艾达,世界上第一位计算机程序员

艾达·洛夫莱斯(Ada Lovelace)是英国浪漫主义诗人乔治•戈登•拜伦(George Gordon Byron,1788-1824)的女儿,她于1815年出生。1833年,艾达被引荐给英国数学家、发明家查尔斯·巴比吉(Charles Babbage,1791-1871),二人十分投缘,很快成为好友,展开了一段长期亦师亦友的工作关系。为计算程序拟定“算法”,艾达写作的第一份“程序设计流程图”,她被视为“第一位给计算机写程序的人”。

在1834年,巴比吉研制了一台分析机;艾达则致力于为该分析机编写算法,并于1843 年公布了世界上第一套算法。巴比吉的分析机后来被认为是最早的计算机雏型,而艾达的算法则被认为是最早的计算机程序和软件。艾达极力支持巴比吉的工作;正如中国著名学者周海中曾在《计算机的先驱者——纪念巴比吉诞辰二百周年》一文中所言:“艾达是巴比吉功绩的主要记录者。”

1842-1843年间,艾达翻译了一篇意大利军事工程师路易吉·米那比亚(Luigi Menabrea,1809-1896)用法语阐述分析机的文章,并加上了详尽的笔记。在笔记中,包含了一张写满数学算法的巨幅图表,并创造出许多巴比吉也未曾提到的新构想,比如艾达曾经预言道:“这个机器未来可以用来排版、编曲或是各种更复杂的用途。”

艾达,世界上第一位计算机程序员插图

艾达与巴比吉研究分析机算法的漫画(图片源自网络)

巴比吉对艾达的聪慧和分析能力非常欣赏,毫不吝惜溢美之词,称她为“数字的魔女”。他还在1846年出版的《经过哲学家人生》一书中写道:“我认为她为米那比亚的备忘录增加许多注记,并加入了一些想法。虽然这些想法是由我们一起讨论出来的,但是最后被写进注记里的想法确确实实是她自己的构想。”

艾达创立了循环、子程序等概念,其中循环直到今天还在计算机程序中使用。为了纪念她对现代计算机与软件工程所产生的重大影响,美国国防部在1980年耗费巨资、历时近20年研制成功高级程序语言——Ada语言;该语言被公认为是第四代计算机语言的主要代表。Ada语言由Pascal语言及其他语言扩展而成,比较接近自然语言和数学表达式。

此外,为了纪念她的成就,英国计算机协会(BCS)每年都颁发以艾达为名的奖项。牛津画廊与康沃尔机器人公司为了纪念艾达在2019年特地研制出智能机器人艾达;拥有艺术家人设的艾达,不仅会画画,会做雕塑,并被设定为一名行为艺术家。美国英伟达为了致敬艾达,从2020年起将公司生产的显卡命名为Ada,而Ada新的GPU架构带来了跨越式的性能提升。

1852年,年仅37岁的艾达·洛夫莱斯不幸因病在英国去世。1953年,在艾达去世后一百年,她的《分析机概论》研究笔记被重新发布。在计算机科学改变世界的前夜,人们重新认识了这个世界上第一位计算机程序员。今年是艾达去世一百七十周年,这位程序员很值得人们去纪念。

文/李慧敏(作者单位:澳门科技大学创新工程学院)

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