解開(kāi)“艾達(dá)之謎”:關(guān)于第一位程序員你所不知的故事

艾達(dá)早期的生活
讓我們來(lái)從頭講起。艾達(dá)·拜倫(Ada Byron蝗砾,這是她結(jié)婚之前的名字)于1815年12月10日降生在倫敦的一個(gè)上流社會(huì)的新婚家庭中先较。她的父親,拜倫勛爵(即喬治·戈登·拜倫悼粮,George Gordon Byron, 6th Baron Byron闲勺,1788年1月22日-1824年4月19日)時(shí)年27歲,正在詩(shī)歌方面處在巔峰時(shí)期扣猫。她的母親霉翔,安妮·伊莎貝拉·米爾班奇(Annabella Milbanke)繼承了溫特沃斯男爵夫人的頭銜,致力于進(jìn)步事業(yè)苞笨。她的父親稱(chēng),取名“Ada”子眶,是因?yàn)檫@個(gè)名字簡(jiǎn)短瀑凝,古老,且以元音開(kāi)頭結(jié)束臭杰。

艾達(dá)父母的性格截然對(duì)立粤咪。拜倫過(guò)放著蕩不羈的生活——幾乎是十九世紀(jì)壞小子的典范——有著悲慘的童年,無(wú)節(jié)制的生活渴杆。除了寫(xiě)詩(shī)歌寥枝、公然藐視社會(huì)規(guī)范之外宪塔,拜倫做事也經(jīng)常特立獨(dú)行:他在大學(xué)養(yǎng)了一只熊,與其他詩(shī)人住在意大利的時(shí)候在樓梯上養(yǎng)了五只孔雀囊拜,寫(xiě)過(guò)一本講美式英語(yǔ)的語(yǔ)法書(shū)某筐,還參與了希臘獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)(此戰(zhàn)也使得他英年早逝,為此希臘設(shè)有一個(gè)紀(jì)念他的雕像)冠跷,戰(zhàn)前竟然從未受過(guò)任何軍事訓(xùn)練南誊。

安妮·米爾班奇是一位受過(guò)教育、有宗教信仰蜜托、舉止得體的女性抄囚,對(duì)改革和優(yōu)秀的作品感興趣。拜倫稱(chēng)呼她為“平行四邊形公主”橄务。艾達(dá)五周大時(shí)幔托,父母就分道揚(yáng)鑣,從此艾達(dá)再也沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)拜倫蜂挪,倒是拜倫一直在桌子上放著她的照片重挑,在他的詩(shī)中也多次出現(xiàn)過(guò)艾達(dá)的影子。拜倫死時(shí)年僅36歲锅劝,艾達(dá)才八歲攒驰。關(guān)于拜倫的丑聞夠?qū)憥装俦緯?shū)了,拜倫死后故爵,其夫人的支持者和拜倫支持者之間的爭(zhēng)吵持續(xù)了一百多年玻粪。

艾達(dá)的童年幾乎與世隔絕,她和她的家庭教師诬垂,她的貓——Puff小姐劲室,一起生活在母親繼承的莊園里。母親強(qiáng)制她把大量時(shí)間用在學(xué)習(xí)和鍛煉上结窘。艾達(dá)學(xué)過(guò)歷史很洋、文學(xué)、語(yǔ)言隧枫、地理喉磁、音樂(lè),化學(xué)官脓、縫紉协怒、速記和簡(jiǎn)單幾何代數(shù)方面的數(shù)學(xué)(一部分是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)方法教授)。艾達(dá)11歲的時(shí)候卑笨,跟隨母親還有一位隨從進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)一年的歐洲旅行孕暇。她回來(lái)之后,對(duì)“飛翔學(xué)”(此處為“flyology”,艾達(dá)自創(chuàng)的詞妖滔,同時(shí)她還寫(xiě)了一本同名指南來(lái)記錄自己的發(fā)現(xiàn)隧哮,譯注)充滿了熱情,整日幻想著通過(guò)蒸汽機(jī)像鳥(niǎo)兒一樣飛翔座舍。

但是之后艾達(dá)患上了麻疹(也可能是腦炎)沮翔,從此三年臥床不起。好在在那個(gè)年代女孩的黃金年齡及時(shí)康復(fù)了簸州。17歲的時(shí)候鉴竭,她開(kāi)始去倫敦社交。1833年的6月5日岸浑,她出席宮廷26天(即謁見(jiàn)國(guó)王)之后搏存,艾達(dá)參加了查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage)在家舉辦的聚會(huì),此人時(shí)年41歲矢洲,大兒子剛好和艾達(dá)同齡璧眠。聚會(huì)上艾達(dá)迷倒眾人,查爾斯再次邀請(qǐng)她和母親來(lái)參觀他最新創(chuàng)造的差分機(jī):一個(gè)兩英尺高的手搖裝置读虏,由2000個(gè)銅管裝置組成≡鹁玻現(xiàn)在陳列在倫敦的科學(xué)博物館(下圖為本文原作者Stephen,譯注):

艾達(dá)的母親稱(chēng)之為“思考機(jī)器”盖桥,它能“計(jì)算出二次方程的根”灾螃。這改變了艾達(dá)之后的人生軌跡。

查爾斯·巴貝奇其人
那么查爾斯又是什么人揩徊?他的父親是一個(gè)企業(yè)家腰鬼,金匠,銀行家塑荒。有過(guò)很多學(xué)校和教師的學(xué)習(xí)經(jīng)歷之后熄赡,查爾斯最后到劍橋?qū)W習(xí)數(shù)學(xué),不過(guò)很快轉(zhuǎn)而自行研修現(xiàn)代數(shù)學(xué)的某些部分齿税。他和老朋友John Herschel(天王星發(fā)現(xiàn)者的兒子)彼硫,George Peacock(抽象代數(shù)方面的先驅(qū))成立了分析學(xué)會(huì)(后來(lái)成了劍橋大學(xué)哲學(xué)社團(tuán)),推動(dòng)像萊布尼茨(主要在歐洲大陸)基于函數(shù)的演算法替換牛頓(主要在英國(guó))基于點(diǎn)這樣的改革凌箕。

巴貝奇在1814年(艾達(dá)出生的一年前)從劍橋畢業(yè)拧篮,之后和他的新婚妻子前往倫敦生活,開(kāi)始在倫敦的學(xué)術(shù)界小有名氣牵舱。他沒(méi)有正式的工作串绩,收入主要依靠做天文學(xué)方面的公共講座和寫(xiě)各種各樣的數(shù)學(xué)論文(函數(shù)方程,積分仆葡,數(shù)論等)。有時(shí)也要依靠父親和妻子的經(jīng)濟(jì)支持。

1819年巴貝奇出訪法國(guó)沿盅,得知了當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行的一個(gè)大型政府項(xiàng)目——制作對(duì)數(shù)和三角函數(shù)表把篓。在當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)表非常重要,基本是軍事和商業(yè)的符號(hào)腰涧,也用于航海韧掩,科學(xué),工程窖铡,金融中疗锐。經(jīng)常聽(tīng)說(shuō),表中的一個(gè)錯(cuò)誤使得船只擱淺或相撞费彼。

回到英國(guó)之后滑臊,巴貝奇和Herschel開(kāi)始為他們的天文學(xué)社團(tuán)制表,制作和檢查要花費(fèi)大量的工作箍铲,巴貝奇埋怨到:“上帝雇卷,如果能讓蒸汽來(lái)制表就好了!”——從此他將畢生精力傾注于機(jī)械制表颠猴。

當(dāng)時(shí)的技術(shù)
巴貝奇之前关划,已經(jīng)有人做過(guò)這樣的計(jì)算機(jī)器了。帕斯卡(Blaise Pascal)在1642年做過(guò)一個(gè)翘瓮,甚至據(jù)我所知在古代也有人做過(guò)贮折。但是在巴貝奇之前那個(gè)時(shí)代,這樣的機(jī)器只是因?yàn)楹闷孀龀鰜?lái)的资盅,可靠性不足以做日常的計(jì)算调榄。那時(shí)候的表格主要靠人工計(jì)算,團(tuán)隊(duì)之間分組工作律姨,基于多項(xiàng)式估值做底層的計(jì)算工作(也用到一系列的擴(kuò)展計(jì)算)振峻,涉及的方法比較復(fù)雜。

