Chương 1

---

ADA, nữ bá tước của Lovelace

Khoa học thơ ca

Vào tháng 5 năm 1833, khi mười bảy tuổi, Ada Byron là một trong số vài phụ nữ trẻ tuổi xuất hiện tại toà án hoàng gia Anh Quốc. Các thành viên gia đình lo lắng bà sẽ tự nhận tội và có thể bà sẽ bị treo cổ, nhưng cuối cùng bà cũng cư xử phải lẽ, mà theo mẹ bà thuật lại, bà đã trong tình trạng “rất ổn”. Trong số những người mà Ada gặp buổi chiều hôm ấy có công tước Wellington, người có thái độ rất thẳng thắn mà bà rất ngưỡng mộ, và ông đại sứ bảy mươi chín tuổi Talleyrand, là gã mà ví bà là “con khỉ già.” ¹

Là đứa con hợp pháp duy nhất của nhà thơ Lord Byron, Ada thừa hưởng dòng máu lãng mạn của cha, một tính cách mà mẹ bà cố xoá đi bằng cách cho bà đi học thêm toán. Sự kết hợp này đã tạo ra trong Ada một thứ tình yêu mà bà gọi là “khoa học thơ ca”, liên kết trí tưởng tượng luôn thiên hướng chống đối với niềm đam mê các con số của bà. Đối với nhiều người, ngay cả với cha bà, những cảm giác tinh tế về thời kỳ La Mã va đập với những hứng thú công nghệ của Cách mạng Công nghiệp. Nhưng Ada cảm thấy rất thoải mái khi đứng giữa điểm giao thoa của cả hai thời kỳ này.

Vì vậy, không gì ngạc nhiên khi lần xuất hiện đầu tiên của bà tại toà án không mấy ấn tượng đối với bà cho dù ở đó có nhiều thứ tráng lệ, nhưng bà lại bị lôi cuốn vào sự kiện sau đó vài tuần tại London, nơi bà đã gặp Charles Babbage, một nhân vật nổi tiếng về khoa học và toán học, bốn mươi mốt tuổi, goá vợ, người tự cho mình có ảnh hưởng lớn đến phạm vi xã hội ở London. Mẹ bà từng trò chuyện với bạn của mình rằng: “Ada thích bữa tiệc hôm thứ tư vừa rồi hơn là những buổi tụ tập hoành tráng. Nó gặp vài nhà khoa học ở đó, trong đó có Babbage mà nó rất thích.” ²

Những căn phòng hội họp hàng tuần rất nhộn nhịp của Babbage đôi khi có đến ba trăm khác, có cả những bậc vương giả trong chiếc áo khoác đuôi tôm và quý bà trong bộ đầm kim tuyến lấp lánh, cùng với các nhà văn, nhà công nghiệp, nhà thơ, diễn viên, diễn giả, nhà thực vật học, nhà thám hiểm và các “nhà khoa học” khác, đó là từ vựng mà bạn bè của Babbage vừa nảy ra trong đầu.³ Bằng cách tập họp các học giả khoa học lại trong một không gian cấp cao như vậy, như một nhà địa lý học từng ghi nhận lại rằng Babbage “thành công trong việc thăng tiến địa vị xã hội nhờ vào khoa học.”⁴

“Thực đơn” cho những buổi chiều là khiêu vũ, đọc sách, chơi trò chơi và những bài giảng, kèm theo đó còn có đủ loại hải sản, thịt, gà, rượu mạnh và các món tráng miệng lạnh. Các quý bà mặc các bộ trang phục để tái tạo lại những bức hoạ nổi tiếng rồi lên bục để làm mẫu cho các hoạ sỹ. Các nhà thiên văn học dựng kính viễn vọng lên, các nhà nghiên cứu trưng ra những món đồ điện và nam châm độc đáo, rồi Babbage cho phép khách khứa táy máy với những con búp bê bằng cơ của ông. Trung tâm của những buổi chiều, và là một trong nhiều động lực để Babbage tổ chức các cuộc hội họp này, là ông trình diễn của cái mà ông gọi là Động cơ Khác biệt (Difference Engine), là một cỗ máy tính toán bằng cơ khổng lồ mà ông xây theo một cơ chế chống lửa dính liền với ngôi nhà ông ở. Babbage muốn trình diễn mô hình ấy theo kiểu một vở kịch tuyệt hảo, vươn cánh tay nó ra khi nó tính toán một chuỗi số, và chỉ khi nào khán giả cảm thấy chán thì cái mẫu tính toán ấy có thể thay đổi đột ngột dựa trên các hướng dẫn được dựng mã bên trong máy.⁵ Những ai thực sự bị cuốn hút vào cỗ máy này sẽ được mời vào cái sân mà trước kia là chuồng ngựa, là nơi mà ông Babbage xây dựng chiếc máy này.

Động cơ Khác biệt của Babbage có thể giải những phương trình đa thức, tạo được ấn tượng cho người xem theo nhiều cách khác nhau. Công tước Wellington nhận xét rằng cỗ máy này có thể hữu ích để phân tích các tình huống mà một tổng tư lệnh có thể đối diện trước khi ra chiến trận.⁶ Mẹ của Ada, bà Byron, còn nâng cỗ máy ấy như là “chiếc máy biết suy nghĩ.” Còn với Ada, người về sau này có một ghi chú nổi tiếng rằng máy móc không bao giờ có thể suy nghĩ thực sự được. Một người bạn đi cùng với họ đến buổi trình diễn ấy ghi nhận rằng, “Cô Byron tuy còn trẻ nhưng hiểu được cách cỗ máy này hoạt động, và thấy được vẻ đẹp tuyệt vời của phát minh này.”⁷

Tình yêu đối với cả thơ ca lẫn toán học của Ada đã mở mắt cho bà thấy được vẻ đẹp của máy tính. Bà là một hình mẫu trong kỷ nguyên khoa học La Mã, là kỷ nguyên được khắc hoạ bằng niềm đam mê bất tận cho sự sáng tạo và khám phá. Đó là thời kỳ có được “trí tưởng tượng và những đam mê mãnh liệt đối với tác phẩm khoa học”, Richard Holmes viết trong cuốn The Age of Wonder. “Động lực đó có được nhờ những lý tưởng dạt dào, thậm chí bất cần, những khao khát cá nhân muốn được khám phá.”⁸

Tóm lại, đây là giai đoạn không giống như giai đoạn của chúng ta như hiện nay. Những tiến bộ về Cách mạng Công nghiệp, trong đó có đầu máy hơi nước, những cỗ máy khổng lồ và điện tín, đã biến chuyển thế kỷ mười chín như là bước đệm để tiến đến những tiến bộ trong cuộc Cách mạng Kỹ thuật số, là máy tính, chip xử lý và Internet, là cuộc cách mạng đang biến đổi chính con người chúng ta. Tâm điểm của cả hai kỷ nguyên này chính là những nhà phát minh, là nhân tố kết hợp giữa trí tưởng tượng và niềm đam mê công nghệ vô bờ bến, là thứ hỗn hợp sản sinh ra được khoa học thơ ca của Ada và thứ mà nhà thơ ở thế kỷ hai mươi, Richard Brautigan gọi là “điều đáng yêu của máy móc.”

Công tước Byron

Ada thừa hưởng tố chất lãng mạn thơ ca và tính ngang bướng của cha, nhưng ông lại không phải là nguồn căn của tình yêu bà dành cho máy móc. Thực chất, ông là kẻ bảo thủ, lạc hậu. Trong bài diễn văn lúc ông mới hai mươi hai tuổi, đọc tại Nghị viện hồi tháng hai năm 1812, Byron bảo vệ những người đi theo Ned Ludd, là những người chống lại máy móc cơ khí. Với những lời mỉa mai cay nghiệt, ông nhắm đến những chủ cối xay gió ở Nottingham, kẻ những người ủng hộ cho dự luật trừng trị kẻ nào phá những cỗ máy tự động có thể rơi vào tội tử hình. Byron khẳng định rằng “Những máy móc đó đối với chúng là lợi thế, vì như vậy chúng không cần thuê mướn ai nữa, đẩy mọi người vào cảnh đói rách. Những người thợ phản đối lại việc này như thể bị mù, rất hân hoan với những tiến bộ đó là có lợi cho nhân loại, vì chính bọn họ sẽ phải chịu cảnh đói nghèo vì máy móc.” Sau đó hai tuần, Byron xuất bản hai khổ thơ trong tập thơ của ông mang tên Childe Harold’s Pilgrimage, nói về những khung cảnh lãng mạn mà ông đi qua Bồ Đào Nha, Malta và Hy Lạp, và sau này ông ghi nhận lại là “một sáng thức dậy và thấy mình nổi tiếng.” Đẹp, quyến rũ, rắc rối, trầm mặc và gợi tình, ông sống một cuộc sống của một hình mẫu Byron và dựng nên được một hình mẫu nhân vật anh hùng Byron trong thơ của ông. Ông trở thành một phần trong văn học Anh và được chiêu đãi mỗi tuần đến ba bữa tiệc, mà tiệc đáng ghi nhận nhất là buổi khiêu vũ buổi sáng rất hoành tráng do quý bà Caroline Lamb chủ trì.

