Hơn một thế kỷ trước khi con người thực sự tạo ra được một chiếc máy tính, Ada Lovelace đã tưởng tượng ra chiếc máy tính hiện đại. Chiếc máy đó có thể được lập trình để làm theo các hướng dẫn để phục vụ cho nhiều mục đích, không chỉ có thể tính toán mà còn có thể tạo ra nhiều thứ khác, vì nó “dệt ra các mô hình đại số giống như cách cái máy dệt Jacquard dệt ra hoa và lá”.

Ada Lovelace được coi là nhà lập trình đầu tiên trên thế giới. Nguồn: aptechvietnam.com.vn

Theo Live Science, Ada Lovelace được biết tới bởi những đóng góp đối với máy tính vạn năng thời đầu của Charles Babbage, The Analytical Engine - máy phân tích. Trong những ghi chép của bà liên quan tới máy phân tích có bao gồm cả thuật toán (algorithm) đầu tiên được viết với mục đích để máy tính xử lý. Vì điều này, bà thường được coi là nhà lập trình đầu tiên trên thế giới.

Gia thế và cuộc đời của Nữ toán học tài năng Ada Lovelace

Augusta Ada King, nữ bá tước Lovelace (10/12/1815 - 27/11/1852), tên khai sinh là Augusta Ada Byron, và thường được biết tới với tên gọi Ada Lovelace. Bà là người con hợp pháp duy nhất của nhà thơ lãng mạn Anh George Gordon Byron (hay còn gọi là Nam tước Byron vừa nổi tiếng về thơ ca, vừa khét tiếng trăng hoa) và bà Anne Isabella "Annabella" Milbanke.

Nếu cha của bà nổi tiếng bởi trí tưởng tượng và tài năng về thơ ca thì mẹ của Ada - bà Annabella Byron lại là người đối lập hoàn toàn bởi niềm đam mê với các con số và toán học. Nam tước Byron đã từng gọi vợ mình là “công chúa của Hình bình hành”. Cha mẹ Ada ly thân khi cô còn nhỏ và cha cô qua đời khi cô chỉ mới lên 8. Ada lớn lên trong kỷ luật với định hướng giáo dục xoay quanh số học, âm nhạc và tiếng Pháp. Bà Byron muốn kiềm chế trí tưởng tượng của con gái mình vì cảm thấy đấy là một “mối đe dọa” đến từ gene nhà Byron.

Nhưng Ada Lovelace đã hòa giải hai thái cực của cả cha và mẹ. Với Ada, trí tưởng tượng là một “sự kết hợp”, nắm bắt điểm chung giữa những đối tượng tưởng như không có mối liên hệ rõ ràng. Trí tưởng tượng là ngành “khám phá”, là sự thâm nhập vào thế giới vô hình xung quanh - thế giới của Khoa học.

Bức họa Ada Lovelace năm 1836. Nguồn: britannica.com

Nhờ vào xuất thân quyền quý, cô được học với các gia sư riêng, các trí thức trong giới khoa học và văn học Anh. Ada ngẫu nhiên được bao quanh bởi những nhà tư tưởng lớn của thời đại ấy, bao gồm Mary Somerville – nhà khoa học kiêm nữ nhà văn nổi tiếng.

Somerville chính là người đã giới thiệu Ada với Charles Babbage khi cô 17 tuổi. Tại một cuộc họp do Charles Babbage tổ chức, ông đã cho Ada thấy một cái máy tính cơ học bằng đồng cao khoảng 60cm và nó đã nhanh chóng khuấy động trí tưởng tượng của cô gái trẻ. Họ nhanh chóng tìm thấy sự đồng điệu về toán học và khoa học để rồi sự hợp tác ấy đã mở đường cho một ngành khoa học mới: khoa học về máy tính hay ngành công nghệ thông tin.