巴貝奇的想法是择份,制造出這樣一臺(tái)機(jī)器——差分機(jī)(Difference Engine)——可以將多項(xiàng)式通過(guò)不同的方法進(jìn)行計(jì)算扣孟,自動(dòng)地根據(jù)輸入的打印出結(jié)果(那時(shí)的輸出是真實(shí)的打印機(jī),譯注)荣赶。這樣就可以解放生產(chǎn)力凤价,還可以避免人類(lèi)容易犯的錯(cuò)誤。

1822年初拔创,30歲的巴貝奇忙于研究各類(lèi)機(jī)器利诺,并為差分機(jī)設(shè)計(jì)草圖和原型。他聯(lián)合創(chuàng)始的天文學(xué)社團(tuán)因?yàn)檫@個(gè)了不起的想法授予他一枚獎(jiǎng)?wù)拢?832年政府為他對(duì)這種機(jī)器的研發(fā)撥款剩燥。

1824年慢逾,巴貝奇完成了一份關(guān)于人類(lèi)壽命規(guī)律的表立倍。他在其中看到了創(chuàng)立一家人壽保險(xiǎn)公司的商業(yè)契機(jī)。期間有些分心侣滩,但是隨后他放棄了這一想法口注,專(zhuān)門(mén)騰出一個(gè)車(chē)間(其實(shí)就是他的車(chē)庫(kù)),潛心研究差分機(jī)君珠。

1872年寝志,巴貝奇手工計(jì)算的對(duì)數(shù)表完成了,之后一百年間印刷的都是他的這個(gè)版本策添。巴貝奇建議將其使用黃色紙張打印材部,稱(chēng)這樣可以使人類(lèi)犯的錯(cuò)誤最小化(當(dāng)我上小學(xué)的時(shí)候,計(jì)算乘法最快的方法依然是對(duì)數(shù)表)唯竹。

同年乐导,巴貝奇的父親去世了,給他留下十萬(wàn)英鎊摩窃,約等于現(xiàn)在的一千四百萬(wàn)美元兽叮,足夠巴貝奇的下半生生活。同樣在這一年猾愿,巴貝奇的妻子也去世了鹦聪。他們夫妻共育有八個(gè)孩子,但是只有三個(gè)活到了成年蒂秘。

妻子死后泽本,巴貝奇到歐洲大陸旅游了一番,并為科學(xué)所帶來(lái)的美好深深感動(dòng)姻僧,還寫(xiě)了一本書(shū)规丽,叫做《關(guān)于英國(guó)科學(xué)衰落的思考》(Reflections on the Decline of Science in England,在線圖書(shū)館下載),此書(shū)最后主要抨擊王室(曾經(jīng)他也是其中一員)撇贺。

雖然經(jīng)常分心赌莺,但是巴貝奇在差分機(jī)方面的工作從未停止,筆記和設(shè)計(jì)稿就有幾千張松嘶。對(duì)于個(gè)人工作艘狭,例如設(shè)計(jì)、車(chē)間實(shí)驗(yàn)他很在行翠订;但是在管理方面就不敢恭維了巢音,他雇的工程師管理不佳,花費(fèi)沒(méi)有控制尽超。不過(guò)1832年官撼,巴貝奇還是成功地完成了一個(gè)小型的差分機(jī)原型(沒(méi)有打印設(shè)備)。也就是艾達(dá)在1933年看到的那個(gè)似谁。

回到艾達(dá)
艾達(dá)和差分機(jī)的這次巧遇可能是點(diǎn)燃她數(shù)學(xué)興趣的星星之火傲绣。她也因此結(jié)識(shí)了瑪麗·薩默維爾(Mary Somerville)掠哥,拉普拉斯的譯者和著名的科學(xué)評(píng)論家,在瑪麗對(duì)她的鼓勵(lì)下秃诵,艾達(dá)開(kāi)始充滿熱情地學(xué)習(xí)歐幾里得幾何學(xué)龙致。在1834年她的母親做的慈善之旅中,艾達(dá)深深地被見(jiàn)到的高科技設(shè)備震驚了顷链。

回來(lái)的路上,艾達(dá)給媽媽朋友的女兒教數(shù)學(xué)屈梁。之后她們通過(guò)郵件來(lái)繼續(xù)教學(xué)嗤练。筆記中艾達(dá)稱(chēng)“兩位女士之間感性的數(shù)學(xué)信件可能是人類(lèi)史,或者女性史上的典范”在讶,對(duì)于復(fù)雜的數(shù)學(xué)煞抬,艾達(dá)總是講述的很清楚,并給予富有經(jīng)驗(yàn)的建議构哺,比如“如果有直接的證明方法革答,就不要拐彎抹角∈锴浚”(此處斜體部分残拐,在艾達(dá)的手寫(xiě)筆記中為下劃線。)

巴貝奇可能是第一個(gè)和艾達(dá)產(chǎn)生共鳴的碟嘴,在聚會(huì)上他試圖用自己的金屬機(jī)器來(lái)引起她的興趣溪食。后來(lái)艾達(dá)繼續(xù)和巴貝奇、薩默維爾女士交流娜扇,巴貝奇和她討論的話題也越來(lái)越深入允粤,有時(shí)候也會(huì)講自己在差分機(jī)的經(jīng)費(fèi)方面遇到的麻煩庶诡。

1835年春天,艾達(dá)19歲的時(shí)候,遇見(jiàn)了30歲的威廉·金(William King)坞淮。他是瑪麗·薩默維爾朋友的兒子,曾在伊頓公學(xué)(一百五十年之后靶衍,這里也成了我讀書(shū)的地方)和劍橋就讀酪我,后來(lái)去英國(guó)在希臘的一個(gè)機(jī)構(gòu)當(dāng)公務(wù)員。威廉姆是一個(gè)仔細(xì)嫌蚤、勤勞辐益、舉止得體的男人,甚至有些呆板脱吱。但是艾達(dá)和他一拍即合智政,兩人在1835年七月結(jié)婚。為了躲避狗仔隊(duì)的報(bào)道箱蝠,直到最后一刻才放出他們結(jié)婚的消息续捂。

接下來(lái)的幾年垦垂,艾達(dá)雖然也有時(shí)間騎馬、學(xué)豎琴和數(shù)學(xué)(包括球面三角學(xué)的課題)牙瓢,但是生活還是幾乎被管理家庭和她的三個(gè)孩子主宰了劫拗。1837年,維多利亞女王即位矾克,作為上流社會(huì)的一員页慷,艾達(dá)拜見(jiàn)了女王。1838年胁附,威廉姆因?yàn)檎龅墓ぷ鲿x封為羅浮萊斯爵士酒繁,艾達(dá)也成為了羅浮萊斯爵士夫人。

1839年控妻,艾達(dá)第三個(gè)孩子出生幾個(gè)月之后州袒,她決定重新認(rèn)真研究數(shù)學(xué)。她告訴巴貝奇想要在倫敦找一個(gè)老師弓候,但是要求他不要透漏出自己的姓名郎哭,可能是想避免流言蜚語(yǔ)吧。

后來(lái)菇存,她拜奧古斯都·德·摩根(Augustus de Morgan)為師夸研。此人是倫敦大學(xué)學(xué)院第一位數(shù)學(xué)教授,邏輯學(xué)家依鸥,多本教科書(shū)作者陈惰,不僅是巴貝奇的朋友,也是艾達(dá)的媽媽的啟蒙老師的女兒的丈夫毕籽。(世界真小抬闯,此人也是喬治·布爾——發(fā)明布爾代數(shù)的人,這里有csdn之前的介紹关筒∪芪眨——的朋友。)

