Σχάμα ἄειδε θεά

Συνδυάζοντας το προοίμιο της Ιλιάδας με το απόφθεγμα του Πυθαγόρα «Σχάμα και βάμα» που σε ελεύθερη μετάφραση σημαίνει «κάθε νέο σχήμα είναι ένα βήμα προς τη γνώση» η στήλη φιλοδοξεί να ασχοληθεί με τους  τρόπους που οι τέχνες αναζητούν την έμπνευση στους δαιδάλους των μαθηματικών

^{Θα μπορούσαμε άνετα να πούμε ότι η αναλυτική Μηχανή υφαίνει αλγεβρικά μοτίβα όπως ακριβώς ο αργαλειός του Ζακάρ υφαίνει φύλλα και λουλούδια. ≈ Άντα Μπάιρον Λάβλεϊς}

Η λέξη «ζακάρ» εγκαταστάθηκε στο νέφος των οικείων μου έναρθρων ήχων από πάρα πολύ νωρίς. Στη διάρκεια των παιδικών μου χρόνων η λέξη συνέχισε να επανέρχεται στα αυτιά μου, αναδυόμενη μέσα από τις κουβέντες της γιαγιάς μου με τις φίλες της, ευδιάκριτη και καλόηχη λόγω της ξενικότητάς της, αλλά στερούμενη, για μένα, οποιουδήποτε νοήματος. Ωστόσο η ιδιαίτερη γοητεία που ασκούσε στις εν λόγω κυρίες με έκανε να την προσέξω περισσότερο μέχρι να καταλήξω ότι είχε κάποια σχέση με τις «μόδες» και ιδιαίτερα την ένδυση, άρα μου ήταν παντελώς αδιάφορη.
Χρειάστηκε να περάσουν αρκετές δεκαετίες μέχρι το ζακάρ να γίνει, μέσα στο μυαλό μου, κύριο όνομα, να προικισθεί με ένα Ζ κεφαλαίο και να συνδεθεί τόσο με την βιομηχανική επανάσταση της εποχής του όσο και με την πληροφορική επανάσταση της δικής μας εποχής.

Ο Ζοζέφ Μαρί Σαρλ, ο επονομαζόμενος Ζακάρ,^[1] γεννήθηκε στις 7 Ιουλίου 1752 στη Λυών. Ο πατέρας του, ένας εύπορος υφαντουργός, και η μητέρα του, Αντουανέτ Ριβ, ήταν ένθερμοι καθολικοί. Απέκτησαν εννέα παιδιά, μόνο όμως ο Ζοζέφ και η κατά πέντε χρόνια μεγαλύτερη αδελφή του, Κλεμανσώ, επέζησαν. Αρχικά ο Ζακάρ εργάστηκε στο εργαστήριο τυπογραφίας και βιβλιοδεσίας του γαμπρού του, αλλά μετά το θάνατο του πατέρα του ανέλαβε το υφαντουργείο του. Από το 1800 και μετά άρχισε να εφευρίσκει και να βελτιώνει ποδοκίνητους αργαλειούς κάτι που του εξασφάλισε μια θέση στο Conservatoire des Arts et Métiers, στο Παρίσι. Εκεί ασχολήθηκε με τη βελτίωση ενός αργαλειού που είχε επινοήσει ο Ζακ ντε Βοκανσόν. Το αποτέλεσμα, ο μηχανικός αργαλειός, έφερε την επανάσταση στην υφαντουργία· συνέβαλε όμως –χωρίς βέβαια να το υποπτεύεται ο δημιουργός του– και σε μια πολύ πιο σημαντική –κοσμογονική θα λέγαμε– επανάσταση, την επανάσταση της πληροφορικής.

Η επαναστατική ιδέα του Ζακάρ ήταν να χρησιμοποιήσει διάτρητες κάρτες που να οδηγούν μηχανικά τα υφάδια και τα στημόνια του αργαλειού στην ύφανση ενός προκαθορισμένου σχεδίου. Έτσι το κάθε σχέδιο «αποθηκευόταν» στις κάρτες. Ο χρόνος που απαιτούταν για τη δημιουργία ενός και μόνο υφαντού με τον παραδοσιακό αργαλειό ήταν αρκετός για τη δημιουργία ενός σχεδίου ύφανσης μέσω διάτρητων καρτών. Οι ίδιες όμως κάρτες μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ξανά και ξανά για την παραγωγή, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση πια, εκατοντάδων πανομοιότυπων υφαντών.

Φυσικό ήταν, όταν κατασκευάστηκαν οι πρώτοι μηχανικοί αργαλειοί, να προκληθεί έντονη αντίδραση από την συντεχνία των υφαντών που ένιωσαν –δικαιολογημένα– να απειλούνται. Έγιναν κάποιες διαδηλώσεις, πυρπολήθηκαν μερικοί αργαλειοί αλλά φυσικά τίποτα δεν ήταν σε θέση να ανακόψει το ρεύμα.

Πιστεύουμε ωστόσο πως ούτε ο ίδιος ο Ζακάρ ήταν σε θέση να κατανοήσει πλήρως το εύρος και την εμβέλεια της εφεύρεσής του. Η ιδέα της προγραμματιζόμενης μηχανής, που ρυθμίζεται ώστε να εκτελεί διαφορετικό έργο κάθε φορά είναι μια σύλληψη που πάει πολύ πιο μακριά από τη δημιουργία ωραίων υφασμάτων. Και η ιδέα ότι οι διάτρητες κάρτες μπορούν να χρησιμεύσουν ως μέσον επικοινωνίας ανάμεσα στον άνθρωπο και τη μηχανή είναι ακόμα πιο πρωτοποριακή.