Cũng qua Somerville, Ada Lovelace gặp chồng tương lai của mình - William King. Họ kết hôn năm 1835, khi bà mới 19 tuổi. King nhanh chóng trở thành bá tước, và Ada trở thành nữ bá tước xứ Lovelace. Đến năm 1839, bà đã sinh hai con trai và một con gái.

Tuy nhiên, cuộc sống hôn nhân hay gia đình không hề gây ảnh hưởng đến quá trình học tập của Ada Lovelace. Trong bức thư bà viết cho Somerville sau khi kết hôn: “Bây giờ tôi đã đọc Toán mỗi ngày và chìm đắm trong lượng giác và đã học sơ bộ về phương trình bậc 3 và bậc 4”. Năm 1840, Ada Lovelace đề nghị Augustus De Morgan, một giáo sư toán học ở London, dạy kèm cho bà. Thông qua trao đổi thư từ, ông đã dạy toán học cao cấp ở trình độ đại học cho Ada. Ông đã từng viết thư cho mẹ Ada và nhận xét rằng: nếu một nam sinh thể hiện khả năng xuất sắc như Ada, chắc hẳn anh ta sẽ trở thành một nhà toán học xuất chúng.

Cuộc gặp gỡ định mệnh với Charles Babbage

Như đã đề cập bên trên, năm 17 tuổi, Ada gặp một người đàn ông khiến cuộc đời cô thay đổi: Charles Babbage. Babbage là một kỹ sư, một nhà thiên văn học và cũng là một nhà phát minh.

Charles Babbage - một kỹ sư, một nhà thiên văn học và cũng là một nhà phát minh người Anh. Nguồn: thinglink.com

Thiên văn học vào thời ấy đòi hỏi rất nhiều tính toán, và Babbage muốn tạo ra một chiếc máy một chiếc máy không bao giờ thấy buồn chán và cũng không bao giờ mắc lỗi để có thể làm những công việc hỗ trợ cho hoạt động nghiên cứu của ông.

Vào những năm 1820, khi chưa hề có chip máy tính, không bóng bán dẫn, thậm chí cũng chưa có điện, nhưng điều này không ảnh hưởng gì tới mong muốn của Babbage. Ông sử dụng các bánh răng, dây curoa và các thiết bị cơ khí khác để tạo ra chiếc máy và đặt tên cho nó là Máy khác thường. Babbage đã dành ra 20 năm và sử dụng một khoản tiền khổng lồ của chính phủ vào dự án này, nhưng công nghệ thời đó chưa đủ phát triển nên ông không bao giờ làm cho cỗ máy của mình hoạt động được.

Khi Ada gặp Charles, ông đã nói với cô ấy về ý tưởng mới của mình. Đó là một cái máy phức tạp hơn cả máy khác thường trước, ông gọi nó là máy phân tích, và nó có thể làm bất kỳ kiểu tính toán nào. Ada đã rất ngạc nhiên và thích thú với ý tưởng này, cô tìm cách giúp Babbage làm cho chiếc máy hoạt động. Trong những bức thư kéo dài từ năm 1835 đến năm 1852, Babbage nói về những kế hoạch của ông còn Ada Lovelace thì thể hiện những tham vọng của mình.

Tháng 9 năm 1842, Ada được yêu cầu dịch một bài báo mô tả về công cụ phân tích của Babbage được viết bởi nhà toán học, kỹ sư người Ý Luigi Federico Menabrea (sau này trở thành thủ tướng Italy) cho một tạp chí Thụy Sĩ.

Ada Lovelace không chỉ dịch bài báo sang tiếng Pháp, mà còn viết thêm những ghi chú của riêng mình, tiên đoán tiềm năng sử dụng to lớn của cỗ máy trong tương lai. Phiên bản của bà dài đến 20 ngàn chữ so với bản gốc chỉ có 8 ngàn chữ, hay theo như Babbage: “Những ghi chú của Nữ bá tước xứ Lovelace dài gấp ba lần chiều dài của bài viết ban đầu... Tác giả đã chạm đến gần như toàn bộ những câu hỏi khó khăn và trừu tượng nhất của vấn đề”.