在艾達(dá)和巴貝奇的信件中蒸播,她表現(xiàn)出對(duì)離散數(shù)學(xué)的強(qiáng)烈興趣睡榆。比如,她在信中討論:“是否可以用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出單人跳棋的最佳解決辦法袍榆≌陀欤”作為傳統(tǒng)教育的一部分(即使在今天也還是),德·摩根也教她微積分包雀。

她和德·摩根就微積分的通信和今天的學(xué)生大有不同——即使和維多利亞時(shí)代英國(guó)的學(xué)生也不同宿崭,雖然困惑差不多,但是艾達(dá)對(duì)于微積分讓人誤解的符號(hào)更加理解(例如才写,為什么不能和dx相乘等等)葡兑。艾達(dá)是一位固執(zhí)的學(xué)生奖蔓,在數(shù)學(xué)方面下的功夫很多。對(duì)在數(shù)學(xué)世界自己的探索和德·摩根的積極反饋感到快樂(lè)讹堤。同時(shí)吆鹤,她和巴貝奇也保持著通信,有一次去她的莊園時(shí)(1841年一月洲守,艾達(dá)25歲)疑务,她用迷人的句子告訴49歲的巴貝奇“如果想要溜冰,就來(lái)奧卡姆吧梗醇;在這個(gè)漂亮的地方暑始,我有數(shù)不清的美好回憶∮は鳎”(此處原文是:If you are a Skater, pray bring Skates to Ockham; that being the fashionable occupation here now, & one I have much taken to.)

艾達(dá)和母親的關(guān)系有些復(fù)雜。表面上牙肝,她對(duì)母親很尊敬唉俗,但其實(shí)受不了母親對(duì)自己的管制。艾達(dá)的母親多次聲稱(chēng)自己將死于疾才渫帧(事實(shí)上虫溜,她活到了64歲)。而且她還經(jīng)常批評(píng)艾達(dá)的相夫教子之道和處事方式股缸。1841年2月6日的時(shí)候衡楞,艾達(dá)再也無(wú)法忍受了,于是開(kāi)誠(chéng)布公地給母親寫(xiě)了一封信敦姻,表達(dá)自己的志向和想法瘾境。

她寫(xiě)到:“我相信自己的才華足以探索自然界未解之謎×耄”她談了自己的雄心迷守。她說(shuō),接觸了數(shù)學(xué)之后旺入,自己的無(wú)處釋放的能量終于得到滿足兑凿。她說(shuō),25年了茵瘾,自己不再對(duì)母親感到敬畏礼华,無(wú)需再遮遮掩掩。

但是三個(gè)周之后拗秘,艾達(dá)母親丟出了重磅炸彈圣絮,稱(chēng)艾達(dá)出生前,拜倫和同父異母的姐姐有個(gè)私生子雕旨。雖然當(dāng)時(shí)的英國(guó)晨雳,這種亂倫不是違法的行瑞,但卻傷風(fēng)敗俗。艾達(dá)難以接受餐禁,無(wú)心再研究數(shù)學(xué)血久。

艾達(dá)有間歇性發(fā)作的疾病,但是1841年突然加重了帮非,她開(kāi)始定期服用麻醉類(lèi)藥物(鴉片)氧吐。她非常渴望能在某一方面做出非凡的成就末盔,開(kāi)始覺(jué)得自己可能對(duì)數(shù)學(xué)沒(méi)什么天賦筑舅,想著是不是往文學(xué)或者音樂(lè)方面發(fā)展。艾達(dá)的丈夫威廉姆安慰了她陨舱,1842年末艾達(dá)重新回到數(shù)學(xué)的道路上翠拣。

再談巴貝奇
發(fā)生這些事的時(shí)候,巴貝奇在忙于各種事物游盲,并且小有成就误墓。

經(jīng)過(guò)幾番嘗試之后,巴貝奇終于被授予盧斯卡數(shù)學(xué)教授職位——雖然他從不去劍橋益缎。他還寫(xiě)了一本相當(dāng)有影響力的書(shū)——《機(jī)械制造和生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)學(xué)》(On the Economy of Machinery and Manufactures)谜慌,解決工廠如何劃分任務(wù)的問(wèn)題(事實(shí)上, 在計(jì)算數(shù)學(xué)表的時(shí)候莺奔,因?yàn)槿蝿?wù)分配的問(wèn)題就發(fā)生過(guò)嚴(yán)重錯(cuò)誤)欣范。

1873年,他接觸了自然神學(xué)(不久之后令哟,這門(mén)學(xué)科火了起來(lái))恼琼,寫(xiě)了一本名為《論第九座水橋》(Ninth Bridgewater Treatise)的書(shū)。核心問(wèn)題是:自然界有沒(méi)有明顯的跡象表明我們的世界是由一位神設(shè)計(jì)的屏富。此書(shū)非常難懂驳癌,比如開(kāi)頭就是“我們希望發(fā)現(xiàn)這些設(shè)計(jì)的痕跡的想法,來(lái)源于對(duì)對(duì)一些事物的觀察和我們對(duì)自己任務(wù)意圖的比較役听⊥窍剩”

和一百五十年之后我的工作有些類(lèi)似,他談?wù)摿藱C(jī)器處理典予,自然法則和自由意志之間的關(guān)系甜滨。他說(shuō):“計(jì)算的復(fù)雜性可以通過(guò)機(jī)器來(lái)降低×鲂洌”但是隨后又聲稱(chēng)(例子有些站不住腳)差分機(jī)可以神奇地產(chǎn)生含有不可預(yù)測(cè)的改變的數(shù)列衣摩。

巴貝奇還試圖插手政治,曾經(jīng)兩次參加制造業(yè)方面的議會(huì)選舉,但是都最終落選了艾扮。部分原因是差分機(jī)項(xiàng)目方面濫用政府資金既琴。

巴貝奇從未放棄在他那日益雜亂的大房子里舉辦上流社會(huì)的聚會(huì),參加的有 Charles Dickens, Charles Darwin, Florence Nightingale, Michael Faraday泡嘴,Wellington公爵(經(jīng)常帶他的老母親一起出席)甫恩。即使他的職稱(chēng)和頭銜排到了六行,還是感覺(jué)自己不被承認(rèn)酌予,非常憤慨磺箕。

回到差分機(jī)的問(wèn)題上來(lái)。研究的過(guò)程中抛虫,巴貝奇雇了一名杰出的工程師松靡。但是十年的工作進(jìn)展工作很少——只是完成了一些精密的機(jī)床——真正的差分機(jī)仍然沒(méi)有完成。1833年和艾達(dá)短暫的見(jiàn)面之后建椰,巴貝奇想要控制項(xiàng)目預(yù)算雕欺,但是工程師不干了,還堅(jiān)持要嘗試所有的草圖棉姐,包括那些巴貝奇自己畫(huà)的屠列。

但就在這段時(shí)間,巴貝奇決定要做更厲害的事谅海。不再僅僅局限于計(jì)算差的機(jī)器,他想做一種“分析機(jī)”蹦浦,能分析出所有操作可能的結(jié)果扭吁,通過(guò)固定的程序?qū)崿F(xiàn)。一開(kāi)始盲镶,他只想機(jī)器能完成復(fù)雜的公式計(jì)算侥袜,但是研究了其他用途之后,他決定再填些功能溉贿,例如條件選擇——通過(guò)用巧妙的辦法機(jī)械化實(shí)現(xiàn)枫吧。此間重要的進(jìn)步是,他發(fā)現(xiàn)可以采用類(lèi)似織布機(jī)穿孔卡片選擇圖案的方法(1801年宇色,由Jacquard發(fā)明九杂,運(yùn)用打孔卡上的坑洞來(lái)代表縫紉織布機(jī)的手臂動(dòng)作,以便自動(dòng)化產(chǎn)生裝飾的圖案)來(lái)控制計(jì)算步驟宣蠕。

