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                                                            少兒編程 > 文章資訊 > 3D打印 > 英國詩人拜倫之女:世界第一位計算機編程員

                                                            英國詩人拜倫之女:世界第一位計算機編程員

                                                            童程童美 2016-10-26

                                                            奧古斯塔·艾達·勒芙蕾絲被認為是第一位計算機編程員。自從2009年起,她在10月15日這天被世人重新紀念,以彰顯長期被忽視了的女性對數學和科學領域做出的貢獻。紀念活動主要在倫敦大學帝國理工學院舉行。其間,論文集《對科學的熱愛:探索發明紀事》問世。

                                                            摘要

                                                            12歲時,艾達·勒芙蕾絲(Ada Lovelace)渴望飛翔。她為此進行了系統地探究,她研究小鳥和各種可充當翅膀的材料——羽毛、紙、絲綢。勒芙蕾絲傳記作家貝蒂·埃里克桑德拉·圖勒(Betty Alexandra Toole)說,在從1828年2月開始的研究過程中,勒芙蕾絲記錄并解釋了她的主要成果——飛翔學。她一直苦心研究這個問題,直到后來,母親批評她耽誤了學業,她希望女兒能沿著一條務實,而非空想的道路發展。

                                                            英國詩人拜倫之女:世界第一位計算機編程員

                                                            童年時期的奧古斯塔·艾達·勒芙蕾絲

                                                            勒芙蕾絲的母親安娜貝拉·拜倫(Annabella Byron)和父親拜倫勛爵(Lord Byron,浪漫主義詩人),兩人性格截然相反。拜倫稱其妻為“平行四邊形公主”(譯注:平面幾何學或數學的代稱)。艾達出生后一個月,拜倫夫人就將女兒送出了家,遠離了父親的影響。在拜倫臨終前,他曾詢問女兒的撫養狀況,安娜貝拉這樣說:“不乏想象力,但都用在了跟她的機械天賦有關的方面上?!倍@也正是她一直期望的。根據今天出版的傳記《女性天才》(作者James Essinger,詹姆斯·艾辛格),拜倫夫人從小就培養勒芙蕾絲學習算數、音樂和法語。艾辛格說,拜倫夫人一直想壓制女兒的想象力,因為她認為那是“危險的、很可能是毀滅性的拜倫家族的遺傳因素?!?

                                                            然而,勒芙蕾絲很好地融合了父母這兩種極端的影響。1841年1月5日,她問道:“什么是想象力呢?”她認為有兩點。其一,“學科的結合,即在看似沒有聯系的不同學科間找出共同點?!逼涠?,她寫道,“想象力主要是一門發現學。它帶我們深入到我們周圍看不到的世界,科學的世界?!?

                                                            英國詩人拜倫之女:世界第一位計算機編程員

                                                            奧古斯塔·艾達·勒芙蕾絲(1815 -1852)

                                                            奧古斯塔·艾達·勒芙蕾絲被認為是第一位計算機編程員。自從2009年起,她在10月15日這天被世人重新紀念,以彰顯長期被忽視了的女性對數學和科學領域做出的貢獻。紀念活動主要在倫敦大學帝國理工學院舉行。其間,論文集《對科學的熱愛:探索發明紀事》問世。艾達·勒芙蕾絲日的發起人蘇·查曼·安德森(Suw Charman-Anderson)對我說:“我漸漸覺得女性在科技領域里被嚴重地忽略了,這是個很嚴重的問題?!痹?006年,心理學家佩內洛普·洛克伍德對科學領域女性典范的缺失進行了研究。查曼·安德森讀過這份研究報告后,認為設立勒芙蕾絲紀念和慶?;顒涌梢砸鹑藗儗ζ浜蟮呐越艹隹茖W家的關注。今年(編注:指2013年),全球將舉辦很多相關的慶?;顒?,包括在布朗大學的“艾達·勒芙蕾絲詞條編寫”活動。屆時,志愿者們將在維基百科中編入更多有關女性科學家的詞條。

                                                            英國詩人拜倫之女:世界第一位計算機編程員

                                                            在這些慶?;顒拥谋澈?,是過去數十年在STEM(科學、技術、工程、數學)領域女性工作人員數量的銳減,此結論出自美國人口普查局。其原因主要是女性在數理領域的所占比例越來越少。1990年,在STEM領域工作的女性占34%,到2001年,此數字降至27%。艾達計劃是一個致力于鼓勵女性在數學和科學領域就業的非營利組織,平時會定期舉辦會議和培訓項目。本周(編注:指2013年10月中旬的一周),艾達計劃的執行主任瓦萊麗·奧羅拉( Valerie Aurora)參加了在霍伯肯的史蒂文斯理工學院舉辦的第一屆艾達·勒芙蕾絲會議。她說,“勒芙蕾絲在她所處的時代是一個特殊的例子,因為她不僅被允許學習數學,而且還被鼓勵?!薄八墓适赂嬖V世人,如果被給予(與男性相同的)機會,女性也可以同樣成功?!?

                                                            當勒芙蕾絲遇到著名數學家查爾斯·巴貝齊(Charles Babbage),她的機會來了。巴貝齊后來成為了她的良師益友。1833年6月5日,勒芙蕾絲參加了一個炫麗的舞會,其中盡是倫敦的社會名流。勒芙蕾絲從17歲起便開始在這類舞會上亮相。在舞會上,巴貝齊——這位四十多歲的鰥夫——激動地談論一種他稱為“微分機”的發明,它由刻有數字的輪子疊加而成,轉動其手柄便可進行準確的計算。幾天后,拜倫夫人帶著艾達來到巴貝齊在多賽特街1號的家中,觀看他在客廳里親自演示機器的操作。艾達被尚未完工的微分機原型迷住了,她開始與巴貝齊通信,告訴他對微分機前景的看法以及自已的數學研究成果。兩人的通信從1835年6月10日一直持續到1852年8月12日。巴貝齊告訴艾達自己的計劃,而艾達則向巴貝齊訴說自已的理想。巴貝齊在1839年給艾達的信中寫道:“我認為你對數學的興趣再肯定不過了,毋庸置疑?!?