Bà Caroline mặc dù đã kết hôn với một nhân vật quyền lực về chính trị lúc bấy giờ, mà sau này trở thành Thủ tướng, nhưng bà yêu Byron điên dại. Ông nghĩ bà “quá ốm”, tuy vậy bà lại có sức hấp dẫn và khiêu gợi lạ kỳ (bà thích mặc đồ như đứa trẻ phục vụ) và ông thấy điều ấy thật hấp dẫn. Họ có quãng thời gian lộn xộn và rồi sau đó bà là hình bóng ám ảnh cuộc đời ông. Bà từng nổi tiếng về câu nói “điên khùng, tệ hại và rất nguy hiểm nếu muốn biết” ông là ai. Chính bà cũng vậy.

Trong buổi tiệc của bà Caroline, công tước Byron cũng để mắt đến một phụ nữ trẻ mà sau này ông nhớ lại “ăn mặc đơn giản hơn.” Annabella Milbanke, mười chính tuổi, đến từ gia đình quyền quý nhiều chức vị. Đêm trước bữa tiệc, cô đã đọc Childe Harold và dấy lên nhiều cảm giác hỗn độn. “Ông ta còn hơn một cá tính. Ông ấy xuất chúng khi đâm chạm được đến chỗ sâu thẳm nhất của cảm giác con người,” cô viết lại như vậy. Hơn cả việc gặp được ông trong gian phòng bày tiệc, cảm giác của cô xung đột, và lại trở nên nguy hiểm. “Con không tìm kiếm lời giới thiệu về ông ta, vì mọi phụ nữ đều ra sức quyến rũ ông ấy, rồi cố buộc mình vào những khổ thơ châm biếm của ông,” cô viết cho mẹ mình như vậy. “Con không muốn một chốn nào đó trong các hang ổ của ông ấy. Con không biến Childe Harold thành đền thờ mặc dù con sẽ không phủ nhận sẽ làm quen nếu có cơ hội.”⁹

Và rồi cô cũng có cơ hội. Sau khi ông chính thức giới thiệu mình với cô, Byron quyết định cô có thể là người vợ phù hợp của ông. Vì đối với ông, có một lý do hiếm hoi khác trên cả tính cách lãng mạn.

Còn hơn cả niềm đam mê của ông, cô còn là loại phụ nữ có thể thuần hoá được những đam mê ấy và bảo vệ ông khỏi những chuyện quá đà như giúp ông trả những khoản nợ nần. Ông viết thư ngỏ lời với cô theo kiểu nửa vời. Cô tế nhị từ chối. Ông lại dây dưa với những người họ hàng của cô, trong đó có một trong những chị em của cô là Augusta Leigh. Nhưng sau một năm, Annabella nhóm lại mối quan hệ này. Byron càng ngày nợ nần càng nhiều trong khi vẫn cố tìm cách đạt được những đam mê của mình, rồi ông thấy lý do căn cơ không phải là tính lãng mạn, mà cần có mối ràng buộc với cô thì mới có thể vực ông dậy được. “Chẳng có gì ngoài hôn nhân, và một cuộc hôn nhân cấp tốc thì mới có thể cứu tôi được,” ông thừa nhận như vậy với dì của Annabella. “Nếu cháu của bà sẵn lòng, tôi sẵn sàng chấp nhận cô ấy; nếu không, thì đó sẽ là người phụ nữ đầu tiên tôi nhìn vào như thể cô ấy đang nhổ nước bọt vào mặt tôi vậy.” ¹⁰ Có khoảng thời gian công tước Byron không lãng mạn. Ông và Annabella lấy nhau vào tháng một năm 1815.

Byron tổ chức đám cưới theo phong cách Byron của ông. “Bà Byron ngồi trên chiếc ghế sofa trước bữa tối,” ông viết về ngày cưới của mình. ¹¹ Họ vẫn gặp gỡ nhau cho tới hai tháng sau khi họ đến thăm người em họ của cô, vì khoảng thời gian ấy Annabella mang thai. Tuy vậy, trong suốt chuyến viếng thăm, cô bắt đầu nghi ngờ mối quan hệ giữa chồng cô với Augusta khác hơn là quan hệ cột chèo thông thường, nhất là sau khi ông nằm trên sofa và yêu cầu cả hai người họ hôn ông. ¹². Cuộc hôn nhân bắt đầu gặp vấn đề.

Annabella đi dạy kèm toán, điều này khiến công tước Byron vui lòng, và suốt mối quan hệ của họ, ông luôn tự trêu đùa mình về tính chính xác của các con số. Ông viết: “Tôi biết hai với hai là bốn, và tôi rất vui khi chứng minh được nó là vậy mặc dù tôi buộc phải nói ra là nếu có bất kỳ quy trình nào tôi có thể chuyển đổi hai với hai là năm thì điều đó càng khiến tôi vui hơn nữa.” Trước đây, ông liên tục gọi cô bằng cáci tên “Công chúa của các hình bình hành.” Nhưng khi cuộc hôn nhân bắt đầu rục rịch thì ông hình dung lại hình ảnh toán học ấy: “Chúng tôi là hai đường thẳng song song đến vô cực, bên cạnh nhau nhưng không bao giờ gặp nhau.” Sau này, trong khổ thơ đầu tiên trong thiên sử thi Don Juan của ông, ông chế nhạo cô: “Ngành khoa học yêu thích của nàng là toán học… Nàng là cái máy tính biết đi.”

Cuộc hôn nhân ấy không được giải cứu vì đứa con gái của họ chào đời ngày mười, tháng mười hai, năm 1815. Cô bé được đặt tên là Augusta Ada Byron, lấy tên của người chị em của Annabella mà ông Byron đem lòng yêu mến. Bà Byron không chịu đựng nổi sự bội phản của chồng nên bà gọi con gái mình bằng tên đệm là Ada. Năm tuần sau đó, bà khăn gói chạy về vùng quê ở với cha mẹ, cùng đứa con Ada mồ côi cha.

Từ đó, Ada không bao giờ gặp lại cha lần nữa. Công tước Byron rời đất nước vào tháng tư năm sau khi bà Byron đe doạ sẽ công bố những chuyện loạn luân và quan hệ đồng giới của ông ra công luận, như là cách để đảm bảo thoả ước tách riêng ông với đứa con.¹³

Trong khổ thơ thứ 3 trong tập Childe Harold mà ông viết sau đó vài tuần, ông chế giễu Ada:

Is thy face like thy mother’s, my fair child!

Ada! sole daughter of my house and of my heart?

When last I saw thy young blue eyes they smiled,

And then we parted.

tạm dịch

Con giống hệt mẹ, con hỡi!

Ada, đứa con duy nhất ngụ trong trái tim ta?

Lần cuối ta thấy đôi mắt xanh của con lấp lánh ánh cười,

Rồi ta chia cách

Byron viết những dòng này trong một ngôi villa gần hồ Geneva, là nơi ông ở với nhà thơ Percy Bysshe Shelley và người vợ tương lai của Shelley là Mary. Trời mưa không ngớt. Phải ở trong nhà nhiều ngày liền, Byron đề nghị họ viết truyện kinh dị. Ông nghĩ ra những chi tiết kinh dị cho một câu truyện về ma cà rồng, đó cũng là những nỗ lực đầu tiên của ông đến với văn xuôi, nhưng câu truyện của Mary là một trong những truyện sau này nằm trong văn học cổ điển: Frankenstein, hoặc The Modern Prometheus. Dựatreen một thần thoại Hy Lạp cổ về vị anh hùng có thể chế tác ra người sống từ đất sét và bắt lửa từ các vị thần cho con người sử dụng, Frankeinstein là câu truyện về một nhà khoa học đã kích những mảnh ghép cơ thể người thành một con người hoàn chỉnh có trí óc. Đó là một mẩu truyện hướng đến công nghệ và khoa học. Nó cũng nảy ra câu hỏi mà sau này vương mãi trong đầu Ada: liệu những cỗ máy do con người tạo ra có thực sự biết suy nghĩ?