巴貝奇做了極其復(fù)雜的設(shè)計(jì)例隆,今天看來(lái),這些設(shè)計(jì)能夠工作實(shí)在不可思議抢蚀。1826年巴貝奇設(shè)計(jì)了一套他叫做“機(jī)械譜”的東西——用來(lái)在機(jī)器上表示數(shù)學(xué)符號(hào)镀层。

但是這項(xiàng)發(fā)明并沒(méi)有獲得人們的認(rèn)可,巴貝奇很受打擊皿曲。很明顯唱逢,人們看不懂吴侦,即使現(xiàn)在也沒(méi)幾個(gè)人明白具體的工作原理。但這應(yīng)該是巴貝奇最了不起的發(fā)明了——因?yàn)榻o了巴貝奇所有復(fù)雜設(shè)計(jì)以靈感坞古。

巴貝奇原來(lái)的差分機(jī)項(xiàng)目花費(fèi)了不列顛政府17500英鎊备韧,在今天折合2百萬(wàn)美元。雖然和政府其他項(xiàng)目的花費(fèi)相比并不多绸贡,但由于項(xiàng)目的特殊性盯蝴,在當(dāng)時(shí)引起了廣泛討論。巴貝奇經(jīng)常強(qiáng)調(diào)——和其他同時(shí)代的人不同——他沒(méi)有公報(bào)私囊(翻新防火車(chē)間的費(fèi)用不算)听怕。他還說(shuō)捧挺,自己為這個(gè)項(xiàng)目還掏了兩萬(wàn)多英鎊——或者說(shuō)是他的大部分財(cái)產(chǎn),因?yàn)槲也恢肋@個(gè)數(shù)字是怎么得到的尿瞭。巴貝奇希望繼續(xù)得到政府的資金支持闽烙,提出了差分機(jī)二號(hào)的計(jì)劃,只需要8000個(gè)零件声搁,而不是差分機(jī)一號(hào)的25000件黑竞。

1842年,政府換屆疏旨,巴貝奇堅(jiān)持要見(jiàn)新總理羅伯特·皮(Robert Peel)很魂,最后以斥責(zé)不了了之。最終檐涝,議會(huì)有人提出機(jī)器投入使用的話只能用來(lái)做計(jì)算遏匆,這個(gè)項(xiàng)目被終結(jié)了。

艾達(dá)的論文
這個(gè)項(xiàng)目在英國(guó)沒(méi)有得到支持谁榜,卻受到了別的地方的歡迎幅聘。1840年,巴貝奇受邀到都靈做講座窃植,被意大利政府授予榮譽(yù)帝蒿。

關(guān)于差分機(jī),巴貝奇沒(méi)有發(fā)表過(guò)任何嚴(yán)肅的成果巷怜,分析機(jī)方面也沒(méi)有葛超。但是在都靈,他談了分析機(jī)延塑,由費(fèi)德里科·路易吉(Luigi Menabrea巩掺,梅納布雷亞伯爵)做了記錄。費(fèi)德里科是一個(gè)30歲的陸軍工程師页畦,27年后胖替,擔(dān)任意大利總理,在數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu)分析方面也頗有成就。

1842年独令,費(fèi)德里科用法語(yǔ)發(fā)表了筆記端朵。艾達(dá)看見(jiàn)之后,決定將其翻譯成英文在英國(guó)發(fā)表燃箭。多年之后冲呢,巴貝奇稱(chēng),他鼓勵(lì)艾達(dá)自己寫(xiě)一些有關(guān)分析機(jī)方面的報(bào)告招狸,但艾達(dá)說(shuō)自己沒(méi)什么想法。1843年2月裙戏,艾達(dá)終于下決心翻譯累榜,并加上很多自己的筆記途乃。

接下來(lái)的幾個(gè)月艾達(dá)非常努力——幾乎每天都在和巴貝奇通信(有時(shí)候也不得不面對(duì)無(wú)法避免的社交)试读。雖然在那個(gè)年代通信主要靠郵寄(當(dāng)時(shí)一天的信件是現(xiàn)在的六倍)或用人(艾達(dá)住在倫敦的時(shí)候,離巴貝奇只有一英里)荠耽,他們的通信就像是維多利亞英國(guó)時(shí)代的“項(xiàng)目郵件”钩骇。艾達(dá)問(wèn)巴貝奇問(wèn)題;巴貝奇回復(fù);艾達(dá)解決問(wèn)題倘屹;巴貝奇評(píng)估银亲。顯然,艾達(dá)站在負(fù)責(zé)地位纽匙,但是感覺(jué)自己是第一個(gè)解釋巴貝奇工作的人务蝠,所以有些東西想要和他確認(rèn)——雖然有時(shí)候也會(huì)生巴貝奇的氣,比如有時(shí)巴貝奇想要強(qiáng)行對(duì)她的手稿做糾正烛缔。

讀艾達(dá)信中演算伯努利數(shù)的部分很美妙:“我親愛(ài)的巴貝奇馏段,我對(duì)付不了這些詭異、奇怪的數(shù)字了践瓷,可能今天玩不成了……我想我最好出去騎會(huì)兒馬院喜。Tant mieux(法語(yǔ),意思是“那就好了”当窗,譯注)够坐。”不就她又告訴巴貝奇:“我又工作了一整天崖面,很成功!你會(huì)感嘆我的成果的元咙!這些圖表都計(jì)算的非常認(rèn)真,絲毫不差巫员!”然后她簽上威廉姆(有時(shí)用“Lord L”)庶香,“此刻墨水已經(jīng)用完了,我只好用鉛筆署名……”

威廉姆同時(shí)提議简识,讓艾達(dá)在翻譯和筆記上署名赶掖。她在給巴貝奇的信中這樣寫(xiě)到:“我不想直接署名是誰(shuí)寫(xiě)的,我想用點(diǎn)個(gè)性的東西來(lái)識(shí)別七扰,比如A.A.L.”(“Ada Augusta Lovelace”奢赂,愛(ài)達(dá)·奧古斯塔·勒芙蕾絲)

1843年7月底,艾達(dá)差不多完成了筆記颈走。她感到非常自豪膳灶,巴貝奇也給予了高度贊揚(yáng)。但是巴貝奇想要在加一點(diǎn):他想要寫(xiě)一個(gè)匿名序言立由,揭發(fā)不列顛政府如何使這個(gè)項(xiàng)目失敗的轧钓。艾達(dá)不讓?zhuān)拓惼鎴?jiān)持,甚至威脅如果不讓他寫(xiě)他就不讓發(fā)表锐膜,后來(lái)艾達(dá)生氣了毕箍,巴貝奇終于妥協(xié)。最后道盏,翻譯問(wèn)世而柑,署名“AAL”文捶,沒(méi)有序言,翻譯后有她的筆記媒咳,標(biāo)題是“譯者筆記”拄轻。

艾達(dá)對(duì)此非常激動(dòng),她寄給母親一份復(fù)印本伟葫,并說(shuō)到“修改印刷的數(shù)學(xué)公式的難度和工作量簡(jiǎn)直是無(wú)法想象的恨搓,這項(xiàng)工作對(duì)未來(lái)是一個(gè)好兆頭,我相信在將來(lái)筏养,數(shù)以千百計(jì)的公式將誕生于我的筆下斧抱。”她說(shuō)她的丈夫威廉姆也樂(lè)意給他的朋友寄一些副本渐溶,“威廉姆特別指出辉浦,這將提高我在這個(gè)領(lǐng)域的地位,也使得他本人更加被認(rèn)可茎辐∠芙迹”

幾天之后,人們開(kāi)始議論艾達(dá)的作品拖陆。他對(duì)母親說(shuō)“威廉姆和我無(wú)意匿名弛槐,但是也不想夸大,被過(guò)譽(yù)依啰『醮”她認(rèn)為自己是巴貝奇的工作做了出色的解釋?zhuān)M芙⒁粋€(gè)大體的概念框架。

