剧情介绍
你知道吗?世界上第一位“程序猿”不仅是个秀丽可爱的女生,而且她还是大诗人拜伦的女儿!不过显然她并没有继承父亲的诗意才情和骨子里的浪漫,而是选择了一条之几乎截然相反的发展道路。但是,她却和父亲一样,给人类社会的发展带来了不可估量的影响,是世界送给我们的惊喜。今天,是她200周年的诞辰,我们就来讲讲奥古斯塔·爱达·金的传奇故事吧!
直到今天,人们依然认为奥古斯塔·爱达·金对计算机的预见至少超前了一个世纪以上。她的一生充满了悲情却不失色彩。
她的父亲是英国诗人拜伦,母亲是位数学爱好者,爱达没有继承父亲诗一般的浪漫热情,却继承了母亲的数学才能。在她短暂的生命中,她因对分析机如何进行编程进行了描述,并第一个给出计算机程序设计的许多想法而被誉为世界上首位程序员。
她最著名的事迹为翻译意大利人查尔斯·巴贝奇早期的程式设计书《分析机概论》,爱达对翻译查尔斯·巴贝奇的《分析机概论》所留下的笔记,被认为对现代电脑与软件工程造成了重大影响。
爱达是她诗人父亲——拜伦与母亲安妮·伊莎贝拉·米尔班奇唯一的合法子嗣。她的名字取自拜伦的异母的姊妹奥古斯塔·李。拜伦与安妮的婚事是在奥古斯塔为了避免丑闻,而怂恿拜伦与安妮结合的产物。在1816年1月16日,安妮带着一个月大的爱达离开了拜伦。同年4月21日,拜伦签下了分居协议,并离开英国。
不幸的童年
爱达出生后的第一个悲剧就是父母的离异。她父母的婚姻只维持了一年零半个月:1815年1月2日结婚,1816年1月16日离婚,这时爱达出生仅37天。第二个悲剧便是幼年丧父。拜伦于1816年4月25日离开伦敦出国后便一直没有再回英国。他先在瑞士生活,后来到了意大利,又转至希腊。在那里,他还参加过希腊反对土耳其的独立战争。37岁时。拜伦病故于希腊的missolonghi,而可怜的爱达这时才8岁,除了那短暂的37天,她的一生中再也没有见过自己的父亲。
诗人拜伦
爱达的母亲希望女儿成为一名数学家,而不是诗人。尽管也让女儿学习钢琴,那是为提高她的音乐素养,而不是让她从事艺术。不过,爱达与母亲在一起的时间并不多。她的童年主要是在祖母呵护下度过的。然而祖母noel byron夫人1822年逝世,爱达只有7岁。
严格的教育
爱达的母亲安娜对丈夫拜伦深恶痛绝,认为他“既疯又坏”,再加之她又十分爱好数学,于是她把所有的希望都寄托在女儿身上,在鼓励她发展理性的修养的同时,坚决抵制父亲浪漫主义色彩对女儿的影响。于是,爱达接受了近乎严酷的教育。
爱达6岁时,母亲雇了家庭女教师雷蒙特小姐在家里对她进行启蒙教育。安娜认为,数学作为一门智力的学科,必须让它在爱达的头脑里牢牢扎根。她坚信打好数学基础将为爱达提供稳定的、理智的社会地位,而这也是针对“粗鲁、轻率、自负、搪塞和狂妄的良好解毒剂。”
但是,尽管安娜十分希望女儿喜欢数学,女儿却爱好地理,爱达每天只花很少的时间学习数学,以便应付母亲的严格要求。安娜发现女儿敷衍后,十分恼火,不仅频频将爱达关进小黑屋反省,还屡屡将已雇佣的家庭教师辞退。其中包括威廉·弗雷德,他曾经教过安娜,现在又来教爱达。不过这时他年事已高,竟然不相信有负数存在,更谈不上了解数学的最新进展。还有威廉·金博士,他1829年也担任过爱达的数学老师。但这位博士的数学根基不深,他自己也坦白他学习数学是通过阅读而不是作研究。此后若干年,虽然他还给爱达一些帮助,但在1834年他写给爱达的信中,直率地承认“在您的学习中,很快就能把我难倒”。