Đoạn thơ thứ ba trong Childe Harold chấm dứt với dự đoán của Byron là Annabella sẽ cố giữ Ada không biết gì về cha mình, và điều đó đã xảy ra. Có một bức chân dung của Công tước Byron trong nhà họ, nhưng bà Byron giấu nó an toàn và Ada không bao giờ thấy nó cho đến khi bà lên hai mươi.¹⁴

Ngược lại, Công tước Byron giữ một tấm ảnh của Ada trên bàn làm việc cho dù ông đi nơi đâu. Và trong thư ông gửi, ông thường hỏi về tin tức và ảnh của con mình. Khi Ada lên bảy, ông viết cho Augusta, “Ta ước gì nàng có thể hỏi bà B vài thứ gì đó của Ada… Cô bé ấy có hay tưởng tượng không?… Nó có đam mê không? Ta hy vọng rằng Chúa sẽ biến nó thành thứ gì đó cũng được, trừ nhà thơ. Trong nhà này có một tên ngốc là quá đủ rồi.” Bà Byron đáp trả rằng Ada có một trí tưởng tượng đến nổi “đưa nó được vào với tính tháo vát về máy móc của con bé.”¹⁵

Khoảng thời gian đó, Byron đi nhiều nơi tại Ý, viết và gặp nhiều chuyện vui buồn, rồi cảm thấy chán chường và quyết định nộp đơn đi lính trong trận chiến Hy Lạp giành độc lập khỏi đế chế Ottoman. Ông giong buồm đến Missolonghi, là nơi ông có được một quân hàm trong quân nổi dậy để chuẩn bị tấn công vào thành luỹ Thổ Nhĩ Kỳ. Nhưng trước khi ông ra chiến trường, ông bị nhiễm một cơn sốt rét tệ đến nỗi bác sỹ quyết định phải thay máu cho ông. Vào ngày 19 tháng 4 năm 1824, ông qua đời. Theo người hầu của ông, những lời cuối ông thốt ra là “Ôi con gái yêu quý của ta, Ada yêu dấu! Chúa ơi, con có thể gặp lại nó không! Chúa hãy phù hộ nó!”¹⁶

Ada

Bà Byron muốn chắc là Ada sẽ không giống cha mình, và một phần trong kế hoạch của bà là phải cho cô con gái học toán thật nhiều, như thể đó là liều thuốc kháng lại trí tưởng tượng phong phú của thơ ca. Khi Ada lên năm, cô lại yêu thích địa lý nhưng bà Byron ra lệnh đổi chủ đề khác là các bài học về số học bổ sung, và gia sư của cô cũng rất tự hào thông báo, “Cô bé cộng trừ năm hay sáu hàng số rất chính xác.” Dù cho những cố gắng như vậy nhưng Ada vẫn cho thấy cô có thiên hướng giống cha. Cô dây dưa hò hẹn với một trong những gia sư, và khi họ bị bắt gặp và gia sư bị đuổi thì cô cố bỏ nhà đi với chàng gia sư ấy. Ngoài ra, tâm trạng của cô có “biên độ” rất rộng, từ cảm giác rất lớn lao vĩ đại cho tới tuyệt vọng tận cùng, cô cũng phải trải qua vài cơn bạo bệnh, cả về thể chất lẫn tâm lý.

Ada chấp nhận lời thú nhận của mẹ cô là học hỏi sâu về toán học có thể giúp thuần phục xu hướng Byron của cô. Sau vụ việc nguy hiểm với gia sư và cô rất thán phục cái Động cơ Khác biệt của Babbage, năm mười tám tuổi, cô quyết định bắt đầu loạt bài học mới. Cô viết cho gia sư mới của cô: “Em phải ngừng lại cách suy nghĩ về vui thú cuộc sống tự thoả mãn bản thân. Em thấy chẳng có gì ngoài ứng dụng rất gần và chặt đến những đề tài về khoa học tự nhiên, mà bây giờ chúng dường như là rào cản ngăn trí tưởng tượng của em vươn xa… Đối với em có vẻ như thứ đầu tiên là cần học xong một khoá học toán.” Gia sư đồng ý với mô tả ấy: “Em đúng khi cho rằng nguồn tài nguyên chính và thứ bảo hộ cho em lúc này là một khoá học chuyên sâu. Cho mục đích này, không có chủ đề nào tốt hơn toán học.”[^17] Gia sư đưa ra hình học Euclid, tiếp theo là loạt toán học lượng giác và đại số. Cả hai đều nghĩ rằng chương trình học như vậy có thể chữa cho bất kỳ ai thoát khỏi cái tính nghệ sĩ hay lãng mạn.

Niềm đam mê công nghệ càng lớn mạnh trong cô khi mẹ đưa cô theo một chuyến đi qua các vùng công nghiệp Anh Quốc để tham quan các nhà máy và công xưởng mới. Ada đặc biệt ấn tượng với cỗ máy dệt tự động, sử dụng các thẻ đóng dấu (punch card) để tạo ra các mẫu dệt theo ý muốn, và cô biết cách vẽ phác cách hệ thống vận hành thế nào. Bài phát biểu nổi tiếng của cha cô trong Nghị viện đã bảo vệ những người bảo thủ muốn đập đổ những cỗ máy to kềnh ấy bởi vì họ sợ công nghệ sẽ trừng phạt nhân loại. Nhưng Ada đã lồng ý thơ lên chúng và thấy được sự liên kết với cái mà một ngày nào đó được gọi là máy tính. “Chiếc máy này nhắc tôi nhớ lại Babbage và mọi thứ của ông ấy đều là máy móc,” cô viết như vậy.[^18]

Ada yêu thích khoa học ứng dụng nhiều hơn nữa khi cô gặp một trong số ít nhà toán học và khoa học nữ của Anh Quốc là Mary Somerville. Somerville vừa hoàn thành xong một trong những tác phẩm tuyệt vời của bà là On the Connexion of the Physical Sciences (Mối liên kết các ngành khoa học vật lý), trong đó bà nối kết những phát triển về thiên văn học, thị giác, điện tử, hoá học, vật lý, thực vật và địa lý lại với nhau. Biểu tượng cho thời gian, cuốn sách đem lại một cảm giác chung rằng còn rất nhiều thứ tuyệt vời chờ nhân loại khám phá. Bà mào đầu cuốn sách bằng câu, “Tiến trình của khoa học hiện đại, nhất là trong vòng năm năm qua, là một dấu mốc đáng ghi nhận về xu hướng đơn giản hoá các quy luật tự nhiên và hợp nhất các nhánh ấy bằng các nguyên tắc tổng quan.”

Somerville trở thành bạn, thầy dạy, nguồn cảm hứng và gia sư cho Ada. Bà thường xuyên gặp gỡ Ada, gửi cho cô nhiều sách về toán học, đưa ra các bài toán cho cô giải và kiên nhẫn giải thích câu trả lời. Bà cũng là bạn thân của gia đình Babbage, và trong suốt mùa thu năm 1834, bà và Ada thường đến các buổi tụ họp vào mỗi chiều thứ bảy tại nhà ông. Con trai của Somerville, Woronzow Greig, còn giúp Ada ổn định chuyện chồng con ở bằng cách mai mối cho cô một trong những bạn học trước đây của anh tại Cambridge mà có vẻ hợp với cô, hoặc ít ra là cô cũng thích.

William King là người có địa vị xã hội, tài chính ổn định, khá thông minh và ít nói, Ada rất ưa như vậy. Giống cô, anh là sinh viên ngành khoa học, nhưng anh có tính thực tế hơn là lãng mạn thơ văn: niềm yêu thích chính của anh là các ứng dụng cho quy trình cho cây trồng và những tiến bộ trong kỹ thuật chăn nuôi. Anh cầu hôn cô chỉ vài tuần gặp gỡ, và Ada ưng thuận. Mẹ cô sợ bệnh thần kinh của cô tái phát nên quyết định cần phải nói rõ cho William biết ngay rằng Ada trước đây từng cố trốn nhà theo gia sư. Dù vậy, William vẫn sẵn lòng làm đám cưới, cuối cùng tổ chức vào tháng bảy năm 1835. “Chúa lòng lành đã ban cho con một cơ hội, thay vì phải đi con đường đầy hiểm nguy, nay lại ban cho con một người bạn đồng hành và một vệ thần chăm giữ,” bà Byron viết thư cho con gái như vậy, thêm vào rằng cô nên tận dụng cơ hội này để “bỏ hẳn” những tính “ngông bướng, thất thường và tư lợi bản thân”.

Cuộc hôn nhân này rất xứng hợp. Đối với Ada, hôn nhân giúp cô có cơ hội có được cuộc sống ổn định hơn. Quan trọng hơn cả là nó cho cô thoát ra được phụ thuộc vào người mẹ luôn muốn cai quản. Còn đối với William, hôn nhân này có nghĩa là anh có được một người vợ tuyệt vời, đầy cá tính từ một gia đình giàu sang và nổi tiếng.

Người họ hàng đầu tiên của bà Byron là Viscount Melbourne (không may cưới bà Caroline Lamb qua đời ngay sau đó), là thủ tướng và ông ta sắp xếp vào danh sách lễ đăng quang của nữ hoàng Victoria cho William thành Bá tước Lovelace. Theo đó, vợ của anh, Ada, thành nữ bá tước Lovelace. Từ đó, cô chính thức trở thành bà Lovelace, dù cho người ta thường gọi cô thân mật là Ada Lovelace.