關(guān)于艾達(dá)筆記內(nèi)容有很多要說(shuō)的速警,但是之前叹誉,讓我先完成艾達(dá)的故事。

巴貝奇提議寫(xiě)序言是個(gè)糟糕的主意闷旧,但是好處是长豁,艾達(dá)在1843年8月14日給巴貝奇寫(xiě)了一封坦白、真摯的16頁(yè)長(zhǎng)信(不像平時(shí)寫(xiě)信用的褶皺的紙忙灼,這次用的是工整的大白紙)匠襟。信中,她解釋道缀棍,他說(shuō)的話太絕對(duì)宅此,而她卻像一個(gè)含有“絕對(duì)的x”的變量的函數(shù)机错。她說(shuō)“你的行為在某種意義上也代表了我和我丈夫……我現(xiàn)在有個(gè)提議……”然后她問(wèn):“如果我在一年或兩年之后爬范,在這方面的成就領(lǐng)先與你……可不可以讓我自己來(lái)為你經(jīng)營(yíng)事物……你專(zhuān)心負(fù)責(zé)研究……”

說(shuō)白了,她想做CEO的角色弱匪,而讓巴貝奇來(lái)做CTO青瀑。讓巴貝奇接受并不簡(jiǎn)單璧亮,更不用說(shuō)他那性格了。但是艾達(dá)提的很有技巧斥难,她解釋其中的動(dòng)機(jī)不同“我角色的原則是枝嘶,熱愛(ài)真理和上帝,要優(yōu)先于名利和榮譽(yù)……但是你可以在愛(ài)真理和上帝的同時(shí)哑诊,也愛(ài)名利群扶、榮譽(yù)等等《瓶悖”她解釋到:“對(duì)于我來(lái)說(shuō)竞阐,遠(yuǎn)不能拜托名利的影響,沒(méi)有人比我更愛(ài)名利暑劝、榮譽(yù)了骆莹。但是我不會(huì)欺騙自己和別人,假裝這不是一個(gè)我的動(dòng)力担猛∧豢眩”

信的最后她寫(xiě)道:“我想知道,今后你愿不愿意繼續(xù)接受花仙子的服務(wù)傅联∠雀模”

第二天中午她又寫(xiě)給巴貝奇,問(wèn)他愿不愿意協(xié)助自己做“最后的修改”。然后她提到:“今天早上你將會(huì)收到我的長(zhǎng)信蒸走。希望你會(huì)做理智的決定盏道。祝好……”

這天下午五點(diǎn),艾達(dá)來(lái)到倫敦载碌,給她的媽媽寫(xiě)道“我到現(xiàn)在都不確定猜嘱,巴貝奇的項(xiàng)目會(huì)如何結(jié)束……我給他寫(xiě)信了……非常坦白;說(shuō)明了我現(xiàn)在的情況……他一直都拿我當(dāng)他的用人嫁艇,從中受益朗伶;我已經(jīng)做出了很多讓步。如果他真的接受我的提議步咪,那么我覺(jué)得應(yīng)該把他踢出項(xiàng)目论皆,自己來(lái)完成差分機(jī),(因?yàn)橐晕疫@三個(gè)月來(lái)對(duì)他的觀察猾漫,覺(jué)得這個(gè)項(xiàng)目這樣下去永遠(yuǎn)也完不成点晴,除非有人能刺激他一下)。他一直都很懶散悯周,我愿意做他的對(duì)手粒督,希望在接下來(lái)的三年內(nèi)能看到成功∏菀恚”

巴貝奇在收到的信上潦草地寫(xiě)到屠橄,“今早AAL的信收到族跛,拒絕所有條件∪袂剑”

8月18日礁哄,巴貝奇信中告訴艾達(dá),下次來(lái)見(jiàn)她的時(shí)候會(huì)帶上草圖和論文溪北。一周之后桐绒,艾達(dá)在回信中說(shuō):“很高興你花時(shí)間來(lái)探望!”在艾達(dá)給她母親的信中她說(shuō)到:“巴貝奇和我的友情現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都好之拨,我從未見(jiàn)他如此友善掏膏,理智,精神這么好敦锌!”

九月馒疹,巴貝奇寫(xiě)信給艾達(dá),表達(dá)自己的愛(ài)慕乙墙。他將她形容為“數(shù)字女巫(Enchantress of Number)”和“我最親愛(ài)的解釋者”颖变。(這里,他寫(xiě)的就是Number而不是Numbers听想。)

第二天腥刹,艾達(dá)回信,“你是一個(gè)慷慨的人汉买,能給仙女無(wú)私的指導(dǎo)衔峰。”巴貝奇下一封信蛙粘,署名是“你忠誠(chéng)的仆人垫卤。”艾達(dá)在給她母親的信中出牧,形容自己是“巴貝奇差分機(jī)的高級(jí)女祭司”穴肘。

發(fā)布之后的影響
后來(lái)的發(fā)展并不順利。有那么一段時(shí)間舔痕,艾達(dá)專(zhuān)注于筆記的時(shí)候评抚,疏于管理家庭。之后更糟糕的是伯复,她的健康也更差了慨代,不得不奔波于各種醫(yī)生之間,嘗試各種療法(她母親建議她嘗試一下梅茲梅爾氏催眠術(shù))啸如。對(duì)于這些糟糕的影響侍匙,艾達(dá)稱(chēng)“這些筆記從某種意義上使全世界都在消耗AAL的身體∽榈祝”

盡管這樣丈积,她依然癡迷于科學(xué)。她還和邁克爾·法拉第(Michael Faraday)通信债鸡,法拉第稱(chēng)她為“一顆冉冉升起的新星”江滨。艾達(dá)將自己出版的第一版比作自己的孩子,“多種多樣的厌均、潛在的(不是暗示唬滑,而是明確地說(shuō)了出來(lái))、大型棺弊、總體晶密、抽象的觀點(diǎn),”她說(shuō)模她,“他(指自己的出版)會(huì)帶來(lái)一大家子的兄弟姐妹稻艰。”

她的筆記發(fā)布之后侈净,巴貝奇勸她再發(fā)布一份論文尊勿。但是1844年10月的時(shí)候,David Brewster(萬(wàn)花筒的發(fā)明者)寫(xiě)了有關(guān)分析機(jī)的東西畜侦。艾達(dá)問(wèn)他元扔,有沒(méi)有其他課題的建議,“我覺(jué)得生理學(xué)方面的課題也比較適合我旋膳∨煊铮”她說(shuō)。

的確验懊,在一年之后擅羞,她寫(xiě)給朋友(也是她的律師,瑪麗·薩默維爾的兒子)的信中說(shuō)道:“對(duì)數(shù)學(xué)家來(lái)說(shuō)义图,涉及的領(lǐng)域廣泛并不是什么壞事祟滴,事物之間都是相互關(guān)聯(lián)的,我希望能給后代留下一些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微積分方面成果歌溉÷⒍”讓人敬畏的是,十年之前痛垛,喬治·布爾也有類(lèi)似的觀點(diǎn)草慧。

巴貝奇和艾達(dá)都開(kāi)始做起翻譯,艾達(dá)下一步想修改Whewell和Ohm的工作匙头,甚至可能會(huì)成為“科學(xué)的預(yù)言家”漫谷。

當(dāng)然,這其中也有阻礙蹂析。比如舔示,作為一個(gè)女人碟婆,她不能去倫敦的皇家學(xué)會(huì)圖書(shū)館,即使他的丈夫成為其中的一員多虧了她的努力惕稻,也不行竖共。但最嚴(yán)重的問(wèn)題,還是艾達(dá)的健康問(wèn)題俺祠。她的身體有很多疾病公给,但是她樂(lè)觀地說(shuō):“只要耐心的治療一兩年就好了≈┰”

他們的資金也成了問(wèn)題互广。巴貝奇的制造計(jì)劃無(wú)休無(wú)止肩碟,經(jīng)常有一些新的創(chuàng)意艺蝴。于是他們不得不求助于她的母親贺嫂,這個(gè)經(jīng)常幫倒忙的人。艾達(dá)的孩子也長(zhǎng)大了拾碌,接下來(lái)的事情給了她很多鍛煉释涛。