Bản dịch của Lovelace được xuất bản năm 1843 và được coi là một cột mốc quan trọng trong ngành khoa học máy tính: Bà mô tả rất rõ ràng cách thiết bị của Babbage hoạt động và liên tưởng tới máy dệt Jacquard để giải thích nguyên lý của nó: cũng giống như máy dệt tự động Joseph-Marie Jacquard phát minh có thể tạo ra hình ảnh từ các thẻ đục lỗ, hệ thống của Babbage sẽ dùng các bánh răng để dệt nên phương trình đại số.

Một trong hai bức ảnh của bà Ada Lovelace, được chụp bởi Antoine Claudet vào thời gian bà đã tạo ra “Ghi chú” của mình về máy tính. Nguồn: elle.vn

Trong bản phụ chú, Ada Lovelace đã tìm ra một lỗi trong thuật toán cỗ máy dùng để tính chuỗi số Bernoulli (chuỗi số hữu tỷ thường được sử dụng trong toán học lý thuyết hay số học). Bà cũng giả thuyết một phương pháp cho công cụ lặp lại một loạt các hướng dẫn, một quá trình được gọi là vòng lặp mà các chương trình máy tính ngày nay thường sử dụng. Ada cũng đưa ra các khái niệm tư duy chuyển tiếp và đề xuất một thuật toán cho phép máy thực hiện các lệnh để nó phản ứng với các ứng dụng thực tế khác ngoài tính toán.

Chương trình tính số Bernoulli do Ada Lovelace viết (trong quyển sách Phác thảo về Công cụ tính toán của Luigi Menabrea, minh họa bằng những ghi chép của Ada Lovelace). Nguồn: tiasang.com.vn

Bản phụ chú phát triển bản mô tả của Menabrea sâu sắc đến mức mà sau đó được các chuyên gia coi là một công trình riêng của Ada Lovelace, và được đặt tên là "Những chú thích". Nội dung của nó thực sự là một chương trình cho máy tính. Trước đó, chưa ai làm ra một chương trình tương tự.

Bên cạnh đó, Ada Lovelace cũng tiên đoán sự ra đời của kỷ nguyên máy tính, đưa ra quan điểm rằng những máy móc tính toán phức tạp, hay gọi là máy tính (computer), cần phải có thêm những tính năng khác, xử lý được những ký hiệu logic khác, ngoài tính toán các con số đơn thuần.

Ada Lovelace thậm chí đề cập đến "công cụ có thể sáng tác một cách khoa học, tỉ mỉ công phu âm nhạc ở bất kỳ mức độ phức tạp và rộng mở nào".  Thời đó, ngay cả người thầy Charles Babbage của bà cũng chưa từng có một sự hình dung như vậy.

Ada Lovelace qua đời vào ngày 27 tháng 11 năm 1852 vì căn bệnh ung thư tử cung. Bà được chôn cất bên cạnh cha của mình, ở trong nghĩa địa của Nhà thờ Thánh Mary Magdalene ở Nottingham, Anh. Tác phẩm của bà, được tái khám phá vào giữa thế kỷ 20 và trở thành nguồn cảm hứng để Bộ Quốc phòng đặt tên cho một ngôn ngữ lập trình theo tên bà: ngôn ngữ lập trình Ada.

Nhiều năm về sau, các học giả vẫn tranh cãi có đúng Ada Lovelace đã viết những dòng ghi chú này? Nhưng với những tài liệu hiện có thì không thể phủ nhận những gì đóng góp của bà Ada Lovelace là tiền đề quan trọng cho sự ra đời của ngành tin học hiện đại ngày nay, đặc biệt là thế giới lập trình.

Bắt đầu từ năm 2009, người ta lấy ngày Thứ Ba thứ hai của tháng 10 làm ngày Ada Lovelace – ngày tôn vinh những thành tựu của phụ nữ trong lĩnh vực “khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học” (STEM).