Vào Giáng sinh năm 1835, Ada nhận được bức chân dung của cha cô do mẹ cô gửi. Do Thomas Phillips vẽ, tấm ảnh mô tả ngài Byron trông lãng mạn, mắt nhìn về phía chân trời, mặc bộ trang phục truyền thống của người Albani là chiếc áo vest nhung đỏ, kiếm lễ và mũ. Nhiều năm liền, tấm ảnh ấy được treo ở trên lò sưởi ở nhà ông bà ngoại Ada nhưng nó lại bị phủ lại kể từ khi cha mẹ cô chia tay. Bây giờ, cô không những được chiêm ngắm nó mà còn được sở hữu nó, cùng với cái giá để bút và chiếc bút của cha.

Mẹ cô còn làm một chuyện sửng sốt hơn nữa khi đứa con trai đầu tiên của nhà Lovelace chào đời vài tháng sau đó. Mặc dù ký ức về người chồng không mấy tốt đẹp gì nhưng bà cho phép Ada đặt tên đứa bé là Byron. Năm sau đó, Ada lại sinh một bé gái nữa, rồi cô theo bổn phận, nghe lời mẹ, đặt tên nó là Annabella. Sau đó, Ada gặp một chứng bệnh lạ kỳ khiến cô phải nằm trên giường nhiều tháng liền. Cô vừa khỏi bệnh là có thêm đứa thứ ba, con trai, tên là Ralph, nhưng sức khoẻ cô vẫn rất yếu. Cô có vấn đề về tiêu hoá và hô hấp mà phải chữa trị bằng thuốc phiện, morphine và các loại á phiện khác nhau, khiến tâm trạng cô thay đổi thất thường và thỉnh thoảng gặp ảo giác.

Ada bị lung lạc nhiều hơn hữa khi nghe đến chuyện đổ vỡ của một người, là điều khá lạ lùng đối với người trong gia đình Byron. Câu chuyện liên quan đến Medora Leigh, con gái của người chị em và là người tình của Byron cha cô. Theo nhiều lời đồn đại, Medora là con gái của Byron. Cô ta dường như muốn công bố mọi điều tăm tối, bí mật trong gia đình. Cô ta hẹn hò với chồng của một người chị, sau đó bỏ trốn với hắn sang Pháp và có với nhau hai đứa con ngoài giá thú. Tự cho là điều phải phép, bà Byron đi sang Pháp để cứu vớt Medora, sau đó kể cho Ada biết những chuyện loạn luân của cha mình.

Đây là “câu truyện lạ lùng và đau buồn nhất” nhưng có vẻ như không làm Ada ngạc nhiên. “Thậm chí con còn không xấu hổ nữa. Con chỉ muốn xác nhận những thứ mà con nghi ngờ trong nhiều năm qua mà thôi,” cô viết cho mẹ như vậy.[^20] Thay vì nổi giận, cô dường như có một động lực vô hình khi nghe tin ấy. Cô công bố mình có thể liên quan đến sự chống đối chính quyền của cha. Xem ông là “thiên tài bị thất sủng”, cô viết cho mẹ, “Nếu cha biến đổi con thành được một phần nào đó trong tính cách thiên tài của cha thì con sẽ dùng nó để mang lại nhiều sự thật lớn lao và các thứ nguyên tắc khác. Con nghĩ cha đã để lại nhiệm vụ này cho con. Con cảm thấy điều này rất mạnh mẽ trong con và con rất sẵn lòng đón nhận.”[^21]

Một lần nữa, Ada lao vào nghiên cứu toán học để ổn định bản thân, và cô cố gắng thuyết phục Babbage làm gia sư cho cô. “Tôi phải có một cách học cụ thể, và tôi nghĩ phải có một con người cụ thể mới mang đến thành công cho tôi,” cô viết cho ông ta. Dù cho bị tác động của thuốc phiện hay của quá trình sinh nở, hay do cả hai nhưng cô đã nhận được nhiều tán thưởng trên cả tài năng của cô và cô tự nhận mình là thiên tài. Trong lá thư gửi cho Babbage, cô viết, “Đừng nghĩ là tôi kiêu ngạo,… nhưng tôi tin tôi có khả năng tiến xa hơn nữa về những thứ mà tôi đang theo đuổi, và nơi nào tôi thấy có hứng thú, tôi sẽ luôn đam mê nơi ấy và tôi phải với tới được nó. Tôi tự hỏi liệu tôi có một phần nào đó cái máu thiên tài bẩm sinh hay không.”[^22]

Babbage không ủng hộ yêu cầu của Ada, sau này có lẽ là quyết định sáng suốt. Nó giúp duy trì mối quan hệ của họ để đến được với một sự cộng tác về sau quan trọng hơn, và cô cũng có thể đảm bảo được cho cô một vị gia sư toán học đầu ngành lúc ấy: Augustus De Morgan, một quý ông kiên nhẫn, là người tiên phong trong lĩnh vực logic ký hiệu. Ông đưa ra đề nghị nghiên cứu mà Ada sau này có được những tiến bộ vượt bậc, đó là một phương trình đại số có thể áp dụng cho mọi thứ, không riêng gì số học. Mối quan hệ giữa các ký hiệu (ví dụ, a + b = b + a) có thể là một phần của tính logic mà có thể áp dụng cho vật thể, không chỉ riêng với các con số.

Ada chưa bao giờ là nhà toán học tuyệt vời như cô từng khẳng định, nhưng cô là một học sinh năng nổ, luôn hấp thụ được hầu hết các khái niệm cơ bản của phép tính, và với bản tính nghệ sĩ, cô thích hình tượng hoá những đường cong và các quỹ đạo biến đổi mà các phương trình mô tả. De Morgan khuyến khích cô tập trung vào các quy luật vận hành thông qua các quy trình ấy, nhưng cô lại thích thảo luận về những khái niệm nằm ẩn bên dưới những quy trình ấy hơn. Cũng như với hình học, cô thường hỏi nhưng cách rõ ràng để hình dung vấn đề, như là làm thế nào mà các điểm giao nhau của các vòng tròn trong một phương có thể chia phương đó ra thành nhiều hình khác nhau.

Khả năng tiếp thu vẻ đẹp của toán học mà Ada có được là món quà mà nhiều người khác không có được, trong đó có những kẻ tự nghĩ mình là thông minh. Cô nhận ra toán học là một ngôn ngữ đáng yêu, ngôn ngữ mô ta tính hài hoà của vũ trụ và nhiều lúc rất có ý thơ. Mặc cho mẹ cô muốn gì đi nữa thì cô vẫn là con gái của cha, với tính cách rất “thơ”, khiến cô nhìn một phương trình như thế một nét cọ chấm phá lên vũ trụ vật lý tuyệt vời của thiên nhiên, như thể cô hình dung “một biển cả màu rượu” hay một phụ nữ “đi vào vẻ đẹp, như màn đêm.” Nhưng tài năng toán học của cô còn sâu rộng hơn nữa, nó như linh hồn. Toán học “cấu thành ngôn ngữ bằng cách chỉ một mình nó cũng có thể cho chúng ta dư sức diễn tả những sự thật tuyệt vời về thế giới tự nhiên,” cô nói, và nó cho phép chúng ta khắc hoạ “các thay đổi của mối quan hệ đa phương”, là thứ khai mở tính sáng tạo. Nó là “công cụ để một con người có đầu óc u tối nhất cũng có thể đọc được những tác phẩm của Đấng sáng tạo.”

Khả năng này áp dụng vào trí tưởng tượng về khoa học đã chứng minh rõ nhất trong cuộc Cách mạng Công nghiệp cũng như cách mạng máy tính mà Ada trở thành một vị thánh tiên khởi. Như cô từng nói với Babbage, cô có thể hiểu được mối liên kết giữa thơ ca và phân tích theo cách vượt trội hơn tài năng của cha cô. “Tôi không tin cha tôi từng là (hoặc thậm chí có thể từng là) một nhà thơ còn tôi lại là một nhà phân tích; vì với tôi, cả hai đều có thể hợp chung với nhau,” cô viết.

