las relaciones con las personas que él indicara, con las que fuese necesario entablar algún tipo de negociación; que Babbage se comprometiera a dedicar tiempo completo al trabajo de fabricación si fuese necesario su apoyo o su supervisión intelectual “¡sin maldecir, ni acelerar en demasía, tampoco desordenar o cometer errores con los papeles!”; si lograba concretarse una propuesta para la construcción de la máquina, Babbage nombraría a terceras personas para su revisión y aprobación. La naturaleza de estas condiciones y el hecho de que Babbage las rechazara todas son muy reveladores del carácter del matemático.

  Tras el rechazo de Babbage cesó la colaboración, no así la relación personal que se había establecido entre ambos.

  Se sabe que Ada Byron realizó otras contribuciones en campos tan variados como la agricultura y la arquitectura. También se dedicó a la divulgación. Entre otras cosas escribió una crítica del primer libro que trataba de explicar al público la evolución, “Bestiges of the Natural History of Creation”, publicado en 1844, quince años antes de la aparición de El origen de las especies. También tuvo el deseo de difundir los trabajos de Faraday, aunque el delicado estado de salud de éste impidió que pudieran reunirse.

  Poco después de la publicación de las Notas su ya de por sí frágil salud empezó a declinar. Los médicos le diagnosticaron histeria y durante mucho tiempo aceptó ese diagnóstico. Empezó a sentirse aquejada de fuertes dolores que la obligaron durante un tiempo a abandonar su actividad. En esa época los médicos poco más podían hacer que recetar calmantes para el dolor y remedios que “servían para todo”. Así los especialistas le recetaron láudano, una preparación de vino blanco, azafrán, canela y otras sustancias, incluyendo el opio. Las mezclas de drogas y bebidas alcohólicas solían recetarse como medicamentos, así desarrolló adicción al opio y a la morfina además de al alcohol. En sus intentos desesperados por aliviar los dolores bebía cerveza y brandy en demasía y además perdió el apetito y comía poco, lo que contribuía a deteriorar más su estado.

  A principios de 1851 desarrollo una fuerte adicción a los juegos de azar, en especial a las carreras de caballos, que era el pasatiempo de las clases acomodadas. Ya que no podía disponer libremente de su dinero, administrado por su madre, decidió obtener dinero propio apostando. Babbage, que aún soñaba con la posibilidad de adquirir fondos para construir su máquina, se dejó llevar y la siguió en sus fantasías de suerte y riqueza. Entre los dos elaboraron complicadas fórmulas estadísticas que supuestamente les servirían para ganar, pero lo único que lograron fue contraer cuantiosas deudas. Ambos se jugaron sus ahorros –ella se las ingenió para jugarse la fortuna familiar y él lo poco que le quedaba–. Ada saldó en parte las numerosas deudas contraídas con las joyas de la familia.

 Se dice que, al igual que su padre, Ada mantuvo numerosas relaciones extramatrimoniales con prestigiosas personalidades de la época, entre ellos Dickens y hasta el propio Babbage. No existen pruebas concluyentes, pero teniendo en cuenta la similitud de carácter con su padre y la fuerte represión a que fue sometida por su madre, la idea no es descabellada.

  En junio de 1851 empezó a tener fuertes hemorragias. Cuando William King informó a su suegra de los síntomas que padecía su esposa, así como de las deudas contraídas por ésta en el juego, Anabella montó en cólera. Acusó al conde de que a su lado Ada había abandonado los valores morales y el decoro, comportándose como su padre y su abuelo paterno, permitiendo que “las malignas tendencias de los Byron” se manifestaran en ella.

Dos meses más tarde los médicos le comunicarían la mala noticia: padecía cáncer de útero. Tras más de un año de dolor y sufrimiento –sufrimiento que Anabella no contribuyó precisamente a mitigar– murió el 17 de noviembre de 1852 a la edad de 36 años, la misma a la que había muerto su adorado padre.

  Poco antes de morir, Anabella la aisló de todos sus amigos y la sometió a una “preparación para la muerte” que consistió en hacerle confesar todos sus pecados y vicios, los reales y los imaginados por su mente calenturienta. Le decía que estuviese agradecida porque el dolor suponía la purificación de todos sus pecados. La obligó a hacerla heredera y responsable de todos sus papeles, muchos de los cuales destruiría luego, y le hizo firmar un documento por el que aceptaba que se hiciera cargo de la educación de sus tres hijos.

Fue enterrada, tal y como había sido su deseo, junto a la tumba de Lord Byron en la cripta familiar, situada en la iglesia de Santa María Magdalena de Hucknall, distrito de Ashfield, East Midlands.

Es tu rostro como el de mi madre, ¡mi hermosa niña!

¡Ada! ¿Única hija de mi casa y corazón?
Cuando ví por última vez tus azules ojos jóvenes, sonrieron,
y después partimos, no como ahora lo hacemos,
sino con una esperanza.
Despertando con un nuevo comienzo,
las aguas se elevan junto a mí; y en lo alto
los vientos alzan sus voces: Me voy,
¿a dónde? No lo sé; pero la hora llegará
cuando las playas, cada vez más lejanas de Albion,
dejen de afligir o alegrar mis ojos.

                                     Lord Byron

  Larga vida y prosperidad.

                    

Lecturas recomendadas:

Sobre Ada Byron:

Lidia Andino. “Ada Byron”. Una breve biografía de poco más de 100 páginas que nos introduce en su vida y obra.

Betty Alexandra Toole: “Ada, the Enchantress of Numbers: Prophet of the Computer Age”. La biografía más completa.

Eugene Eric Kim y Betty Alexandra Toole: “Ada and the First Computer”, Universidad de Virginia. Disponible online

Sobre historia de la computación en general:

Carlos A. Coello Coello. “Breve historia de la computación y sus pioneros”

Sobre la ciencia en el s. XIX:

Stephen F. Mason. “Historia de las ciencias”, vol. 4, “La ciencia del siglo XIX”

Ucronía:

William Gibson y Bruce Sterling: “La máquina diferencial”. Novela del género steampunk en la que se explora qué hubiera pasado si la máquina de Babbage se hubiese construido y luego fabricado en serie y utilizado masivamente.