                                                            英國詩人拜倫之女:世界第一位計算機編程員

                                                            數學家查爾斯·巴貝齊(1791-1871)和他的分析機

                                                            當巴貝齊開始設計他的新項目“分析機”——由數千齒輪組成的比微分機具有更多功能、更精準的龐大機器——時,勒芙蕾絲成了他的主要譯者。由于項目需要大筆經費,巴貝齊曾到都靈尋求支持,在途中,他遇到了一位名叫路易吉·費德里科·梅納布雷亞(Luigi Federico Menabrea)的數學家,路易吉答應為分析機撰寫一篇論文。1842年10月,這篇約8000字的論文在一份瑞士學術期刊上發表了。勒芙蕾絲翻譯了論文的法文版,并添加了一些注釋。勒芙蕾絲的最終版本約有2萬字。巴貝齊后來寫道:“勒芙蕾絲伯爵夫人的注釋將文章字數擴展到了最初的3倍。她對與文章內容相關的問題進行了討論,幾乎涉及所有的深奧和抽象的部分?!?

                                                            英國詩人拜倫之女:世界第一位計算機編程員

                                                            勒芙蕾絲對巴貝齊所設計的機器——其靈感源于杰卡德的提花編織機——的工作原理進行了清楚地描述。

                                                            勒芙蕾絲的譯本及注釋于1843年出版,它代表了勒芙蕾絲對計算機科學的最大貢獻:她對巴貝齊所設計的機器——其靈感源于杰卡德的提花編織機——的工作原理進行了清楚地描述。正如約瑟夫·瑪麗·杰卡德絲綢編制機可以利用一系列打孔卡自動生成圖案一樣,巴貝齊的機器也有類似的系統,按勒芙蕾絲的話,它可以編出代數式。勒芙蕾絲還寫下了如何具體操作機器進行計算。注釋G陳述了利用打孔卡計算一長串伯努利數的具體設想。這被認為是最早的計算機編程。勒芙蕾絲寫道:“當操縱學從數學中分離出來,它即成為了一門獨立的科學,有了自己抽象的科學內涵和獨特價值,這并不像初看時那么簡單,而是具有更深遠的意義?!卑粮裨谄鋫饔浿袑Υ嗽挼慕庾x是:“艾達想做的其實就是創立計算機科學,將其從數學中脫離出來。她所說的‘操縱學’實際上既是計算機科學?!?

                                                            英國詩人拜倫之女:世界第一位計算機編程員

                                                            勒芙蕾絲1848年寫給拉爾夫·沃爾多·愛默生的書信手稿(現藏于哈佛大學霍夫頓圖書館)

                                                            除此之外,勒芙蕾絲還清楚地表達了這些機器在詩性語言方面的貢獻,這點連巴貝齊本人也沒有做到。她寫道:

                                                            僅依靠這門科學的語言,我們就可以充分地表述自然界中的重大事實,以及那些在我們周遭世界不停變化著的關系,無論人們看得見或看不見,直觀上可感知或不可感知。

                                                            她接著寫道:

                                                            一種嶄新的、強大的語言體系已經形成,在未來,它將在分析中得應用;它會為人類帶來前所未有的、更高速、更精確的應用實踐。我們的思想世界和物質世界的關系,數學領域中的理論與實踐的關系,都會因之進一步地拉近并相互激發出更多的成果。

                                                            多年后,學者們甚至懷疑注釋的作者是否是勒芙蕾絲。研究巴貝齊的歷史學家布魯斯·科利爾(Bruce Collier)認為勒芙蕾絲的貢獻被夸大了,“毫不夸張地說,她是一個燥郁病患者,令人驚詫地幻想著自己的天賦。她對查爾斯·巴貝齊及其分析機的理解相當淺薄?!钡粮?、圖勒及其他人反對這樣的說法。奧羅拉對我說,“當人們意識到計算機編程的重要性后,便愈加專橫地將它奪回男性世界中去?!薄盀榱俗屇行钥刂七@門科學帶來的財富和權力,人們就將其重新定義為女性沒參與做過、不能或不該做的事情?!?

                                                            勒芙蕾絲19歲嫁給了威廉·洛甫雷斯伯爵,因此,史書也稱她為勒芙蕾絲伯爵夫人(Lady Lovelace)。

                                                            蘇·查曼·安德森說,勒芙蕾絲的故事仍會引起許多共鳴,“因為仍有人在詆毀她的成就。這也是工作在科技領域的女性再熟悉不過的了。我們看看艾達,就會發現我們面臨著和她類似的挑戰,而她所取得的成就是我們追尋的目標?!?

                                                            70年代末,美國國防部以艾達命名了一種計算機軟件語言(ADA)——它綜合了多種編程語言。對勒芙蕾絲——這位既騎馬又彈豎琴、學詩歌的女性——來說,她將看似無關的事物聯系在一起,真是再自然不過了。正如奧羅拉對我所說,“計算機編程和世界上的許多事物都有著千絲萬縷的聯系?!眾W羅拉說,雖然巴貝齊確有技術天賦,然而是勒芙蕾絲將其設計的機器推入了計算機的萌芽時代:“她是第一位看到其真實潛力的人?!币惨虼?,巴貝齊稱她為“仙女小姐?!?

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