Héroes del Progreso, Parte 49: Babbage y Lovelace

Hoy presentamos la edición No. 49 de una serie de artículos publicados por HumanProgress.org titulada “Héroes del Progreso”. Esta columna provee una breve introducción a los héroes que han realizado una contribución extraordinaria al bienestar de la humanidad. Puede encontrar parte No. 48 de esta serie aquí. 

Esta semana, nuestros héroes son Charles Babbage y Ada Lovelace —dos matemáticos ingleses del siglo diecinueve, ambos pioneros de los inicios de la computación. Babbage es muchas llamado “El padre de la computación” por concebir la primera computadora digital automática. Basándose en el trabajo de Babbage, Lovelace fue la primera persona en reconocer que las computadoras podrían ser utilizadas para mucho más que los cálculos. Ella ha sido denominada “la primera programadora de computadoras” por crear el primer algoritmo para la máquina de Babbage. El trabajo de Babbage y Lovelace sentó las bases para las computadoras modernas. Sin sus contribuciones, gran parte de la tecnología que tenemos hoy probablemente no existiría. 

Charles Babbage nació el 26 de diciembre de 1791 en Londres, Inglaterra. Su padre era un banquero exitoso y Babbage creció en medio de la riqueza. Cuando era un niño, Babbage asistió a varias de las mejores escuelas privadas. Su padre se aseguró de que Babbage tuviese muchos tutores para ayudar con su educación. Cuando era un adolescente, Babbage se inscribió en la Holmwood Academy en Middlesex, Inglaterra. La gran biblioteca de la academia ayudó a Babbage a desarrollar una pasión por las matemáticas. En 1810, Babbage empezó a estudiar matemáticas en la Universidad de Cambridge. 

Antes de llegar a Cambridge, Babbage ya había aprendido mucho de las matemáticas contemporáneas y estaba decepcionado por el nivel de la matemáticas que se enseñaba en la universidad. En 1812, Babbage y varios amigos crearon la “Sociedad Analítica”, la cual pretendía introducir a Inglaterra nuevos desarrollos en matemáticas que estaban dándose en otros lugares de Europa.  

La reputación de Babbage como un genio de la matemáticas rápidamente se desarrolló. Para 1815, había dejado Cambridge y empezado a realizar presentaciones acerca de la astronomía en la Royal Institution. El siguiente año, fue electo como un Académico de la Royal Society. A pesar de varias presentaciones exitosas en la Royal Institution, Babbage luchó para encontrar un trabajo a tiempo completo en una universidad. A lo largo de su edad madura temprana, por lo tanto, tuvo que depender del respaldo financiero de su padre. En 1820, Babbage jugó un papel importante en la creación de la Royal Astronomical Society, la cual buscaba reducir los cálculos astronómicos a un método más uniforme.  

A principios del siglo 19, las tablas matemáticas (listas de números mostrando los resultados de los cálculos) eran centrales para la ingeniería, la astronomía, la navegación, y la ciencia. Sin embargo, en ese entonces, todos los cálculos en las tablas matemáticas eran realizados por humanos y los errores eran algo común. Considerando este problema, Babbage se preguntó si él podría crear una máquina que mecanizara el proceso de calculación.  

En 1822, en un estudio presentado ante la Royal Astronomical Society, Babbage delineó su idea de crear una máquina que podría calcular de manera automática los valores requeridos para las tablas astronómicas y matemáticas. El siguiente año, Babbage tuvo éxito obteniendo una subvención del gobierno para construir una máquina que sería capaz de calcular automáticamente una serie de valores de hasta veinte puestos decimales, denominada “el Motor de Diferencia”.

En 1828, Babbage llegó a ser el Profesor Lucasian de Matemáticas en la Universidad de Cambridge. En gran medida no prestó atención a sus responsabilidades como maestro y pasó gran parte de su tiempo escribiendo estudios y trabajando en el Motor de la Diferencia. En 1832, Babbage y su ingeniero Joseph Clement produjeron un modelo pequeño y funcional del Motor de la Diferencia. Al siguiente año, los planes de construir un motor más grande y a gran escala fueron descartados, cuando Babbage empezó a volcar su atención a otro proyecto.  

A mediados de 1830s, Babbage empezó a desarrollar planes para lo que él denominó “el Motor Analítico”, el cual se convertiría en al antecesor de la computadora digital moderna. Mientras que el Motor de la Diferencia estaba diseñado para mecanizar la aritmética (esencialmente una calculadora temprana, capaz únicamente de sumar), el Motor Analítico sería capaz de desempeñar cualquier operación aritmética mediante la introducción de instrucciones a través de tarjetas ponchadas —un pedazo duro de papel que puede contener datos a través de la presencia o ausencia de huecos en una posición pre-definida. Las tarjetas ponchadas serían capaces de entregar instrucciones a la calculadora mecánica así como también de almacenar los resultados de los cálculos de la computadora. 

Como las computadoras modernas, el diseño del Motor Analítico tuvo tanto los datos como la memoria de programas por separado. La unidad de control podía dar saltos condicionados, separar las unidades de insumo de aquellas de resultados, y su operación general estaba basada en instrucciones. Babbage inicialmente se imaginó el Motor Analítico como algo que sería utilizado solamente para los cálculos. Eso cambió pronto gracias al trabajo de Ada Lovelace. 

