Ada Lovelace, Charles Babbage e ENIAC_ Qual a relação_ _ Alura

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É curioso imaginar como algo tão natural como ver uma
imagem no celular ou ouvir música no computador seria
considerado há muito anos algo impossível ou até mesmo
parte de um delírio. O avanço tecnológico nas últimas
décadas não parece ser surpreendente. No entanto, o início
de desenvolvimento de tecnologias tão comuns como os
computadores foi assinalado pelo árduo trabalho de diversas
mentes e habilidades. Desse modo, três grandes marcos na
história da computação contam bastante sobre como os
avanços tecnológicos foram conquistados. Além disso,
compreendemos que a combinação do trabalho em equipe,
inovações na engenharia e formas de pensar a operação
dessas máquinas foram importantes para a base da
computação atual.
Ada Lovelace, Charles Babbage e ENIAC:
uma breve história da computação
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Camila Pessôa
Atualizado em 9 de Setembro
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Quem foi Ada
Lovelace, considerada
a mãe da
programação?
Retrato de Ada, condessa de Lovelace, 1840. Ela está
elegantemente vestida em um vestido de noite com mantilha
e leque, aos 25 anos de idade. Retirado do Science Museum
Group Collection.
Durante o século XIX o famoso poeta romântico Lord Byron,
no anseio em levar uma vida moderada, cortejou a bela dama
e matemática Anne Isabella Milbanke. Foi então na Londres
de 1815, entre casamento de letras e números, que nasceu
Ada Lovelace. Reconhecida por muitos como a mãe da
programação, sua história é uma amálgama de criatividade e
lógica, elementos que foram a marca durante a construção
de seus projetos. Já aos doze anos escreveu seu primeiro
livro intitulado “Flyology” , que continha os planos da jovem
que sonhava em romper barreiras e voar. Mal sabia ela que
voaria tão alto como nunca imaginou, e que suas ideias
estariam em meio a telas/pixels, códigos e binários.
Sua mentora, que curiosamente também era sua mãe,
exerceu profunda influência no direcionamento dos estudos
da ainda pequena Ada. Anabella almejava reprimir os
“impulsos” pelas artes ou poesia herdados do pai e isso
resultou em um intenso mergulho no universo da matemática.
Foi também através de sua mãe e saraus rodeados por
grandes cientistas da época que a condessa de Lovelace
conheceu Charles Babbage e o protótipo de sua fabulosa
invenção, a máquina diferencial. Aquilo foi como mágica para
Lovelace, que desejou trabalhar com Babbage mas foi
recusada incontáveis vezes.
Após seu casamento e chegada de filhos, Lovelace buscou
maior aprofundamento em matemática com o auxílio de um
novo tutor que foi essencial à sua formação com os estudos
em lógica e álgebra abstrata, Augustus de Morgan. No
entanto novamente a condessa solicitou a tutoria de
Babbage, e sua persistência foi tamanha que se debruçou
em compreender o funcionamento do instrumento que era
mais capaz e também mais veloz do que qualquer ser
humano em realizar operações matemáticas e então traduziu
um tratado do engenheiro Luigi Menabrea sobre a máquina
analítica de Babbage para o inglês com notas tão minuciosas
e extensas que finalmente garantiu o status de pupila que
tanto almejava.
A contribuição de Ada
Lovelace à história da
computação
Movida pelo entusiasmo em desenvolver aplicações práticas
ao uso da máquina analítica, foi durante a escrita das Notas
em sua versão traduzida que Ada apresentou conceitos que
transcendem o período e até mesmo a aplicação na máquina
analítica. O método desenvolvido para operar a máquina
continha o algoritmo para calcular os números de Bernoulli e
organizava em grupos várias operações que poderiam ser
repetidas ou reutilizadas com o suporte de cartões
perfurados.
Podemos sintetizar alguns conceitos de Ada como:
A ideia de loop
A ideia de sub-rotinas
Conceito precursor de estruturas condicionais
A relação entre qualquer elemento que pudesse ser
representado por símbolos, isso em grande medida
aos ensinamentos de De Morgan
Uma máquina de propósito, de uso geral, pois tem a
capacidade de ser reprogramada. Poderia processar
com música, cálculos, tear…
Diagrama de um algoritmo para a máquina analítica para o
cálculo dos números de Bernoulli, de Sketch of The Analytical
Engine, inventado por Charles Babbage por Luigi Menabrea
com notas de Ada Lovelace, 1842.
O pensamento de Ada é revolucionário porque compreendeu
a importância do elemento humano para o uso das máquinas
e enxergava a aplicação matemática como uma ciência
poética. Ao declarar que “A Máquina Analítica não tem
pretensão alguma de originar qualquer coisa”, a primeira
programadora entendia, ainda no berço da revolução
industrial, que as máquinas deveriam servir e resolver
problemas humanos.