Κάπου είκοσι χρόνια μετά την εφεύρεση του μηχανικού αργαλειού, ένας Άγγλος μαθηματικός και εφευρέτης, ο Τσαρλς Μπάμπατζ (Charles Babbage, 1791 - 1871), ήταν αυτός που θα έπαιρνε τη σκυτάλη. Ο Μπάμπατζ είχε στην κατοχή του ένα μεταξωτό πορτρέτο του Ζακάρ, υφασμένο σ’ έναν από τους αργαλειούς του. Φαίνεται πως αυτό το πορτρέτο διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στην πληροφορική επανάσταση που βιώνουμε στις μέρες μας. Το πολυσύνθετο μυαλό του Μπάμπατζ συνέλαβε αρχικά την ιδέα μιας μηχανής ανάλογης του αργαλειού που θα παρήγαγε, αντί για υφάσματα, μαθηματικούς πίνακες: πίνακες λογαρίθμων, ημιτόνων, τετραγωνικών ριζών, όλων αυτών δηλαδή των στοιχείων που ήταν απαραίτητα στην ολοένα εξελισσόμενη ναυσιπλοΐα. Μέχρι τότε οι πίνακες αυτοί συντάσσονταν «με το χέρι» ύστερα από μια σειρά εξαιρετικά επίπονων υπολογισμών.^[2] Τα λάθη ήταν συχνά και αρκετά επικίνδυνα αφού ένα σφάλμα στον υπολογισμό της πορείας μπορούσε να αποβεί μοιραίο για ένα πλοίο. Το 1823 ο Μπάμπατζ υπέβαλε στην Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία του Λονδίνου ένα άρθρο με τίτλο «Σχετικά με τις θεωρητικές αρχές του μηχανισμού σύνταξης πινάκων» κερδίζοντας το χρυσό μετάλλιο της εταιρείας. Στη συνέχεια εξασφάλισε κυβερνητική χρηματοδότηση για την κατασκευή της Διαφορικής Μηχανής, όπως την ονόμασε. Η τροφοδοσία της μηχανής με δεδομένα θα γινόταν με τη βοήθεια διάτρητων καρτών.

Εκείνη την εποχή ο Μπάμπατζ γνωρίστηκε με την Άντα Μπάιρον, τη δεκαεπτάχρονη κόρη του ποιητή Λόρδου Μπάιρον. Ο Τζωρτζ Γκόρντον Μπάιρον είχε παντρευτεί το 1815 την Αναμπέλα Μίλμπανκ και τον ίδιο χρόνο απέκτησαν μια κόρη, την Άντα.  Ένα μήνα μετά τη γέννηση της Άντα το ζεύγος χώρισε και ο Μπάιρον εγκατέλειψε οριστικά την Αγγλία. Η Αναμπέλα –πράγμα εντελώς ασυνήθιστο εκείνη την εποχή– φρόντισε να αποκτήσει η κόρη της πλούσια μαθηματική παιδεία. Στα δεκαεπτά της χρόνια η Άντα (Ada Byron Lovelace, 1815 - 1852) άρχισε τη συνεργασία της με τον Μπαμπατζ, αποτέλεσμα της οποίας ήταν η Αναλυτική Μηχανή, ο άμεσος πρόγονος των σημερινών υπολογιστών. Η Αναλυτική Μηχανή δεν έπαιρνε μέσω διάτρητων καρτών μόνο δεδομένα αλλά και το ίδιο το πρόγραμμα, έτσι όπως το είχε σχεδιάσει η Άντα.
Δεν είχαμε δηλαδή πια τα σχέδια μιας απλής, έστω και υψηλής ακριβείας, αριθμομηχανής, αλλά ενός πλήρους, προγραμματιζόμενου υπολογιστή που λάμβανε εντολές μέσω των διάτρητων καρτών και ήταν σε θέση να εκτελέσει μια μεγάλη ποικιλία διαφορετικών εργασιών. Ωστόσο, τα σχέδια τόσο της διαφορικής όσο και της αναλυτικής μηχανής ξεπερνούσαν κατά πολύ τα τεχνικά μέσα της εποχής τους. Έτσι δεν μπόρεσαν να υλοποιηθούν όσο οι σχεδιαστές τους ήταν εν ζωή.

Ο πρώτος που χρησιμοποίησε πρακτικά τις διάτρητες κάρτες ήταν ο Αμερικανός στατιστικολόγος Χέρμαν Χόλεριθ. Το 1889 ο Χόλεριθ υπέβαλε στο πανεπιστήμιο της Κολούμπια τη διδακτορική διατριβή του με τίτλο An Electric Tabulating System (Ένα ηλεκτρικό σύστημα πινακοποίησης). Το 1890 χρησιμοποίησε την εφεύρεσή του για να επεξεργαστεί τα αποτελέσματα της απογραφής των ΗΠΑ. Αργότερα η εταιρεία του συγχωνεύθηκε με κάποιες άλλες και όλες μαζί δημιούργησαν, το 1924, την ΙΒΜ.

Όπως αναφέραμε, ούτε ο Μπάμπατζ, ούτε η Λάβλεϊς έζησαν για να δουν τις μηχανές τους να λειτουργούν. Μόλις το 1991 το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου κατασκεύασε, για ιστορικούς λόγους, ένα πλήρες μοντέλο της Διαφορικής Μηχανής. Αυτό ωστόσο δεν αλλάζει σε τίποτα το γεγονός ότι χάρη στην ευρηματικότητα και τη φαντασία αυτών των δυο οραματιστών, φτάσαμε από τους μηχανικούς αργαλειούς στη σημερινή διαδικτυακή εποχή. Με μια μικρή δόση υπερβολής θα μπορούσαμε να πούμε ότι το Internet υφάνθηκε στον αργαλειό του Ζακάρ.