艾達(dá)和巴貝奇的關(guān)系一直不錯(cuò),他們通信很頻繁倦沧,雖然談?wù)摳嗟氖撬麄兊墓泛蛯櫸稃W鵡唇撬,而不是差分機(jī)。1848年展融,巴貝奇輕率地計(jì)劃構(gòu)建一個(gè)玩井字游戲的機(jī)器窖认,想要為這個(gè)項(xiàng)目在全國(guó)巡回眾籌。艾達(dá)勸他放棄告希。這個(gè)主意是和Albert王子討論他的差分機(jī)時(shí)想到的扑浸,但是從來(lái)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。

威廉姆這時(shí)正涉足出版方面燕偶。他寫(xiě)過(guò)例如《如何將大豆和卷心菜種在同一片地里》喝噪、《甜菜文化》這樣的報(bào)告。1848年指么,發(fā)表了意義較大的文章——比較法國(guó)和英國(guó)的農(nóng)業(yè)效率酝惧。他列舉了一系列數(shù)據(jù),來(lái)說(shuō)明法國(guó)人比英國(guó)人差勁的多伯诬。

1850年對(duì)艾達(dá)來(lái)說(shuō)是重要的一年晚唇。她和威廉姆搬到了倫敦另一處居住,為了更好地融入倫敦的科研環(huán)境盗似。艾達(dá)還去參觀了父親生前在英格蘭北部的莊園哩陕,感觸頗深,為此還和她母親吵了一架。艾達(dá)對(duì)賽馬賭博更加著迷了悍及,在上面輸了很多錢(qián)(按照巴貝奇和艾達(dá)的性格闽瓢,建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型來(lái)賭博不是沒(méi)有可能,但是沒(méi)有證據(jù)證明他們這么做了心赶。)

1851年五月扣讼,萬(wàn)國(guó)工業(yè)博覽會(huì)在倫敦的水晶宮舉行。(艾達(dá)一月份造訪這個(gè)地方的時(shí)候园担,巴貝奇還建議道:帶上棉襪届谈,軟木鞋等等任何可以保暖的東西枯夜。)博覽會(huì)是有關(guān)高新科技的弯汰,鑒于艾達(dá)和巴貝奇都是在這個(gè)學(xué)術(shù)圈的,他們都被邀請(qǐng)了(盡管巴貝奇的地位比他想的低)湖雹。會(huì)上巴貝奇分發(fā)了很多機(jī)械譜的副本咏闪,最后獲了一項(xiàng)獎(jiǎng)。

但是一年之內(nèi)摔吏,艾達(dá)的健康急轉(zhuǎn)直下鸽嫂。她的醫(yī)生甚至安慰她,多花點(diǎn)時(shí)間去海邊吧征讲。最后据某,她檢查出癌癥(現(xiàn)在普遍認(rèn)為,是宮頸癌)诗箍。鴉片再也不能給艾達(dá)止痛了癣籽,她開(kāi)始嘗試大麻。1852年滤祖,她寫(xiě)道“我開(kāi)始認(rèn)識(shí)死亡筷狼,他來(lái)的那么輕,每時(shí)每刻都在靠近匠童,而不是某個(gè)是個(gè)突然來(lái)臨埂材。”8月19日汤求,她讓巴貝奇的朋友Charles Dickens來(lái)讓看往她俏险,讓他讀他寫(xiě)的一本關(guān)于死亡的書(shū)。

她的母親搬到她家里扬绪,給她一個(gè)清凈的環(huán)境寡喝。9月1日,艾達(dá)做了懺悔勒奇,這使巴貝奇非常沮喪预鬓。她看起來(lái)隨時(shí)可能會(huì)被死神帶走,但是她還在堅(jiān)持,帶著巨大的痛苦格二。三個(gè)月之后劈彪,最終死于1852年11月27日,享年36歲顶猜。護(hù)理事業(yè)先驅(qū)沧奴、艾達(dá)的朋友南丁格爾(Florence Nightingale)寫(xiě)道:“他們說(shuō)艾達(dá)不可能活這么久,如果不是大腦中強(qiáng)勁的生命力长窄,她堅(jiān)持不了滔吠。”

艾達(dá)讓巴貝奇做她的遺囑執(zhí)行人挠日,要求將自己埋在拜倫家族的墳?zāi)埂浅W屗赣H失望——緊依著自己的父親(拜倫同樣享年36歲疮绷,艾達(dá)的生命多254天)長(zhǎng)眠。艾達(dá)的母親做了一塊墓碑嚣潜,刻有艾達(dá)作的一首十四行詩(shī)冬骚,題為“彩虹”(The Rainbow)。

艾達(dá)死后
艾達(dá)的葬禮很小懂算,她的丈夫和母親都沒(méi)有參加只冻。但是訃告寫(xiě)的很真摯。
威廉姆41年后去世计技,期間再婚過(guò)喜德。她們的大兒子——艾達(dá)生前很是頭疼——在艾達(dá)死前幾年加入軍隊(duì),后來(lái)被拋棄了垮媒。艾達(dá)想他可能是去美國(guó)了(因?yàn)樗?851年在舊金山露面過(guò))舍悯,但事實(shí)上,他26歲在英格蘭的造船廠因工作去世涣澡。艾達(dá)的女兒嫁給了一個(gè)狂野的詩(shī)人贱呐,生活在中東很多年,成為了世界上重要的阿拉伯馬飼養(yǎng)員入桂。艾達(dá)最年輕的兒子繼承了家族頭銜奄薇,大部分時(shí)間都花在家族莊園上。

艾達(dá)的母親死于1860年抗愁,即便是死后馁蒂,她與拜倫的流言蜚語(yǔ)也沒(méi)有停止,各種文章和書(shū)樂(lè)此不疲的出版蜘腌。Harriet Beecher Stowe1870年出版了一本《拜倫夫人無(wú)罪》沫屡。1950年,艾達(dá)的小兒子——基本上是由艾達(dá)的母親撫養(yǎng)長(zhǎng)大——出版了一本寫(xiě)了整個(gè)故事的書(shū)撮珠,提到“拜倫勛爵的生活盡是難以啟齒之事沮脖。”

艾達(dá)死后,也有一些關(guān)于她本人的流言勺届。有人說(shuō)她有外遇驶俊,有人說(shuō)她拿重金豪賭。這些都是無(wú)中生有之事免姿,可能是因?yàn)槿藗儭坝衅涓副赜衅渥印钡挠^念吧饼酿。但是不久之后,有人生成她兩次挪用家族的珠寶胚膊,用在賽馬上故俐,價(jià)值約為今天的4萬(wàn)英鎊。

這件事上艾達(dá)的母親和小兒子反對(duì)她并沒(méi)有什么大礙紊婉。1852年9月1日——就是艾達(dá)和威廉姆坦白的這天——艾達(dá)寫(xiě)到药版,“作為一個(gè)垂死之人,我有一個(gè)請(qǐng)求肩榕,在我死后刚陡,朋友們能不能把手中我寄給你們的信件寄給我的母親惩妇≈旰海”巴貝奇拒絕,但是其他人同意了歌殃。她的兒子收到信件之后乔妈,整理了一下,一并燒毀氓皱。

但是還是有數(shù)千張關(guān)于艾達(dá)的文件散落在世界各處路召。這些通信多像是流水賬、約見(jiàn)面波材、談?wù)撎鞖饣蛘卟∏橹?lèi)的股淡。其中,有巴貝奇抱怨郵政服務(wù)廷区;有她在希臘的三個(gè)姐妹向她要錢(qián)唯灵,因?yàn)樗麄兯廊サ牡艿苡袀鶆?wù);有Charles Dickens談?wù)摳示詹柘肚幔挥泻桶_(dá)在帕丁頓車(chē)站認(rèn)識(shí)的一個(gè)人的寒暄埠帕。其他文件還有家庭賬單,就分析機(jī)和其他話題的討論等等玖绿。