Charles Babbage,
Lovelace e a máquina
analítica
Nascido em 1791, desde muito jovem Babbage demonstrava
grande interesse por máquinas, especialmente aquelas que
podiam desempenhar tarefas que antes eram exclusivas aos
humanos. De família abastada, ainda ao 9 anos de idade já
frequentava com sua mãe salões de exposições, museus e
através desses espaços teve contato com as engenhocas
chamadas autômatos.
Embora não tenha se adaptado ao ensino formal, Babbage
teve oportunidade de ser tutorado por excelentes professores
e ingressou em Cambridge por conta de sua excelência em
matemática, onde logo montou parcerias com os
matemáticos John Herschel e George Peacock, que
fundaram o clube curiosamente chamado de Sociedade
Analítica e tinha como foco adotar a notação “d” desenvolvida
por Leibniz em contraparte a notação newtoniana.
Durante seus estudos, Babbage sentiu a necessidade de
otimizar os processos em relação ao trabalho exaustivo de
realizar cálculos em punho e retomou a ideia de tabular
logaritmos de forma mecânica. O projeto era ambicioso em
nível conceitual e estrutural, pois precisava comprovar sua
funcionalidade para conseguir os subsídios do governo
britânico e construir sua máquina. Babbage apresentou seu
projeto da máquina que possibilita a construção de tabelas de
logaritmos a partir do cálculo de polinômios e conseguiu o
subsídio almejado em 1823. Todavia, Babbage se deparou
com um problema técnico, pois o engenheiro contratado e ele
próprio não possuíam as habilidades técnicas para executar
o projeto. Além disso, Charles Babbage já tinha em mente a
construção de uma nova máquina.
Inspirada na calculadora de Pascal, na máquina aritmética de
Leibniz e no tear de Jacquard, que funcionava através de
cartões perfurados para montar padrões, a máquina analítica
tinha um alcance maior. Ela foi idealizada para realizar
diferentes operações de acordo com a instrução que
recebesse, e Babbage entendia que esta invenção
apresentava um propósito mais abrangente devido à
característica de exercer funções de modo sequencial.
Ada, em suas Notas, compreendeu a complexidade e beleza
da proposta da máquina de Babbage e, talvez devido a sua
natureza imaginativa, foi além do que se conhecia no
período. Durante a Revolução Industrial, as máquinas,
comumente valendo-se da energia a vapor, eram pensadas
para realizar tarefas segmentadas e menores a fim de
simplificar o processo a ser mecanizado. Algo que diferia da
máquina analítica em seu conceito de propósito geral, que
tinha a visão de processar músicas, palavras ou imagens por
meio de símbolos, e não ficar restrito a números.
Máquina analítica construída após o falecimento de Charles
Babbage. Science Museum Group Collection.
ENIAC: O super
computador
Da esquerda para a direita: Desconhecido, J. Presper Eckert,
Dr. John Mauchly, Jean Jennings Bartik, Lt. Herman
Goldstine, Ruth Lichterman Teitelbaum.
A segunda guerra mundial foi também umagrande disputa
tecnológica, seja de armas, tanques e bombas, como do
trabalho intelectual que subsidiou e garantiu a eficácia de
diversos ataques. Distante dos campos de batalha, o espírito
bélico residiu nos cálculos que precisavam desde o
lançamento até o exato ponto de colisão de mísseis. Esses
estudos de balística dependiam igualmente de um sem
número de variáveis, tais como a previsão da trajetória e a
pressão atmosférica. Os matemáticos envolvidos, chamados
de computadores(as), podiam apurar essa infinidade de
dados manualmente e o exército recrutou pessoas com
formação para preencher as tabelas balísticas, porém essa
prática levava dias ou até mesmo semanas, e houve a
necessidade de desenvolver uma máquina que fosse capaz
de otimizar o processo.
Diante dessa necessidade o laboratório de pesquisa balística
do exército dos Estados Unidos encontrou uma solução
através dos engenheiros John Mauchly e John Presper
Eckert. A chave se materializou na criação do Electronic
Numerical Integrator and Computer (em tradução livre,
computador integrador numérico eletrônico) - O ENIAC, que é
considerado por muitos como o primeiro computador
eletrônico digital de uso geral. Construído na Universidade de
Pensilvânia entre 1943 e 1946, a soma de seus módulos
pesava 30 toneladas com 17468 válvulas termiônicas. Com
seus robustos trinta metros de comprimento e dois metros e
meio de altura, o ENIAC conseguia realizar operações como
nenhum outro computador e calculava 5 mil somas e
subtrações por segundo.
O computador digital funcionava com o conceito de lógica
condicional, - esboçado por Ada Lovelace no século XIX -, e
operava com base em um sistema decimal de dez dígitos (e
não com binários como funcionam os computadores atuais).
Talvez a característica mais revolucionária esteja
fundamentada na possibilidade de repetição de blocos de
código de acordo com a programação enviada, ou seja, era
completamente possível criar e reutilizar uma infinidade de
sub-rotinas, uma dentro da outra, correspondendo a
necessidade ou para tornar o trabalho mais rápido e eficiente.