Sự tái hợp với toán học mà sau này cô nói với mẹ, đã khuấy động tính sáng tạo của cô và dẫn đưa cô đến với một “sự phát triển trí tưởng tượng vô bờ, nhiều đến nổi mà con cảm thấy không hề nghi ngờ gì nếu con tiếp tục nghiên cứu toán học thì đến một lúc nào đó con sẽ trở thành nhà thơ.”[^24] Toàn bộ quan điểm về khả năng sáng tạo này, nhất là khi áp dụng vào công nghệ, đã kích thích trí tò mò của cô. “Khả năng sáng tạo là gì?” cô nêu câu hỏi này ra trong một bài viết năm 1841. “Đó là ngành học về Kết hợp. Nó mang mọi thứ, sự kiện, ý tưởng, quan điểm lại với nhau thành những kết hợp mới, nguyên gốc, vô cùng và luôn luôn khác biệt… Đó là điều thâm nhập vào những thế giới chưa từng có ai khai phá xung quanh chúng ta, là những thế giới của Khoa học.”[^25]

Sau đó, Ada tin rằng cô có những khả năng đặc biệt, siêu việt, cái mà cô gọi là “trực giác về những thứ còn ẩn.” Cái nhìn phấn khởi của cô về chính thiên tài của mình giúp cô theo đuổi những cảm hứng mà rất bất thường đối với một phụ nữ tầng lớp quý tộc như cô và mẹ cô trong thời kỳ đầu của giao đoạn Victoria. “Con tin là mình có được cái kết hợp duy nhất về những phẩm chất rất riêng, giúp con trở thành một kẻ khai phá những điều thực tế của thiên nhiên còn bị khuất,” cô viết thư giải thích với mẹ hồi năm 1841. “Con có thể gom các tia sáng từ mọi nơi trong vũ trụ thành một điểm hội tụ khổng lồ.”[^26]

Trong thoáng chốc, theo luồng suy nghĩ này, cô quyết định bắt tay lại với Charles Babbge, là người có những cuộc hội họp mà cô lần đầu tham gia tám năm trước đó.

Charles Babbage và những cỗ máy

Từ nhỏ, Charles Babbage đã thích khả năng máy móc thay thế con người. Khi ông còn là đứa trẻ, mẹ thường mang ông đến nhiều hội trường và viện bảo tàng ở London, là nơi trưng bày đủ thứ món độc đáo hồi đầu những năm 1800. Tại một nơi ở quãng trường Hanover, một tay chủ nhà tên là Merlin mời ông lên xưởng áp mái, cho ông xem nhiều con búp bê bằng cơ, còn biết với tên là “automata”. Một con búp bê là vũ công nữ bằng bạc, cao khoảng 30cm, cánh tay di chuyển nhẹ nhàng, trên một tay là con chim có thể vẫy đuôi, vỗ cánh và há mỏ. Nàng Bạc này có thể diễn tả cảm xúc và cá tính đã lôi cuốn cậu bé. “Đôi mắt của búp bê chứa đầy tưởng tượng,” ông nhớ lại. Nhiều năm sau đó, ông khám phá Nàng Bạc bị phá sản và bị đưa lên sàn đấu giá, rồi ông mua nó. Nó như là món đồ giải trí tại các bữa hội họp buổi chiều tối của ông, nơi ông tổ chức những thành tựu về công nghệ.

Ở Cambridge, Babbage làm bạn với một nhóm sinh viên, trong đó có John Herschel và George Peacock, là hai kẻ rất thất vọng với giáo trình về toán ở trường. Họ tạo ra một câu lạc bộ tên là Analytical Society, kêu gọi trường đại học bỏ đi các ghi chú tính toán do cựu sinh viên Newton đưa ra dựa trên các dấu chấm, và thay thế bằng các ghi chú của Leibniz, sử dụng dx và dy đại diện cho các số lượng gia vi phân và do vậy sau này biết tên với ghi chú “d”. Babbage đặt tên cho tuyên bố đó của họ là “Các nguyên tắc thuần D, đối lập với thời đại Dot của trường.”[^27] Ông là người hay cáu giận nhưng rất hài hước.

Một ngày nọ, Babbage đang trong phòng Analytical Society, nghiên cứu về một bảng Lo-ga-rit với những sai số khác nhau. Herschel hỏi xem ông nghĩ gì về điều đó. Babbage trả lời, “Tớ cầu Chúa những phép tính này có thể chạy được bằng hơi nước.” Với ý tưởng về một phương pháp tính toán để lập bảng lo-ga-rit, Herschel đáp lại, “Có thể lắm chứ.”[^28] Năm 1821, Babbage bắt đầu quay sang tập trung tạo một cỗ máy như vậy.

Nhiều năm trôi qua, nhiều người đã chế tạo ra các loại máy móc tính toán khác nhau. Vào những năm 1640, Blaise Pascal, là nhà toán học và triết gia người Pháp, từng tạo một cái máy tính cơ học để giảm công việc tính toán giám sát thuế má cho cha mình. Đó là một cái máy với các bánh xe bằng kim loại, mỗi bánh xe có đánh số từ 0 đến 9 quanh chu vi. Để cộng hoặc trừ các con số, người tính dùng một cây bút để xoay một số, giống như sử dụng điện thoại quay số, sau đó quay đến số kế tiếp; có một cái nhíp mang hoặc giữ lấy số 1 khi cần thiết. Đó được cho là chiếc máy tính đầu tiên được cấp bằng sáng chế và bán đại trà.

Ba mươi năm sau, Gottfried Leibniz, nhà toán học và triết gia người Đức, cố cải thiện chiếc máy ấy của Pascal bằng “bảng tính theo bước”, thêm khả năng nhân và chia. Máy có một trục để điều khiển, gồm một tập các răng ứng với bộ đếm của các bánh xe. Nhưng Leibniz gặp phải vấn đề có thể xem là tương tự như vấn đề kỷ nguyên số của chúng ta. Không như Pascal, một kỹ sư khéo tay có thể kết hợp các lý thuyết khoa học vào cơ khí, Leibniz có ít kỹ năng máy móc và xung quanh ông cũng chẳng có ai có được kỹ năng ấy. Vì thế, nhiều nhà lý thuyết học vĩ đại thiếu đi những nhà cộng tác thực tế, nên ông không thể đưa ra được phiên bản chạy tốt cho thiết bị của mình. Dù vậy, khái niệm cốt lõi của ông được biết như là bánh xe Leibniz, ảnh hưởng đến các thiết kế máy tính trong thời của Babbage.

Babbage biết về các máy tính của Pascal và Leibniz nhưng ông cố tạo một thứ gì đó phức tạp hơn thế. Ông muốn tạo một phương pháp cơ khí cho bảng lo-ga-rit, cho hàm sin, hàm cosin và tiếp tuyến. Để được vậy, ông ứng dụng một ý tưởng mà nhà toán học người Pháp Gaspard de Prony từng nảy ra hồi những năm 1790. Để tạo bảng lo-ga-rit và bảng lượng giác, de Prony chia nhỏ nhiều quá trình thành các bước rất đơn giản, làm sao chỉ liên quan đến tính cộng và trừ. Sau đó, ông đưa ra những chỉ dẫn cơ bản để tận dụng nguồn lực là con người, là người có ít hiểu biết về toán học, có thể thực hiện tác vụ cơ bản ấy và chuyển kết quả đó cho nhóm người tính toán tiếp theo. Nói cách khác, ông đã tạo ra được một day chuyền lắp ghép, là cải tiến rất quan trọng trong kỷ nguyên công nghiệp, mà Adam Smith từng phân tích trong mô tả của ông ta về sự phân chia lao động trong một nhà máy đóng lỗ. Sau chuyến du hành đến Paris và nghe được phương pháp của de Prony, Babbage viết, “Bỗng chốc tôi hấp thụ được ý tưởng về việc áp dụng cùng một phương pháp cho công trình mà tôi từng bị vướng lâu nay, và sản xuất ra được các bảng lo-ga-rit giống như người ta sản xuất kim ghim vậy.”

Thậm chí với những tác vụ tính toán phức tạp hơn, Babbage cũng nhận ra ông có thể chia nhỏ thành từng bước để có thể tính được “con số khác biệt cố định” chỉ bằng các nguyên tắc cộng trừ đơn giản. Ví dụ để làm một bảng gồm các hình vuông – $1^2, 2^2, 3^2, 4^2$, … – bạn có thể liệt kê những con số đầu tiên trong một chuỗi như vậy: 1, 4, 9, 16… Đây sẽ là cột A. Bên cạnh nó, trong cột B, bạn có thể trừ ra giữa hai con số kề nhau, trong trường hợp này là 3, 5, 7, 9… Cột C sẽ liệt kê kết quả trừ ra giữa hai con số trong cột B, nghĩa là 2, 2, 2, 2… Một khi quá trình này được đơn giản hoá đi thì nó có thể chuyển cho những người tính toán không cần nhiều kiến thức toán học. Một người có thể chịu trách nhiệm cộng thêm 2 vào con số cuối cùng ở cột B, sau đó đưa kết quả đó cho người tiếp theo, là người cộng kết quả đó với con số cuối cùng của cột A, sinh ra con số tiếp theo trong một chuỗi các hình vuông.

Babbage chế ra một cách để cơ giới hoá quy trình này, và ông đặt cho nó là Động cơ Khác biệt (Difference Engine). Nó có thể lập bảng cho bất kỳ hàm đa thức đại số nào và mang lại một phương pháp số, tiến gần hơn với giải pháp cho các phương trình vi phân.