巴貝奇后來(lái)怎樣敛瓷?
艾達(dá)去世18年后,巴貝奇死于1871年斑匪。1856年他試過(guò)重新研究分析機(jī)呐籽,但是沒(méi)有重大進(jìn)展。發(fā)表過(guò)一些論文,題目是“燈塔的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”狡蝶,“人類(lèi)藝術(shù)遺跡和滅絕動(dòng)物的遺骨”宙刘。

1864,他出版了自己的自傳牢酵,《一個(gè)哲學(xué)家的生命歷程》(Passages from the Life of a Philosopher)——一本奇怪又憤世嫉俗的書(shū)悬包。有關(guān)分析機(jī)的章節(jié),由拜倫的一句詩(shī)開(kāi)篇——“人們犯下的錯(cuò)馍乙,必將遭到報(bào)復(fù)(Man wrongs, and Time avenges)”——然后由此展開(kāi)布近。其中,還有“戲劇經(jīng)驗(yàn)”丝格,“旅行技巧”(包括如何在歐洲搞到一輛房車(chē))的章節(jié)撑瞧,最奇葩的是,“街頭瑣事”章節(jié)显蝌。巴貝奇稱(chēng)那些街頭音樂(lè)家在早上六點(diǎn)吵醒了他预伺,耽誤了他寶貴的睡眠時(shí)間,于是發(fā)起了一場(chǎng)運(yùn)動(dòng)曼尊,反對(duì)這些人酬诀。有人奇怪為什么他不把精力放在隔音上。這個(gè)事件引人關(guān)注骆撇,又很奇怪瞒御,甚至在他死后的訃告上也被提起。

巴貝奇的妻子死后神郊,沒(méi)有再婚肴裙。他最后的時(shí)光非常孤獨(dú),有一個(gè)八卦專(zhuān)欄是這么寫(xiě)的:

他曾經(jīng)說(shuō)過(guò)涌乳,如果能在500年之后生活三天蜻懦,那么讓他立刻死去也沒(méi)有遺憾了。他死后夕晓,大腦被保留了下來(lái)宛乃,現(xiàn)在仍在展示……

雖然巴貝奇一生都沒(méi)有完成差分機(jī),但是瑞典一家公司做出來(lái)了运授,甚至在萬(wàn)國(guó)工業(yè)博覽會(huì)的時(shí)候展示了烤惊。巴貝奇死后,很多文件和差分機(jī)項(xiàng)目的零件交由他的兒子亨利·巴貝奇少將(Major-General Henry Babbage)吁朦。亨利發(fā)布了一部分柒室,私自組裝了一些。現(xiàn)在逗宜,巴貝奇做的差分機(jī)在倫敦科學(xué)博物館展覽雄右。

重新被發(fā)現(xiàn)
巴貝奇死后空骚,有關(guān)差分機(jī)的工作被遺忘了(1911年不列顛百科全書(shū)提到過(guò))。機(jī)械計(jì)算機(jī)雖然也有進(jìn)步擂仍,但是逐漸被電動(dòng)的計(jì)算機(jī)和電子計(jì)算機(jī)取代囤屹。1940年,當(dāng)人們真正理解編程的時(shí)候逢渔,巴貝奇的工作和艾達(dá)的筆記才重新被重視起來(lái)肋坚。

人們才知道“AAL”正是艾達(dá)·奧古斯特·洛夫萊斯,是拜倫的女兒肃廓。阿蘭圖靈讀過(guò)她的筆記智厌,在1950年發(fā)布的圖靈測(cè)試論文中稱(chēng)之為“羅浮萊斯夫人異議(Lady Lovelace’s Objection,AI不能做出真正的思考)”盲赊。那時(shí)關(guān)于艾達(dá)也只是一大塊腳注的內(nèi)容铣鹏。

真正發(fā)現(xiàn)艾達(dá)的價(jià)值的人Bertram Bowden,以為英國(guó)的核物理雪茄哀蘑,后來(lái)進(jìn)入計(jì)算機(jī)工業(yè)中诚卸,最后成為了科教部部長(zhǎng)。在他1953年出版的《比思考更快》(是有關(guān)計(jì)算方面的)一書(shū)中绘迁,他遇到了艾達(dá)的外孫女合溺,得知了艾達(dá)的家庭史,有一些是準(zhǔn)確的脊髓,也有些是不真實(shí)的辫愉。她推薦他去讀一下艾達(dá)的論文栅受。Bowden驚喜地發(fā)現(xiàn)在艾達(dá)外孫女的書(shū)《純種賽馬和它的祖先》(Thoroughbred Racing Stock and its Ancestry)中将硝,計(jì)算族譜的時(shí)候,用到了二進(jìn)制屏镊。艾達(dá)在分析機(jī)方面沒(méi)有明顯的二進(jìn)制依疼,用的是十進(jìn)制。

但是直到1960年而芥,巴貝奇和艾達(dá)的知名度并不高律罢。巴貝奇的差分機(jī)原型被倫敦科學(xué)博物館保存。但是鑒于我小時(shí)候經(jīng)常去科學(xué)博物館棍丐,可以肯定的說(shuō)误辑,1980年之前,我從來(lái)沒(méi)在那兒見(jiàn)過(guò)歌逢。1980年巾钉,美國(guó)國(guó)防部將一門(mén)命途多舛的編程語(yǔ)言命名為ADA,巴貝奇和艾達(dá)的故事才被世人知曉秘案。各種傳記也不斷出現(xiàn)砰苍,而且存在很多錯(cuò)誤潦匈。最搞笑的是,一些書(shū)中提到赚导,巴貝奇用“the problem of three bodies”來(lái)暗示巴貝奇茬缩、艾達(dá)、威廉姆之間浪漫的三角關(guān)系吼旧,而事實(shí)上凰锡,他們討論的是天體學(xué)中的三體問(wèn)題。

公眾對(duì)于巴貝奇和艾達(dá)產(chǎn)生了好奇心圈暗,也想知道如果巴貝奇的差分機(jī)設(shè)計(jì)真正實(shí)現(xiàn)的話寡夹,是什么樣子的。于是一個(gè)項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生厂置,1991年菩掏,經(jīng)過(guò)勇敢的嘗試,一個(gè)完整的差分機(jī)問(wèn)世了(2000年昵济,添加了打印機(jī))智绸,其中,巴貝奇的設(shè)計(jì)僅僅只有一個(gè)錯(cuò)誤访忿。讓人驚訝的是瞧栗,這臺(tái)及其可以正常工作。而且所花費(fèi)的經(jīng)費(fèi)和當(dāng)時(shí)巴貝奇向不列顛政府申請(qǐng)的(算上通脹)一樣海铆!

關(guān)于分析機(jī)迹恐,到目前為止,還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)卧斟,連仿制的也沒(méi)有殴边。

艾達(dá)的筆記
至此,艾達(dá)的故事就講完了珍语,下面我們來(lái)講一下艾達(dá)筆記的內(nèi)容锤岸。

開(kāi)篇非常簡(jiǎn)明:“發(fā)明差分機(jī)最初的目的是計(jì)算數(shù)學(xué)表格……”她解釋?zhuān)罘謾C(jī)可以計(jì)算六次多項(xiàng)式。但是分析機(jī)不同板乙,它要處理的是各種操作隊(duì)列是偷。她說(shuō),“分析機(jī)實(shí)現(xiàn)的是科學(xué)的計(jì)算募逞,通過(guò)抽象的變量和特性的條件運(yùn)算蛋铆,而差分機(jī)實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)特定的系列計(jì)算……”

作為數(shù)學(xué)軟件工作者,這對(duì)我來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)鼓舞人心的成果放接,她接下來(lái)指出:“我們可以將其看作是機(jī)器分析的代表刺啦,通過(guò)機(jī)器提供的操作和數(shù)學(xué)符號(hào),我們的工作和這個(gè)領(lǐng)域的理論可以更進(jìn)一步透乾『樵铮”

