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美人志 | 拜伦之女:数学与诗意的碰撞,造就世界上第一位程序员

数小妹 DataGirls 2019-06-22



几何,三角函数和代数学,是治愈浪漫激情的最好良方。




1815年出生,艾达·勒芙蕾丝(Ada Lovelace),是世界上的第一个程序员。


也许你不知道她,但你一定听说过她的父亲。这位维多利亚时期的贵族少女,正是英国最伟大的浪漫主义诗人拜伦的唯一合法子嗣





拜伦在《恰尔德·哈洛尔德游记》写道:


“可爱的孩子,你的脸可像你妈妈?我心中唯一的爱女,艾达。





相比浪漫诗歌,艾达更为数学着迷,她曾说过:


“父亲作为诗人达到的成就,不会高于我将来在科学方面的成就,因为我将二者紧密融为一体。”


1843 年,艾达·勒芙蕾丝(Ada Lovelace)公布了世界上第一套算法,建立了循环和子程序概念。为计算程序拟定“算法”,被视为“第一位给计算机写程序的人”,对现代计算机科学的发展产生了重大助推力。




从未与父亲有一面之缘





其父拜伦,有着传奇的一生,堪称19世纪不羁男孩的教科书:


在剑桥大学期间,他养过一只熊;在意大利时,还养过五只孔雀。后来,从未受过任何军事训练的他,甚至参加了希腊独立战争。随后不幸染上了严重的风寒,采取放血治疗后,病情进一步恶化,呜呼而去,时年36岁。


虽然任性,他毕竟是一位父亲,据仆人转述,临终时拜伦最惦记的是8岁的女儿:

“噢,可怜的孩子,我亲爱的艾达。上帝啊,我真希望可以见她一面,请为她带去我的祝福!”


1815年12月10日,艾达在英国伦敦出生。拜伦给她取名“Ada”,因为这个名字简短,古老,且以元音开头结束。





父亲是浪漫到无可救药的诗人,母亲是追求严谨的数学家:安娜贝拉,出身于英国极其显赫的家庭,表哥墨尔本子爵还当过英国首相。据说,拜伦曾称妻子为“平行四边形公主”(the Princess of Parallelograms),而安娜贝拉认为拜伦“又疯又坏(Mad and Bad)”。这对志趣迥异的夫妻,仅将婚姻维持了一年。





从此,拜伦离开英国,再也没有回来。37岁时病故于希腊的Missolonghi,艾达一直没有见过自己的父亲。在家里,拜伦甚至成为了不能提起的名字,直到艾达20岁时,母亲才给她看了拜伦的画像(下图)。






流淌在血液里的浪漫基因




安娜贝拉独自抚养幼女,为避免女儿出现拜伦式“危险的诗人特质”,她对艾达进行了系统的数学教育。艾达6岁时,安娜贝拉以300磅的年薪(相当于如今的3万英镑,约27万人民币),聘请了一位家庭教师,她认为,打好数学基础将为艾达提供稳定的社会地位。


艾达几乎与世隔绝,和家庭教师、一只叫泡芙小姐的猫,一起生活在母亲的偌大庄园里。母亲强制她把大量时间用在学习上:历史、文学、语言、地理、音乐、化学、缝纫、速记和几何代数。





艾达11岁的时候,跟母亲进行了长达一年的欧洲旅行。回来后,她整日幻想能像小鸟一样飞翔。为此,她专门研究了鸟类解剖图,以及各种可充当翅膀的材料——羽毛、纸张、丝绸等,她甚至想到了利用蒸汽机来实现飞行。这个年仅12岁的豆蔻少女,还认真把自己的成果写成《飞翔学》(Flyology),以供后人参考。可惜这些都被母亲视为“不切实际的幻想”,并严格遏止。


旅行确实激发了艾达骨子里的浪漫基因,归来后,她爱上了英俊的家庭教师。母亲发现后,家庭教师被解雇,艾达试图私奔却被发现。遭受巨大精神打击后,艾达患上麻疹,三年卧床不起。她情绪变得波动,前一秒还是阳光少女,下一刻即陷入狂风暴雨式的绝望。


在病床上,艾达逐渐接受了母亲的观念:


几何,三角函数和代数学,是治愈浪漫激情的最好良方。




巴贝奇与分析机成就了“数字女巫”




17岁,艾达在参加宫廷成年礼舞会后,踏足上流社会社交圈,凭着杰出的家世和颜值大受欢迎。


1833年的6月5日,艾达参加了数学家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage在家举办的聚会。她看到差分机和分析机的构想,立即为其着迷。1836年1月18日开始,艾达给巴贝奇写信,探讨分析机的各种问题。一直到她生命结束,艾达和巴贝奇有大量的信件交流。


1834年,巴贝奇和艾达讨论,想设计一个比差分机更复杂的机器:分析机。通过借鉴提花机,利用打孔卡片的控制,来实现各种复杂的操作,如公式计算、条件选择等。





这种能改变世界运作方式的想法,让她看到了分析机的无限潜力。就这样,年纪轻轻的艾达成了巴贝奇设计分析机的重要帮手。


1842年10月,法国工程师路易吉(Luigi Menabrea)发表了关于巴贝奇分析机的理论和性能的文章。艾达花了9个月,把它由法语译成英语,并加入近原文三倍长的注释。在注释中,她最早提出了循环和子程序的概念;并且编写了伯努利数的算法——历史上的第一个计算机程序





看到艾达翻译后的著作,巴贝奇大为赞赏和惊讶,将她称作“数字女巫”


艾达天才般的想象力,这是任何人都无法比拟的,她曾预言道:


“任何内容、数据、信息(文本、声音、图像、数字、符号)都可以用数字来表达。”


在注释中,她探讨了四个前所未有的概念,它们在百年后诞生的计算机身上,得到了重生:


  • 分析机不仅能运算,而且还是一台通用性机器。不仅运行单一的,提前设定好的任务(比如加减法的计算),而是可以通过编辑和更改其内部程序来执行各种各样的任务


  • 这个机器未来可以用来排版、编曲或是各种更复杂的用途


  • “Operation”下定义:改变两个或多个值之间的关系。(比如1+1=2, a-b=c)


  • 提出了人工智能问题,机器能够思考吗




美人早逝,灵魂长存




生育两儿一女后,体弱多病的艾达患上了宫颈癌。1852年,她写道:


“我开始认识死亡,他来的那么轻,每时每刻都在靠近,而不是突然来临。”


靠药物支撑勉强活着,直到1852年11月27日,她死于失血过多。


去世前,艾达委托巴贝奇做遗嘱执行人。依照遗嘱,她希望葬在拜伦家族的墓地,紧靠着自己的父亲。这对从未谋面,却同在36岁离世的传奇父女,终于比邻安眠。


拜伦的诗人基因,赋予了艾达大胆前卫的思考能力,她曾说过:


想象力是什么?这是一种组合的能力,它可以采用新颖的、独特的、无限的、不断变化的方式将事物、事件、思想和概念组合起来……


它可以洞察我们周围看不见的世界,那是科学世界。”






END.



声明:本文所用图片均来源于网络,版权归原作者所有。


作者:Jessi

编辑:Aislinn


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