但是,爱达有幸受过三位世界级大师的培养,他们对她的人生产生了至关重要的影响。这三位分别是:女科学家玛丽·莎沫维勒、计算机鼻祖查尔斯·巴贝奇、数理逻辑学家德·摩根。这三位大师彼此之间有多年交情,他们彼此间对栽培爱达时表现出的默契可能是她短暂一生所感受到的最大幸福。
计算机狂人查尔斯·巴贝奇
1830年由于母亲安娜与女科学家玛丽·莎沫维勒的交往,15岁的爱达也成为玛丽家的常客。玛丽有两个女儿与爱达年龄差不多,爱达经常去玛丽家里,度过一个个美好的夜晚。玛丽则带她们一起去听音乐会,还经常去伦敦大学听地理学讲座。
后来,她们成立了女学者联谊会,组织参观博物馆,拜访科学家等活动。正是这些活动使爱达认识了计算机鼻祖巴贝奇。玛丽把爱达当作自己的女儿一样,给她数学书籍、指导她的学习、为她设计思考问题。师徒之间无所不谈,从数学问题以及其他自然科学问题,特别是讨论巴贝奇及其制造的计算机器谈到音乐、绘画等艺术,又或者谈到争取妇女受教育权与选举权等政治问题。
年轻的爱达
爱达认识巴贝奇后,便去拜访了巴贝奇在伦敦的工作室,在那里她看到差分机的演示以及对分析机的设计。爱达立刻为这些机器着迷,这给巴贝奇留下深刻的印象。此后她就与分析机结上了不解之缘。1841年,在巴贝奇的建议下,德·摩根专门对爱达的数学研究进行了高级的个别指导。
爱达在交际圈中也是有一定的社交地位的,除了这些大家之外,著名的大卫·布鲁斯特爵士、查尔斯·卫斯顿、查尔斯·狄更斯与麦可·法拉第也与爱达相识。
爱达的注释体现最早的编程思想
如上所述,爱达18岁时听了巴贝奇关于设计差分机的讲演,从而对巴贝奇的机器产生了浓厚的兴趣。后来又对全新的分析机特别地着迷。从1836年1月18日开始,爱达给巴贝奇写信,探讨分析机的各种问题。一直到生命结束,她给巴贝奇写了大量的信件。这是研究爱达编程思想的重要资料。
但最有代表性的文献,却是爱达翻译一本书时所加的注释。那是1842年10月,法国工程师luigi federico menabrea(1809-1896)发表了一篇关于巴贝奇分析机的理论和性能的文章。爱达把它由法文译成英文,而且在其中加入她的许多注释。
关于这个工作,巴贝奇有一段精彩的回忆:“在日内瓦综合书目上出现menabrea关于这个机器的实录后,有一天晚上拉夫拉斯伯爵夫人告诉我,她已经把这篇东西由法文翻译成英文。我问她,为什么不就这个题目自己写一篇原创性的论文,你是能够非常亲切地介绍这个机器的。拉夫拉斯伯爵夫人答复道:她的思想还没有形成。然后我建议她在menabrea的文章上加些注释。这个建议立即被她采纳了。”
“我们一起讨论了必须引入的各种插图,我建议了几个,但是否选择完全由她决定。还有一些不同问题的代数工作,例如有关伯努利数的计算,为了减少她的麻烦,我给出一些计算。结果她寄来一份修订,纠正了我在计算中的一个重大错误。”“拉夫拉斯伯爵夫人的注释比原文的长度扩展了三倍。她全力以赴,对于和这个题目有关的很困难、很抽象的问题都作了解释。把这两个资料一起提供给读者,就能理解机器的工作原理,并通过完整的示范,了解如何使用分析机去执行分析开发的任务。”
爱达设计了巴贝奇分析机上解伯努利方程的一个程序,并证明当时的19世纪计算机狂人巴贝奇的分析器可以用于许多问题的求解。她甚至还建立了循环和子程序的概念。