Em 1946 ocorreu a grande festa de lançamento do ENIAC,
com a audaciosa demonstração de trajetória balística ao vivo,
provando seu sucesso. A finalização do ENIAC ocorreu em
1947, logo após a segunda guerra. Entretanto o teste maior
aconteceu durante as operações relacionadas ao projeto da
bomba de Hidrogênio com John von Neumann, que tomou
conhecimento do supercomputador e posteriormente
concretizou parceria com Mauchly e Eckert. Algum tempo
depois o trabalho da equipe rendeu uma série de melhorias
projetadas ao ENIAC, como uma primitiva memória, e
futuramente foi fundamental para construção de novos
computadores com arquiteturas mais modernas.
Mesmo que o ENIAC tenha sido concebido a partir de uma
proposta bélica, o computador ainda foi usado no pós-guerra
para outros fins, como a realização de cálculos gerais para
previsão do tempo, raios cósmicos, dentre outros. Todavia,
em 1955 o ENIAC foi desativado pois sua estrutura já estava
obsoleta em relação aos computadores da época.
As 6 do ENIAC: Quem
foram as primeiras
mulheres
programadoras?
É inegável que a engenharia e avanço no processo de se
pensar a programação foram determinantes à computação
moderna. Dessa forma, um elemento primordial e que
durante muito tempo permaneceu no esquecimento foram os
nomes: Betty Snyder Holberton, Jean Jennings, Frances
Bilas, Ruth Lichterman e Marlyn Wescoff. Mulheres
matemáticas que serviram ao exército como as
primeiras programadoras da história, as computers. O
apagamento das matemáticas se deu desde o início, e na
festa de lançamento do computador que ajudaram a construir
e programar elas não foram convidadas. Apenas em 1997 as
programadoras conhecidas como as 6 do ENIAC tiveram o
reconhecimento e seus nomes foram registrados na história.
O silenciamento de seus nomes e histórias também cria
lacunas na compreensão maior do que o ENIAC representou
à história da computação. Kathy Kleiman, no período ainda
estudante de Harvard, entendeu essa questão durante a
busca de mulheres na área da computação. No aniversário
de 40 anos do ENIAC observou que em várias imagens havia
pessoas atuando como computadores, porém apenas os
nomes dos homens apareciam nas legendas. Por conta
disso, partiu em campanha para investigar quem eram as
mulheres do ENIAC. Kleiman descobriu então seus nomes e
apenas após o aniversário de 50 anos do ENIAC a
historiadora entusiasta conseguiu a visibilidade e dar voz às 6
mulheres do ENIAC.
Kathy Kleiman encabeçou um documentário onde as
programadoras contam suas trajetórias, e descrevem e o
processo de trabalho com o ENIAC, também detalham o
desenvolvimento dos fluxogramas utilizados quando ainda
nem se imaginava o que era um fluxograma.
Acima da esquerda para direita: Kathy Kleiman, Jean Bartik,
Marlyn Meltzer, Kay Antonelli Abaixo: Betty Holberton.
Conclusão
Em algumas ocasiões as ideias parecem estar à frente do
equipamento ou técnica oferecida. Muitos achavam, por
exemplo, que a máquina analítica de Babbage era uma
máquina pensante. Mas Ada sabia que máquinas não podiam
pensar. Interessante também perceber que a discussão sobre
os usos da tecnologia não é algo tão contemporâneo assim,
e podemos enxergar seus traços no século XIX.
Os princípios da computação moderna foram moldados pelos
britânicos Babbage com sua máquina analítica e Alan Turing
com sua máquina de decodificação de mensagens. No
entanto, algo que difere a máquina analítica é que a colossus
de Turing não era de propósito geral. A máquina analítica é
considerada um marco no desenvolvimento dos
computadores modernos porque possuía uma estrutura e
conceito. A grande ideia de Babbage consiste no fato de
pensar em uma máquina de uso geral, um instrumento que
pode ser programado e reprogramado, conceito fundamental
e que passou a ser aplicado somente 100 anos depois.
Infelizmente a grande invenção de Babbage não foi
construída na época por falta de subsídios necessários e se
limitou a alguns protótipos.
https://www.alura.com.br/artigos/decifrando-alan-turing-vida-trajetoria-tecnologia
O ENIAC por sua vez, em sua arquitetura gigantesca
incorpora todas as características do computador moderno.
Ao aliar velocidade, possibilidade de programação via cabos
em seus módulos de uma forma totalmente operacional, o
ENIAC podia mudar de trajetória a partir de resultados
parciais. Esse comportamento contemplava a definição de
propósito geral e por isso foi base para os computadores dos
anos de 1950.
Embora possa parecer um grande salto no tempo, o ENIAC
se aproxima muito da máquina analítica de Babbage em
relação a sua forma de operar. Contudo vários conceitos são
aplicados na programação atual devido a sua engenharia, e
foi fundamental para consolidar as bases da indústria de
computadores.
ENIAC e Kathy nos ensinam uma última lição que se baseia
na importância de termos modelos para representar e
demonstrar a relevância das mulheres na história, pois
certamente mais pessoas se sentirão engajadas e motivadas
a ingressarem na área da tecnologia.