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Durante un ricevimento conobbe Charles Babbage, dove parlò della Macchina Analitica. Fu proprio Ada ad intravedere delle potenzialità ed elaborò un algoritmo per la Macchina Analitica, che avrebbe consentito di calcolare i numeri di Bernoulli.
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Dopo gli studi di ingegneria, insieme a George Antheil, ideò un sistema di guida a distanza per siluri, ovvero un sistema in grado di variare la trasmissione delle frequenze che rendeva rintracciabili i siluri. Fu molto utile per la sconfitta dei nazisti durante la seconda guerra mondiale.
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Partecipò allo sviluppo del BASIC, un linguaggio di programmazione ad alto livello.
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Ebbe un ruolo essenziale nella programmazione del COBOL, linguaggio adoperato nei software commerciali di tipo bancario
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Sviluppò il linguaggio di programmazione Smalltalk, in collaborazione con Alan Kay.
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Fu l'ideatrice del sistema alla base dei moderni motori di ricerca, con la creazione della funzione di peso td-idf. Questa funzione era capace di misurare la rilevanza ed importanza di uno specifico termine in relazione ad uno o più documenti. Con l'aiuto di Mike Burrows, che concretizzò il lavoro, si creò il motore di ricerca Alta Vista.
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Fondò Systers, una rete di email per donne che studiavano e lavoravano nell'ambito della tecnologia. Ciò consentiva un ricco scambio di consigli nel campo, ma costituì terreno fertile per piccole ma rilevanti lotte sociali.
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Al giorno d'oggi è celebre per aver ideato l'algoritmo alla base del protocollo spanning tree, che è essenziale nel networking.