Nó vận hành thế nào? Động cơ Khác biệt sử dụng các trụ đứng có gắn đĩa để có thể xoay đến bất kỳ con số nào. Những cái trụ này gắn với các bánh răng để quay được khi muốn cộng thêm (hoặc trừ) số trên đĩa gắn liền với trụ. Thậm chí chiếc máy này có thể “chứa” các kết quả giao thoa trên một trụ khác. Cái phức tạp nhất ở đây là làm thế nào để “nhớ” hoặc “mượn” số khi cần, giống như cách ta dùng bút viết làm phép tính 36 + 19 hay 42 - 17. Dựa trên thiết bị của Pascal, Babbage nảy ra nhiều sáng kiến thiên tài để cho trụ và bánh răng có thể tính toán được.

Về khái niệm thì chiếc máy này thực sự là tuyệt tác. Thậm chí Babbage có thể hình dung ra cách khiến nó tạo được bảng số nguyên tố cho tới 10 triệu. Chí ít lúc ấy, chính phủ Anh Quốc rất ấn tượng với công trình này. Năm 1823, họ chu cấp cho ông 1.700 bảng Anh và đến cuối cùng, họ tài trợ đến 17.000 bảng, gấp hai lần giá trị của một tàu chiến, cho phát triển chiếc máy này trong suốt một thập kỷ mà Babbage cố hoàn thiện nó. Đầu tiên, ông thuê kỹ sư không cần quá thông minh để cho cỗ máy này chạy được. Tiếp đến, ông bắt đầu mơ về một thứ gì đó tốt hơn.

Ý tưởng nhen nhóm trong đầu Babbage hồi năm 1834, là một chiếc máy tính có thể tính toán được nhiều thứ khác nhau, dựa trên các tập lệnh được lập trình. Nó có thể thực hiện một tác vụ, sau đó chuyển sang và làm tác vụ khác. Thậm chí nó có thể tự bảo nó chuyển đổi giữa các tác vụ, hoặc như Babbage giải thích là “mẫu hành động”, dựa trên các tính toán nội tại của nó. Babbage đặt tên cho chiếc máy trong mơ ấy của ông là Động cơ Phân tích (Analytical Engine). Ông đã đi trước thời đại của ông 100 năm.

Động cơ Phân tích là sản phẩm mà Ada Lovelace gọi là Khả năng Kết hợp (Combining Faculty) trong một bài viết của cô. Babbage kết hợp những tiến bộ mà bị lãng quên trong các lĩnh vực khác, là một kỹ thuật mà nhiều nhà phát minh thiên tài thường dùng. Ban đầu, ông dùng một cái trống kim loại bện bằng đinh tán để điều khiển các trụ xoay. Nhưng sau đó, ông và Ada nhận thấy có mẫu máy do một người Pháp tên là Joseph-Marie Jacquard đã biến chuyển được bộ mặt của ngành công nghiệp dệt lụa. Chiếc máy ấy có thể tạo ra một mẫu dệt bằng cách sử dụng các móc để nâng những loại chỉ chọn trước, rồi bên dưới, có một thanh đẩy khổ chỉ đó. Jacquard phát minh ra một phương pháp sử dụng các thẻ có đóng lỗ để điều khiển quy trình này. Các lỗ ấy quyết định cái móc nào và cái thanh nào sẽ được kích hoạt cho mỗi lần kéo dệt, do vậy tự động hoá được các hoạ tiết cần dệt. Mỗi lần, con đẩy di chuyển sẽ tạo ra được 1 lần dệt và một thẻ đóng lỗ mới sẽ bắt đầu cho 1 chu trình như vậy.

Vào ngày 30 tháng sáu năm 1836, Babbage tạo một thứ mà ông gọi là tập sách khắc Scribbling Books, có thể xem là một cột mốc cho tiền sử máy tính: “Tận dụng máy của Jacquard thay cho bộ trống.”[^30] Thay vì sử dụng các bộ trống bằng thép, ông dùng các thẻ đóng lỗ, có nghĩa là ông có thể tạo được vô số tập lệnh đầu vào. Ngoài ra, chuỗi tác vụ này có thể chỉnh sửa được, do vậy sẽ dễ hơn cho các cỗ máy đa mục đích, có thể linh động hơn và dễ sửa lại chương trình hơn.

Babbage mua một tấm chân dung của Jacquard và trưng nó ở hội trường của mình. Trong tấm ảnh, Jacquard ngồi trong chiếc ghế bành, phía sau là cái máy dệt của ông, trong tay ông cầm chiếc compa và chồng thẻ đóng lỗ hình chữ nhật. Babbage hoạt náo khán phòng khi đánh đố khách đến chơi đoán được đó là cái gì. Sau đó, ông trưng ra một tấm vải dệt đẹp, gồm hai mươi bốn ngàn hàng dệt, mỗi hàng được điều khiển bằng một thẻ đóng lỗ khác nhau. Khi hoàng thân Albert, là chồng của nữ hoàng Victoria, ghé đến hội trường của Babbage, ông hỏi Babbage tại sao lại hứng thú với tấm thảm ấy như vậy. Babbage đáp lại rằng, “Nó là câu trả lời hoàn hảo về bản chất của máy tính của tôi, Động cơ Phân tích.”[^31]

Tuy vậy, chỉ vài người thấy được vẻ đẹp của chiếc máy mới mà Babbage trình diễn, và chính phủ Anh không dốc túi tiền để hỗ trợ ông phát triển. Tuy cố gắng hết sức nhưng Babbage chỉ có thể gây được ít tiếng vang trên báo chí cũng như cộng đồng khoa học lúc ấy.

Nhưng ông lại tìm được một người tin vào ông. Ada Lovelace hoàn toàn bị quyến rũ bởi khái niệm về một máy tính phổ thông. Quan trọng hơn, cô mường tượng ra được một ứng dụng thực sự đáng kinh ngạc: nó có thể không chỉ xử lý được số, mà còn xử lý được bất kỳ biểu tượng, kí hiệu nào, trong đó có âm nhạc và nghệ thuật. Cô thấy được thơ ca là một ý tưởng và cô muốn truyền quan điểm đó cho nhiều người.

Lập tức, cô gửi một loạt thư cho Babbage, vài thư rất táo bạo, cho dù lúc ấy ông hơn cô đến hai mươi bốn tuổi nghề. Trong một lá thư, cô mô tả trò chơi đánh bài solitaire, sử dụng hai mươi sáu viên đá, mục tiêu là thực hiện động tác nhảy để chỉ còn một viên đá tồn tại. Trò này cô rất thành thục nhưng cô muốn ứng dụng bằng một “công thức toán học… mà giải pháp còn tuỳ thuộc và có thể sử dụng theo ngôn ngữ ký hiệu.” Sau đó, cô hỏi, “Đối với ông, em có quá tưởng tượng hay không? Em nghĩ là không.”[^32]

Mục tiêu của cô là được làm việc chung với Babbage với danh nghĩa là đối tác và người phát ngôn cho ông, đồng thời hỗ trợ ông tạo ra Động cơ Phân tích. “Em rất háo hức được nói chuyện với ông,” cô viết vào hồi đầu năm 1841. “Em sẽ đưa ra những ý tưởng cho ông. Có thể trong tương lai em sẽ có ích… đầu óc em có lẽ chỉ dành để phục vụ ông, phục vụ cho mục đích và kế hoạch của ông. Thậm chí, nếu em có đáng được ông đón nhận hay không thì đầu em cũng đã thuộc về ông.”[^33]

Một năm sau đó, cơ hội được bày tỏ quan điểm cá nhân đã hé lộ.

Những ghi chú của cô Lovelace

Trong yêu cầu tìm nhà tài trợ cho Động cơ Phân tích, Babbage đã chấp nhận một lời mời tham dự hội nghị các nhà khoa học Ý tại Turin. Người ghi lại diễn biến hội nghị lúc ấy là một kỹ sư quân đội trẻ tuổi, Đại uý Luigi Menabrea, sau này trở thành thủ tướng của Ý. Nhờ sự giúp đỡ của Babbage mà Menabrea xuất bản được một mô tả chi tiết của cỗ máy này ở Pháp, vào tháng mười năm 1842.

Một trong những người bạn của Ada đề nghị cô nên đưa ra bản dịch cho tác phẩm của Menabrea cho tờ Scientific Memoir, là tạp chí chuyên ngành khoa học xuất bản định kỳ. Đây là cơ hội cho cô để được phục vụ cho Babbage và chứng tỏ tài năng. Khi cô hoàn thành, cô thông báo cho Babbage, ông rất hài lòng và có đôi chút ngạc nhiên. “Tôi hỏi tại sao cô ta không tự mình viết một bài gốc về một chủ đề mà cô quen thuộc nhất,” Babbage nói.[^34] Cô đáp lại rằng ý nghĩ này không phải do cô mà ra. Vì trước đó, nhìn chung không có tác giả nữ giới trên các tạp chí về khoa học.

