刺繍、ピアノ、フランス語のレッスンがどのようにして最初のコンピュータプログラマーを生み出したのか

刺繍、ピアノ、フランス語のレッスンがどのようにして最初のコンピュータプログラマーを生み出したのか

最初のコンピュータプログラマーとして知られるエイダ・ラブレスは、デジタル電子コンピュータが開発される1世紀以上前の1815年12月10日に生まれました。

ラブレースは、STEM(科学、技術、工学、数学)分野における女子の模範として称賛されてきた。2015年の生誕200周年を記念して、若者向けの伝記が12冊出版された。そして2018年には、#MeToo運動の台頭に伴い、ニューヨーク・タイムズ紙が、女性の「忘れられた死亡記事」の筆頭として彼女の伝記を掲載した。

しかし、ラブレース(結婚後は正式にラブレース伯爵夫人エイダ・キング)は、数理論理学に加え、言語、音楽、裁縫など、様々な分野を革新的な作品に取り入れました。彼女は幅広い教養を身につけていたため、時代をはるかに先取りした作品を成し遂げることができたのです。彼女は女子生徒だけでなく、すべての生徒の模範となるでしょう。

ラブレースは、スキャンダルにまみれたロマン派詩人ジョージ・ゴードン・バイロン(別名バイロン卿)と、高学歴で厳格な信仰を持つ妻アン・イザベラ・ノエル(別名バイロン夫人)の娘でした。ラブレースの両親は彼女が生まれて間もなく別居しました。女性が財産を所有できず、法的権利もほとんどなかった時代に、母親はなんとか娘の親権を確保しました。

恵まれた貴族の家庭で育ったラブレースは、彼女のような少女にはよくあることだったが、家庭教師による教育を受けた。フランス語とイタリア語、音楽、そして刺繍などの適切な手工芸のレッスンも受けた。当時の少女としては珍しかったが、数学も学んだ。ラブレースは成人後も数学の家庭教師との学びを続け、最終的にはロンドン大学で数学者であり論理学者でもあるオーガスタス・ド・モルガンと記号論理について文通した。

エイダ・ラブレスの珍しい写真。アントワーヌ・クローデによるダゲレオタイプ。
エイダ・ラブレスの珍しい写真。アントワーヌ・クローデによるダゲレオタイプ。画像:ウィキメディア・コモンズ

ラブレスのアルゴリズム

ラブレスは、コンピューター プログラムを記述する際に、これらすべての教訓を活用しました。実際には、そのプログラムは部品のみで構成された機械式計算機用の命令セットでした。

問題の計算機は、数学者、哲学者、そして発明家であったチャールズ・バベッジが設計した解析機関でした。ラブレースはロンドン社交界に紹介された際にバベッジと出会いました。二人は数学への愛と機械計算への強い関心という共通の認識で意気投合しました。1840年代初頭までに、バベッジは数学用計算機の開発資金を政府から獲得したり失ったりし、機械の精密部品を製造していた熟練の職人とも意見が対立し、プロジェクトを諦めかけていました。この時、ラブレースがバベッジの擁護者として介入しました。

バベッジの計算機をイギリスの読者に知ってもらうため、ラブレスは解析機関について解説した論文を英訳することを提案した。この論文はイタリアの数学者ルイジ・メナブレアがフランス語で執筆し、スイスの学術誌に掲載されたものだった。研究者たちは、バベッジがラブレスに独自の注釈を加えるよう促したと考えている。

エイダ・ラブレスは 19 世紀初頭にコンピューターの可能性を思い描きました。

最終的に元の論文の2倍の長さになったメモの中で、ラブレースは自身の様々な教育分野を引用した。彼女はまず、パンチカードを用いて布の織り模様を自動化するジャカード織機で使われていたような、パンチ穴の開いたカードに命令をコード化する方法を説明した。ジャカード織機は1804年に特許を取得し、パンチカードを用いて布の織り模様を自動化する装置だった。

ラブレース自身も刺繍を学んでいたため、手工芸に用いられる反復的なパターンに精通していました。同様に、数学的な計算にも反復的な手順が必要でした。反復的な手順のためにカードが重複するのを避けるため、ラブレースはプログラム命令にループ、ネストされたループ、条件付きテストを採用しました。

メモにはベルヌーイ数の計算方法が記載されており、ラブレースは訓練を通じてそれが数学研究において重要であることを知っていた。彼女のプログラムは、解析機関がこれまで手動で行われていなかった独創的な計算を実行できることを示していた。同時に、ラブレースは、この機械は指示に従うだけで「何かを創造する」ことはできないと指摘した。

Ada Lovelace は、ベルヌーイ数を計算するための個々のプログラム ステップのこのチャートを作成しました。
エイダ・ラブレスは、ベルヌーイ数を計算するためのプログラムの各ステップを示すこのチャートを作成しました。写真:リンダ・ホール科学図書館、エンジニアリング・テクノロジー提供、CC BY-ND

ついにラブレースは、解析機関が扱う数値が、音符のような他の種類の記号として解釈できることに気づきました。熟練した歌手でありピアニストでもあったラブレースは、音高や音長といった音楽演奏の要素を表す記譜記号に精通しており、ド・モルガンとのやり取りの中で論理記号を操作していました。解析機関が数値計算だけでなく記号処理も可能であり、さらには作曲も可能であることに気付くのは、彼女にとって大きな一歩ではありませんでした。

多角的な思考家

コンピュータプログラミングの発明は、ラブレスが様々な分野の知識を新たな分野に活かした初めての事例ではありませんでした。例えば、少女時代、彼女は飛行機に魅了されていました。生物学、力学、そして詩を融合させ、鳥の翼の機能を学ぶため、母親に解剖学の本を頼みました。彼女は翼を自作し、実験を行いました。そして手紙の中で、彼女は母への想いを「飛ぶ」という表現で比喩的に表現しました。

論理と数学の才能に恵まれていたにもかかわらず、ラブレースは科学者としての道を歩みませんでした。彼女は裕福で、科学研究で金銭を稼ぐことはありませんでした。しかし、経済的自立を含む自由が、科学実験を公平に実施する能力と同義とされていた時代には、これはよくあることでした。さらに、ラブレースは唯一の出版物である、メナブレアの解析機関に関する論文の翻訳と注釈に1年余りを費やしました。それ以外は、37歳で癌に罹患し、生涯を終えるまで、数学、音楽、母親の要求、3人の子供の世話、そして最終的にはギャンブルへの情熱の間で揺れ動きました。そのため、ラブレースは現代の女性科学者にとって、必ずしも模範的な人物とは言えないかもしれません。

しかし、ラブレースが幅広い教養を駆使して難題を解決していく姿は、私にとって非常に刺激的です。確かに、彼女は科学が専門化される前の時代に生きていました。バベッジでさえ、数学的計算と機械工学の革新に取り組んだ博学者でした。彼は工業生産に関する論文や、創造論という宗教的な問題に関する論文も出版しています。

しかし、ラブレースは、今日私たちが科学、芸術、人文科学といった、互いに異なる分野と考える分野の知識を応用しました。彼女は多角的な思考家として、時代をはるかに先取りした解決策を生み出しました。


コリーナ・シュロンブス、ロチェスター工科大学歴史学准教授

この記事はクリエイティブ・コモンズ・ライセンスに基づきThe Conversationから転載されました。元の記事はこちらです。

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