女生不擅长理科吗?来看看超越时代的数字魔女

百科   2024-10-29 07:21   北京  

她的远见超前时代一百年,她的人生际遇与她的智慧一样令人称奇,她就是“数字魔女”——埃达·洛夫莱斯史上第一位程序员

埃达生于英国贵族之家,父亲是著名的浪漫诗人拜伦勋爵也就是吸血鬼故事的原型,以癫狂著称,据说他读大学时,曾在寝室里养了一头温顺的熊。

埃达的父亲是大诗人拜伦

拜伦一生放荡不羁,埃达仅出生五周,他就离开了她们母女。

埃达的母亲安娜贝拉(安娜·伊莎贝拉·米尔班克(拜伦夫人)Anna Isabella Milbanke (later Lady Byron)),是一位擅长数学与天文学,举止得体、情绪稳定的贵族女性,被称为“平行四边形公主”。她也是拜伦代表作《唐璜》中唐娜·伊内兹(Donna Inez)的原型。 

埃达的母亲是数学、科学、哲学、古典文学都很擅长的“平行四边形公主”安娜贝拉

埃达受母亲的影响,从小学习数学与科学,并表现出非凡的天赋。她曾一度对“飞行学”很感兴趣,并想象用机械模仿鸟类飞行。

但孱弱的身体,限制了埃达的飞行梦。她在14岁时因麻疹发作全身瘫痪,休养一年,才能勉强拄着拐杖走路。

但病痛无法阻止埃达对科学的热爱,18岁时(1833年),通过家庭教师兼密友萨默维尔的引荐,她认识了41岁的科学狂人巴贝奇

埃达看到了他的新奇作品:机械玩偶“铁娘子”以及正在建造的“思考机器”——差分机

他们十分投缘,很快成为忘年交,并开始了近二十年的科学合作。

在此期间,埃达结识了法拉第、惠斯通、达尔文、狄更斯、南丁格尔等文化名人,成为他们口中的“数字魔女”(Enchantress of Number)

之后的6年里,埃达与威廉·结婚并生下三个孩子,她也成为了洛夫莱斯伯爵夫人。

1839年,埃达重回科学领域,巴贝奇为她推荐了一位“数学导师”——摩根,而摩根曾给过好友乔治·布尔很多启发,并最终促成了布尔运算的诞生。

布尔运算的创立者乔治·布尔

埃达对巴贝奇更宏大的设想“分析机”很感兴趣,这台机器可以根据人们的意图,生成各种复杂的函数,而不是只能做一种计算。

但巴贝奇没有将自己的设想形成论文,仅仅只在意大利都灵做了一次演讲,而正巧被台下一位青年工程师(他就是27年后成为意大利首相的路易吉·梅纳布雷亚)记录了下来,并将笔记整理成论文发表。

当时台下记录笔记的梅纳布雷亚,27年后成为了意大利首相

埃达看到了这篇论文后,决心将其翻译成英文,而更关键的是,她要加上大量注释。

这份笔记展现了埃达非凡的洞察力,她意识到这台机器不仅能用来计算,还可以被用来作曲、制图和做科学研究。要做到这些,只需要对它进行“编程”。

埃达介绍了如何为分析机创建代码,以处理字母、符号和数字,并提出了循环和子程序的概念。笔记中还留下了一张后来被视为“第一个计算机程序”的图表。

埃达已经意识到了通用计算的概念,要知道这是在维多利亚时期,比人类第一台可编程电子计算机的诞生(1946年)早了整整一百年。 

遗憾的是,因健康原因,此后他们的合作减少了。9年后,“数字魔女”埃达因病去世,年仅36岁,分析机项目也就此夭折。

如果,埃达没有英年早逝,也许他们能意识到二进制布尔运算的意义,将十进制的运算进行改进,以此大大简化分析机的构造。

毕竟布尔是她“数学导师”摩根的好友,而巴贝奇又是引进莱布尼茨微积分符号的倡导者。

如果,他们与至交好友惠斯通有更多的交流合作,想到分析机可以是机电式的,而非纯机械式的,那就能摆脱笨重的设备,第一台通用式计算机能提前几十年诞生。

只是历史没有那么多“如果”。

埃达的一生虽然短暂,但却无比精彩。她是第一位超越时代,清晰窥见决定现代文明基石的人,而这块基石就是通用计算。

她的诗作《彩虹》,也许就是她一生最好的写照:“一束隐秘的光永不熄灭,以最纯粹的色彩,穿透云层!”

埃达·洛夫莱斯

上世纪七十年代,美国国防部开发了一种新的通用编程语言,命名为Ada以纪念埃达·洛夫莱斯

2022年9月20日英伟达发布了NVIDIA GeForce 40系列显卡,为纪念埃达,将其图形处理器架构取名为埃达·洛夫莱斯”。


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