Babbage đề nghị cô thêm vài ghi chú trong ghi chép của Menabrea, là điều mà cô rất hứng khởi thực hiện. Cô bắt đầu làm việc cho một đoạn mà cô đặt là “Những ghi chú của dịch giả”, có tổng cộng đến 19.136 từ, nhiều hơn gấp 2 lần độ dài bài viết gốc của Menabrea. Ký tên là “A.A.L.”, viết tắt của Augusta Ada Lovelace, “ghi chú” của cô thậm chí còn nổi tiếng hơn cả bài gốc, tạo cho cô trở thành nhân vật mang tính biểu tượng cho lịch sử điện toán.[^35]

Khi cô viết những ghi chú nào tại trang viên của mình ở Surrey hồi hè năm 1843, cô và Babbage trao đổi nhiều thư từ cho nhau, và trong mùa thu năm ấy, họ gặp nhau nhiều lần sau khi cô trở về nhà tại London. Có những tranh cãi nho nhỏ chuyên về học thuật và giới tính nổi lên xung quanh vấn đề đầu óc cô với đầu óc của Babbage, ai hơn ai. Trong ghi chú của Babbage, ông đánh giá cao cô: “Chúng tôi cùng nhau thảo luận nhiều phác đồ khác nhau có thể thực hiện: tôi đề nghị vài giải pháp nhưng chính cô ấy mới là người hoàn toàn quyết định chọn lựa. Nên các công việc liên quan đến đại số cũng tương tự vậy, cũng gặp nhiều vấn đề khác nhau, trừ những vấn đề liên quan đến phương trình Bernoulli thì chính tôi làm, để giúp cô Lovelace dễ làm hơn. Cô ta cũng cho tôi thấy nhiều điều bổ ích, nhất là nhận ra một lỗi để đời mà tôi đã vấp phải trong quy trình.”[^36]

Trong “Ghi chú” của cô, Ada đã đưa ra bốn khái niệm mà vang vọng trong lịch sử cả một thế kỷ sau này, khi chiếc máy tính thực sự đầu tiên xuất hiện. Đầu tiên là khái niệm về một chiếc máy tính đa chức năng (general-purpose computer), là máy tính có thể không chỉ thực hiện một tác vụ nhưng có thể lập trình và tái lập trình để làm vô số tác vụ khác và có khả năng thay đổi mảng tác vụ. Khái niệm này mang tính cốt lõi trong “Ghi chú A” của cô, nhấn mạnh sự khác nhau rạch ròi giữa Động cơ Khác biệt gốc và Động cơ Phân tích mới của Babbage. “Hàm tích phân cụ thể cho Động cơ Khác biệt được tạo ra để tạo bảng là $\Delta^7u_x = O$ “, cô bắt đầu giải thích mục đích của nó là tính toán ra các bảng lịch hàng hải. “Động cơ Phân tích thì ngược lại, nó không chỉ tạo được bảng kết quả của một hàm cụ thể mà còn phát triển và tạo bảng cho bất kỳ hàm số nào khác.”

Cô viết tiếp, điều này đã được thực hiện bằng cách “có ngay trong nó một nguyên lý mà Jacquard đã để lại, đó là sử dụng các thẻ đóng lỗ, những mẫu phức tạp nhất trong dệt lụa có thể tạo ra được cả những tấm lụa kim tuyến.” Thậm chí hơn cả Babbage, Ada nhận ra tầm quan trọng của điều này. Đó có nghĩa là máy móc có thể giống như một loại máy tính mà chúng ta ngày nay hình dung: cỗ máy không chỉ biết làm tác vụ tính toán đặc thù nào đó mà có thể là một máy đa chức năng. Cô giải thích:

Trên cả phạm vi của số học là ý tưởng ứng dụng thẻ đóng lỗ. Động cơ Phân tích không chỉ là một “bộ máy tính toán” đơn thuần. Nó có một vị thế hoàn toàn riêng biệt. Nó có cơ chế để kết hợp các ký hiệu thông thường lại với nhau, dẫn đến một khả năng không giới hạn, và một liên kết thống nhất sẽ được thiết lập giữa cách vận hành cụ thể và ý tưởng.[^37]

Những câu trên nghe có vẻ phi lý nhưng chúng rất đáng để ta đọc lại cẩn thận hơn. Chúng mô tả cái tinh tuý của máy tính hiện đại. Và Ada chấn hưng quan điểm đó với ngẫu hứng thi sỹ của cô. “Động cơ Phân tích đan dệt các mẫu số học giống như chiếc máy của Jacquard đan dệt hoa và lá,” cô viết. Khi Babbage đọc “Ghi chú A”, ông rất hứng khởi nhưng không thay đổi gì. Ông nói, “Cầu cho đừng ai đụng gì tới nó.” [^38]

Khái niệm thứ 2 của Ada mở rộng từ mô tả máy tính đa chức năng. Cô nhận ra không cần giới hạn trong toán học và số học. Rút ra kết luận từ những hàm đại số mở rộng của de Morgan thành một logic thông thường, cô ghi chú rằng một chiếc máy như Động cơ Phân tích có thể chứa, sử dụng, xử lý và hành động dựa trên bất kỳ thứ gì có thể diễn đạt bằng kí hiệu: từ ngữ, logic, âm nhạc hay bất cứ thứ gì sử dụng ký hiệu để chuyển đạt.

Để giải thích ý tưởng này, cô cẩn thận định nghĩa cách vận hành của máy tính là: “Rất thú vị để giải thích từ ‘vận hành’. Có nghĩa là bất kỳ quy trình nào có đụng đến mối quan hệ hỗ tương từ hai hay nhiều hơn hai yếu tố, thì có thể xem đó là ‘vận hành.’” Cô ghi chú vận hành của máy tính có thể can thiệp đến mối quan hệ không chỉ giữa các con số nhưng còn giữa bất kỳ kí hiệu logic nào liên quan. “Đó còn là kiểu vận hành không chỉ dựa trên con số, đó là những đối tượng có những mối liên hệ quan trọng với nhau, có thể diễn đạt bằng những khía cạnh khác của khoa học.” Về lý thuyết, Động cơ Phân tích thậm chí có thể xử lý được những kí hiệu âm nhạc: “Ví dụ cho rằng những mối liên hệ quan trọng về thang âm trong lĩnh vực hoà âm và soạn nhạc bắt nguồn từ tâm trạng, cảm xúc và sự phối ứng thì máy móc cũng có thể soạn ra được những bản nhạc ở đủ mức độ về tính chi tiết.” Đó chính là khái niệm “khoa học thơ ca” hoàn toàn theo “tư tưởng Ada”: một bản nhạc do máy móc soạn ra! Cha cô ắt hẳn phải giật mình.

Và rồi góc nhìn đó trở thành khái niệm cốt yếu trong kỷ nguyên số: bất kỳ mẩu nội dung, dữ liệu hay thông tin nào, như nhạc, văn bản, hình ảnh, số, ký hiệu, âm thanh, video, có thể diễn tả theo dạng thức số và do máy tính thực hiện. Thậm chí, Babbage không thấy được hoàn toàn khái niệm này; ông chỉ tập trung vào số. Nhưng Ada nhận ra chữ số trên trục xoay có thể đại diện cho nhiều thứ khác chứ không riêng gì về mặt số lượng trong toán học. Do vậy, quan niệm này của cô là bước nhảy rất lớn cho nhân loại chuyển từ máy tính chỉ có thể làm tính đến máy tính làm được mọi chuyện như ngày nay. Doron Swade, một sử học gia về máy tính chuyên nghiên cứu về các cỗ máy của Babbage, từng ông bố đây là một trong những giá trị lịch sử vô giá mà Ada để lại. “Nếu chúng ta nhìn và kiếm ra yếu tố chuyển giao công nghệ trong lịch sử thì quá trình chuyển giao này hoàn toàn thuộc về những nghiên cứu của Ada trong năm 1843,” ông cho biết.[^39]

Đóng góp thứ 3 của Ada trong bản ghi chú cuối cùng, “Ghi chú G”, là chỉ ra chi tiết từng bước để thực hiện mà chúng ta hiện nay gọi là một chương trình máy tính, hoặc một thuật toán. Ví dụ mà cô dùng là một chương trình để tính toán bất đẳng thức Bernoulli, là một chuỗi số phức tạp, kéo dài đến vô cực, có nhiều cách dùng khác nhau trong lý thuyết về số học.