Augusta Ada King, Contesa de Lovelace (nacida con el apellido Byron) nació el 10 de diciembre de 1815 en Londres, Inglaterra. Lovelace era la única hija legítima del poeta y Miembro de la Cámara de Lores, Lord Byron y de la matemática Anne Isabella Byron. Sin embargo, tan solo un mes después de su nacimiento, Byron se separó de la madre de Lovelace y abandonó Inglaterra. Ocho años después murió de una enfermedad mientras luchaba del lado griego durante la Guerra Griega de Independencia. 

A lo largo de los primeros años de su vida, la madre de Lovelace educó a Ada bajo un estricto régimen de ciencias, lógica y matemáticas. Aunque frecuentemente estaba enferma, a sus catorce años de edad, y luego de haber estado en cama durante casi un año, Lovelace se volvió fascinada con las máquinas. Cuando era niña, muchas veces diseñaría barcos elaborados y máquinas voladoras. 

Cuando era una adolescente, Lovelace afiló sus habilidades matemáticas y rápidamente llegó a conocer muchos de los principales intelectuales de su época. En 1833, la tutora de Lovelace, Mary Somerville, le presentó a Charles Babbage. Él y Lovelace rápidamente entablaron una amistad. Lovelace estaba fascinada con los planes de Babbage para el Motor Analítico y Babbage estaba tan impresionado con la habilidad matemática de Lovelace que una vez la describió como “La encantadora de los números”.

En 1840, Babbage visitó la Universidad de Turín para dar un seminario acerca de su Motor Analítico. Luigi Menabrea, un ingeniero italiano y el futuro Primer Ministro de Italia, asistió al seminario de Babbage y tradujo su presentación al francés. En 1842, Lovelace pasó nueve meses traduciendo el artículo de Menabrea a inglés. Ella agregó sus propias notas detalladas, las cuales luego acabaron siendo tres veces más largas que el artículo original. 

Publicadas en 1843, las notas de Lovelace describían las diferencias entre el Motor Analítico y las anteriores máquinas de cálculos —principalmente la habilidad del primero de ser programado para resolver cualquier problema matemático. Las notas de Lovelace también incluían un nuevo algoritmo para calcular una secuencia de los números Bernoulli (una secuencia de números racionales que son comunes en la teoría de los números). Dado que el algoritmo de Lovelace era el primero creado para ser utilizado específicamente en una computadora, Lovelace por lo tanto se convirtió en la primera programadora de computadoras del mundo. 

Mientras que Babbage diseñó el Motor Analítico para propósitos puramente matemáticos, Lovelace fue la primera persona en notar que el potencial uso de las computadoras iba mucho más allá de calcular números. Lovelace notó que los números dentro de la computadora podían ser utilizados para representar otras entidades, tales como las letras o notas musicales. Consecuentemente, también presagió muchos de los conceptos asociados con las computadoras modernas, incluyendo el software y las sub-rutinas. 

El Motor Analítico realmente nunca fue construido durante la vida de Babbage o Lovelace. Sin embargo, la falta de construcción se debió a problemas de financiamiento y conflictos de personalidad entre Babbage y los potenciales donantes, en lugar de defectos en el diseño.  

A lo largo del resto de su vida, Babbage intervino en varios campos distintos. Varias veces, trató de convertirse en Miembro del Parlamento. Escribió varios libros, incluyendo uno acerca de economía política que exploraba las ventajas comerciales de la división del trabajo. Él jugó un papel fundamental en el establecimiento del sistema postal inglés. También inventó un modelo temprano de velocímetro y el “atrapa-vacas” para locomotoras (esto es, un marco de metal adjunto adelante de los trenes para remover los obstáculos de los rieles). El 18 de octubre de 1871, Babbage murió en su hogar en Londres. Tenía 79 años de edad. 

Luego de trabajar en traducir el discurso de Babbage, Lovelace empezó a trabajar en varios proyectos distintos, incluyendo uno que involucraba la creación de un modelo matemático acerca de cómo el cerebro crea pensamientos y nervios —aunque ella nunca logró ese objetivo. El 17 de noviembre de 1852, Lovelace murió de cáncer uterino. Tenía solo 36 años de edad. 

Durante su vida, Babbage rechazó tanto un título de caballero como el de baronet. En 1824, recibió la Medalla de Oro de la Royal Astronomical Society “por su invención de un motor para calcular las tablas matemáticas y astronómicas”. Desde sus muertes, muchos edificios, escuelas, departamentos universitarios y premios han sido nombrados en honor a Babbage y Lovelace.  

Gracias al trabajo de Babbage y Lovelace, el campo de la computación cambió para siempre. Sin el trabajo de Babbage, la primera computadora digital del mundo no hubiese sido concebida cuando sucedió. De igual manera, muchos de los elementos principales que las computadoras modernas usan hoy probablemente no hubiesen sido desarrollados hasta mucho después. Sin Lovelace, la humanidad hubiese tardado mucho más en darse cuenta de que las computadoras podían servir para mucho más que los cálculos matemáticos. Juntos, Babbage y Lovelace sentaron las bases para la computación moderna, que hoy es utilizada por miles de millones de personas alrededor del mundo y que sostiene gran parte de nuestro progreso actual. Por estas razones, Charles Babbage y Ada Lovelace son nuestros Héroes del Progreso No. 49.

Este artículo fue publicado originalment en HumanProgress.org (EE.UU.) el 24 de julio de 2020.