由于她在程序设计上的开创性工作,她被称为世界上第一位程序员。当时的爱达甚至不顾自己已是三个孩子的母亲,坚定地投身于分析机研究,成为巴贝奇的合作伙伴。在1843年发表的一篇论文里,爱达认为机器今后有可能被用来创作复杂的音乐、制图和在科学研究中运用,这在当时确是十分大胆的预见。以现在的观点看,爱达首先为计算拟定了“算法”,然后写作了一份“程序设计流程图”。这份珍贵的规划,被人们视为“第一件计算机程序”。由于巴贝奇晚年因喉疾几乎不能说话,介绍分析机的文字主要由爱达替他完成。
小贴士:看看爱达在注释里都提了哪些预见性的建议
注释a:爱达讨论了分析机的记忆能力,她把记忆装置称为“仓库”。她提出了存储位置或地址的想法。她指出插入“注解或备忘”的可能性,计算机不会执行它们,但可以让人们简明地了解程序将走向何方。
注释b:爱达引入“返回”的概念,制作一个操作卡返回到某个位置,而它就是将要工作的下一个数据卡。她解释这样做的原因是:“在解决一个问题的方案中,能确保某个特殊的穿孔卡或者一组卡能成功地使用若干次”。这个思想我们今天称为“循环”,而爱达和巴贝奇早就讨论过这个问题。
注释c:爱达解释了如何使用操作卡、返回、仓库以及各种控制卡,以写成一个指令序列,去完成一个特定的操作集合。
注释d:她解释了机器如何拥有三角函数和其他函数。这就在计算机内部引入了内建函数的思想。
注释e:爱达警告读者,如果输入“不真实”的信息,那么计算机就不能做任何事情。今天我们把这称为“输入垃圾,输出垃圾”。她写到:“分析机不能自命不凡,无论什么问题都能解决。它只能完成我们告诉它如何做的事情。它能遵循分析,但没有能力预期任何分析关系或事实。”在注释e中,爱达还写了一个程序,让分析机生成伯努利数的表。
爱达的辞世与爱达语言
有文献称,由于长年遭受吸毒、子宫癌和赌博债务的折磨,爱达过早地于1852年11月27日去世,生命周期与她的父亲拜伦同样短促,都只有37岁。依照她的遗言,她最终埋葬在诺丁汉郡镇拜伦家族的墓地,长眠在父亲的身旁。
爱达完美地体现了一位程序员应该具备的科学家与艺术家的双重气质。一方面,程序员需要在数学概念、形式理论、符号表示等基础上工作,应该有科学家的素养。另一方面,对于一个高效的、可靠的、便于维护的软件系统,又必须刻画它的细节,并把它组成一个和谐的整体,所以程序员又应该有艺术家的气质。
1975年1月,美国国防部提出统一高级语言的必要性,并于1979年5月选定了一种语言。在与英国拉夫拉斯伯爵的继承人莱顿伯爵协商后,美国国防部决定把这种语言命名为ada语言,以此纪念爱达在130年前对程序设计的历史贡献。
小贴士:
ada是一种表现能力很强的通用程序设计语言,它是美国国防部为克服软件开发危机,耗费巨资,历时近20年研制成功的。它被誉为第四代计算机语言的成功代表。
与其他流行的程序设计语言不同,ada语言不仅体现了许多现代软件的开发原理,而且将这些原理付诸实现。
ada语言的使用可大大改善软件系统的清晰性、可靠性、有效性、可维护性。在一定意义上说,ada还刺破了“冯·偌依曼思维模式” 的桎梏,连同ada的支持环境(apse)一起,形成了新一派的所谓ada文化。它是迄今为止最复杂、最完备的软件工具。ada语言是美国国防部指定的唯一的一种可用于军用系统开发的语言。
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综合:中国网、百度百科、历史上的今天、人民网等
本期编辑:马媛