Để chứng mình Động cơ Phân tích có thể tạo ra số Bernoulli, Ada mô tả một chuỗi thao tác và sau đó tạo một biểu đồ cách mỗi thao tác được lập trình cho cỗ máy. Song song đó, cô giúp nghĩ ra những khái niệm về các chương trình con (subroutine, là một chuỗi lệnh để làm một tác vụ cụ thể nào đó, như tính toán một số cosin hay tính toán lãi kép, và để có thể bỏ vào những chương trình lớn hơn khi cần) và một vòng lặp (một chuỗi lệnh có thể tự lặp lại). Những thao tác trên hoàn toàn có thể thực hiện bằng cơ chế thẻ đóng lỗ. Cô giải thích cần đến bảy mươi lăm thẻ thì mới tạo được một con số và sau đó quy trình lặp lại để con số ấy có thể nhồi ngược lại quy trình, tạo con số tiếp theo. Cô viết, “Rõ ràng là chính 75 thẻ khác nhau này sẽ được lặp lại để tạo ra mỗi con số tiếp theo.” Cô hình dung ra một thư viện các subroutine dùng chung, là khái niệm mà những học giả sau thời cô, trong đó có những phụ nữ như Grace Hopper tại Harvard và Kay McNulty và Jean Jennings tại Đại học Pennsylvania, tạo ra một thế kỷ sau đó. Hơn nữa, bởi vì cỗ máy của Babbage có thể nhảy tới lui trong chuỗi thẻ lệnh dựa trên các kết quả giao nhau mà nó tính toán được nên nó đã đặt nền móng cho cái mà chúng ta hiện nay gọi là chia nhánh tuỳ điều kiện (conditional branching) , thay đổi sang một nhánh tập lệnh khác nếu thoả điều kiện nào đó.

Babbage giúp Ada với các phép tính Bernoulli nhưng trong những lá thư cho thấy cô vùi đầu trong từng chi tiết của bất đẳng thức này. “Tôi lật tới lật lui đến tận cùng, theo mọi cách để suy ra được các con số Bernoulli,” cô viết vào tháng 7, chỉ vài tuần trước khi cô dịch và ghi chú xuất bản, vì cô phải chờ quá trình in ấn. “Tôi rất tức tối khi bị sa lầy và rất bực bội với những con số này, vì tôi không thể làm gì được với chúng cho đến nay… Tôi đang bối rối.”[^40]

Khi mọi thứ chạy được, cô tự mình bổ sung: một bảng và một giản đồ trình bày chính xác cách mà thuật toán này được đưa vào máy tính như thế nào, từng bước một, trong đó có hai vòng lặp. Đó là một danh sách được đánh số các tập lệnh, gồm những bộ số đích (destination register), các thao tác và nhận xét, tựa như bất kỳ các nhà viết mã nguồn C++ nào hiện nay. “Tôi làm việc như điên cả ngày, và hầu như đều thành công,” cô viết cho Babbage. “Ông sẽ cực kỳ bỡ ngỡ trước Bảng và Giản đồ. Chúng được làm hết sức công phu.” Từ mọi thư từ đó, rõ ràng rằng cô tự mình tạo ra bảng ấy; giúp đỡ duy nhất chỉ từ chồng cô, người không hiểu gì về toán học nhưng sẵn lòng viết lại bằng mực một cách có khoa học những gì mà cô đã vẽ ra bằng bút chì. “Ngài L lúc ấy chuyển mọi công trình của tôi sang mực vì tôi thực hiện hoàn toàn bằng bút chì,” cô viết cho Babbage.[^41]

Giản đồ phần lớn chỉ đề cập đến những yếu tố cơ bản trong các quy trình xử lý phức tạp để cho ra các con số Bernoulli mà Ada được nhiều người hâm mô cô tán dương là “nhà lập trình máy tính đầu tiên trên thế giới”. Điều này khó phủ nhận được. Ít nhất về mặt lý thuyết, Babbage cũng đã đưa ra được khoảng hơn hai mươi lý giải về quy trình mà cỗ máy của ông có thể thực hiện được. Nhưng không lý giải nào của ông được xuất bản và không có mô tả rõ ràng nào về cách để xâu chuỗi các thao tác ấy. Do vậy, công bằng mà nói thuật toán và các mô tả lập trình chi tiết cho số Bernoulli chính là chương trình máy tính đầu tiên từng được xuất bản. Và những bước khởi đầu ấy đều tựu trung lại Ada Lovelace.

Còn có một khái niệm quan trọng khác mà cô giới thiệu trong “Ghi chú” của cô, quay trở lại câu truyện Frankenstein của Mary Shelley sau chuyến nghỉ cuối tuần với Ngài Byron. Ghi chú này nêu lên một chủ đề rất thú vị liên quan đến máy tính, đó là trí tuệ nhân tạo: máy tính có thể suy nghĩ được không?

Ada tin rằng không. Cô cho rằng một chiếc máy như của Babbage có thể làm nhiều thao tác khi được hướng lệnh, nhưng nó không thể sản sinh ra ý tưởng hay suy nghĩ cho riêng nó được. “Động cơ Phân tích không thể có bất kỳ ý niệm nào để cho ra một thứ gì cả,” cô viết trong “Ghi chú” của mình. “Nó có thể làm bất cứ thứ gì chúng ta biết cách ra lệnh cho nó làm. Nó có thể phân tích; nhưng nó không thể đụng chạm gì được đến bất kỳ mối quan hệ sự thật phân tích nào khác.” Một thế kỷ sau đó, câu nói này được nhà tiên phong máy tính Alan Turing đề cập trong “Lady Lovelace’s Objection” của ông (xem chương 3).

Ada muốn tác phẩm của cô được nhìn nhận như một công trình nghiên cứu khoa học nghiêm túc, chứ không chỉ là một mẩu báo xuất bản cho công chúng thông thường, nên từ khi mở mào cho “Ghi chú” của mình, cô phát biểu rằng cô sẽ “không đưa ra ý kiến” về chuyện Chính phủ không tiếp tục tài trợ cho cỗ máy của Babbage. Điều này khiến Babbage không hài lòng, sau đó ông viết một bức thư kể lể đáp trả Chính phủ Anh Quốc lúc ấy. Ông muốn Ada đính kèm nó vào trong “Ghi chú” của cô mà không để tên ông vào đó, ví như đó là ý kiến của cô. Cô từ chối. Cô không muốn chuyện ấy dính dáng đến công trình của mình.

Không cần hỏi ý cô, Babbage gửi nội dung ấy trực tiếp cho tờ Scientific Memoirs. Nhóm biên tập viên tờ báo này quyết định nó nên nằm riêng một phần và đề nghị ông tự kí tên mình vào. Babbage là con người có duyên nhưng đôi lúc ông cũng gàn dở, bướng bỉnh và tỏ ra thách thức như hầu hết những nhà phát minh khác. Giải pháp đề xuất ấy khiến ông bực mình và ông viết cho Ada, yêu cầu cô rút lại công trình của mình. Lúc này, đến lượt cô bực bội. Sử dụng lối hành văn mà chỉ nam giới xưng hô với nhau “My Dear Babbage” (“Anh Babbage thân mến”), cô viết rằng “rút lại bản dịch và Ghi chú” là “điều nhục nhã và bất công.” Cô kết luận trong thư, “Chắc rằng tôi là bạn thân nhất của anh; nhưng điều đó không có nghĩa là tôi sẽ ủng hộ anh hành động theo những nguyên tắc mà tôi cho rằng không chỉ tự bản thân chúng là sai, là còn là tự sát.”[^42]

Babbage thối lui và đồng ý để nội dung của ông xuất bản riêng, trong một kỳ báo khác. Ngày hôm đó, Ada trút tâm sự cho mẹ:

Con bị Ngài Babbage quấy rối và gây áp lực một cách rất khó hiểu… Con xin lỗi khi kết luận rằng ông ta là một trong những người khó mà giao du, ích kỷ và ăn nói không chừng mực… Ngay lập tức, con nói thẳng cho Babbage rằng không có gì có thể khiến con dây dưa vào mấy cuộc cãi cọ của ông ấy… Ông ấy đã nổi nóng. Con không hề bối rối và không hề thay đổi ý định.[^43]

Lá thư hồi đáp mà Ada viết lại cho babbage dài đến mười sáu trang giấy, bày tỏ rất mạnh tính thẳng thắn, tâm trạng, niềm hoan hỉ, trí tưởng tượng và niềm đam mê của cô. Cô vừa tỏ ra lôi cuốn vừa mắng nhiếc ông, vừa ca ngợi lại vừa chì chiết ông. Đôi lúc, cô phản lại những động lực của cả hai. “Nguyên tắc không ai tác động được của riêng tôi là hết sức yêu lấy sự thật và Chúa Trời, trên cả danh tiếng và vinh quang,” cô khẳng định như vậy. “Còn của ông là yêu lấy sự thật và Chúa Trời; nhưng ông còn yêu danh tiếng, vinh quang và danh dự nhiều hơn.” Cô từng tuyên bố rằng cô thấy chính danh tiếng hiển hiện rõ ràng mà mình đạt được như là điều gì đó tự nhiên: “Tôi ước thêm được vào

---

---