下面磕秤,她解釋了如何使用打孔紙帶來(lái)控制分析機(jī)。并作出了一句經(jīng)典的評(píng)論捧韵,“織布機(jī)編織花紋和圖案市咆,分析機(jī)編織數(shù)字和符號(hào)≡倮矗”

接著蒙兰,艾達(dá)講了操作隊(duì)列如何在分析機(jī)中工作∶⑴瘢“操作紙帶”定義要進(jìn)行的操作搜变,“變量紙帶”定義變量位置。艾達(dá)闡述了“循環(huán)”以及“循環(huán)的嵌套”(原文中针炉,那時(shí)艾達(dá)討論的是cycles和cycles of cycles挠他,現(xiàn)在在計(jì)算機(jī)術(shù)語(yǔ)中叫做loops和nested loops,譯注)篡帕。并給出了數(shù)學(xué)形式:

艾達(dá)的筆記中殖侵,有很多現(xiàn)代的概念。艾達(dá)提到“打孔紙帶發(fā)明者Jacquard的肖像镰烧,可以用兩萬(wàn)四千個(gè)紙帶打出來(lái)拢军。”然后她討論了如何使用循環(huán)來(lái)節(jié)省紙帶怔鳖,以及優(yōu)化計(jì)算的價(jià)值茉唉。最終證明,看似需要330個(gè)紙帶完成的任務(wù)结执,其實(shí)可以用3個(gè)完成度陆。

分析機(jī)還不能完成計(jì)算的時(shí)候,艾達(dá)就預(yù)言將來(lái)這臺(tái)機(jī)器的功能不僅僅是計(jì)算昌犹。作為例子坚芜,她討論了三體問(wèn)題,但是在當(dāng)時(shí)斜姥,得出的計(jì)算結(jié)果和很多別人的計(jì)算相悖。

接下來(lái)沧竟,是筆記中最精彩的部分铸敏。艾達(dá)之前就說(shuō):“無(wú)論如何編程,分析機(jī)都不能自己做出決策悟泵。它只能完成我們讓它做的事情……它的證明只能協(xié)助我們證明我們已經(jīng)懂得的東西杈笔。”

艾達(dá)的觀點(diǎn)糕非,和編程的傳統(tǒng)觀點(diǎn)不謀而合:工程師通過(guò)編程只能做我們已經(jīng)知道如何去做的工作蒙具。但是艾達(dá)還指出:將數(shù)學(xué)公理和公式轉(zhuǎn)化成分析機(jī)理解的形式球榆,也會(huì)促進(jìn)這個(gè)學(xué)科的發(fā)展。很多學(xué)科就是這樣禁筏,隨著研究的深入持钉,會(huì)進(jìn)入一個(gè)更高的境界,就像我經(jīng)常說(shuō)的篱昔,編程會(huì)讓一個(gè)人對(duì)自己的領(lǐng)域了解的更多每强。

艾達(dá)說(shuō)“將數(shù)學(xué)公理轉(zhuǎn)化成一種新的形式來(lái)記錄和使用,反過(guò)來(lái)也會(huì)使這門(mén)學(xué)科的理論更加完善州刽】罩矗”也像我常說(shuō)的那樣,將數(shù)學(xué)公理轉(zhuǎn)化成可計(jì)算的形式穗椅,可以幫助一個(gè)人對(duì)數(shù)學(xué)理解的更深辨绊。

艾達(dá)知道,這種機(jī)器實(shí)現(xiàn)的“科學(xué)計(jì)算”不會(huì)局限于基礎(chǔ)數(shù)學(xué)匹表。例如邢羔,她說(shuō),如果音高和旋律的科學(xué)可以抽象成操作(也就是現(xiàn)在說(shuō)的程序)桑孩,那么分析機(jī)可以使用這里理論創(chuàng)作出嚴(yán)謹(jǐn)拜鹤、宏達(dá)的音樂(lè)。這在1843年流椒,算是了不起的見(jiàn)解了敏簿。

伯努利數(shù)的計(jì)算
艾達(dá)的筆記中,最經(jīng)典的部分就是對(duì)伯努利數(shù)的計(jì)算宣虾。此想法源于一封艾達(dá)寫(xiě)給巴貝奇的信惯裕,1843年七月,艾達(dá)在信中說(shuō):“我現(xiàn)在為你工作地很努力绣硝,簡(jiǎn)直就像現(xiàn)實(shí)的惡魔蜻势。”然后她想要一些參考鹉胖,:我想在我的筆記中握玛,用計(jì)算伯努利數(shù)來(lái)作為分析機(jī)工作的例子,請(qǐng)給我一些數(shù)據(jù)和公式甫菠∧硬”

艾達(dá)選擇用伯努利數(shù)來(lái)展示分析機(jī)是很有意思的一件事。17世紀(jì)的時(shí)候寂诱,人們花費(fèi)大量的時(shí)間計(jì)算整數(shù)的乘方和——換句話說(shuō)拂苹,根據(jù)m和n的不同,計(jì)算的值痰洒。伯努利(Jakob Bernoulli)指出瓢棒,和可以通過(guò)關(guān)于m的多項(xiàng)式得到浴韭,多項(xiàng)式的系數(shù)被命名為伯努利數(shù)。1713年脯宿,伯努利自豪地說(shuō)念颈,他可以在一刻鐘內(nèi)計(jì)算出前10個(gè)伯努利數(shù)——簡(jiǎn)化了前人的工作。

今天嗅绰,用編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)舍肠,瞬間就可以得到結(jié)果。

那么艾達(dá)是怎么做的呢窘面?首先翠语,對(duì)伯努利數(shù)進(jìn)行級(jí)數(shù)展開(kāi):

然后對(duì)這個(gè)式子整理,引入乘方x财边,得到關(guān)于伯努利數(shù)Bn的等式——解即為得到的表肌括。

現(xiàn)在的問(wèn)題是,如何用分析機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算酣难。首先谍夭,艾達(dá)用了第奇數(shù)個(gè)伯努利數(shù)都是0(B1除外)的特性,來(lái)計(jì)算Bn(現(xiàn)在我們叫做B2n)然后從B0開(kāi)始憨募,用Bn對(duì)后面的數(shù)進(jìn)行計(jì)算紧索,對(duì)得到的結(jié)果排序。用現(xiàn)代數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述如下:

在分析機(jī)中菜谣,通過(guò)“操作紙帶”定義操作的類(lèi)型珠漂, 操作數(shù)由存儲(chǔ)(相當(dāng)于內(nèi)存,原文是“Store”)給出尾膊,位置由“變量紙帶”定義媳危。存儲(chǔ)中,數(shù)字由齒輪組給出冈敛,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)代表不同的數(shù)字待笑。艾達(dá)的計(jì)算方法需要兩層嵌套循環(huán),通過(guò)當(dāng)時(shí)的分析機(jī)完成計(jì)算抓谴,艾達(dá)必須將兩層循環(huán)展開(kāi)暮蹂。最后,她成功地計(jì)算出B8(她的叫法是B7):

這張執(zhí)行結(jié)果表明齐邦,程序執(zhí)行了25步(外加一個(gè)循環(huán))椎侠。每一步都顯示了是在哪一個(gè)紙帶上進(jìn)行的,結(jié)果放在了拿一個(gè)紙帶上措拇。由于缺少循環(huán)記號(hào),艾達(dá)用一對(duì)大括號(hào)表示循環(huán)慎宾。

最后丐吓,計(jì)算結(jié)果在第35行:

通過(guò)打印結(jié)果來(lái)看浅悉,第四行存在錯(cuò)誤,分子分母上下顛倒了券犁。如果修正這一處錯(cuò)誤术健,結(jié)果就和現(xiàn)在的結(jié)果一模一樣:

下面是對(duì)接下來(lái)兩個(gè)伯努利數(shù)的計(jì)算結(jié)果。艾達(dá)發(fā)現(xiàn)粘衬,再往后計(jì)算荞估,不需要更多的存儲(chǔ)空間(指定變量位置的紙帶),只需要更多的操作稚新。

1843年設(shè)計(jì)的分析機(jī)勘伺,理論上可以存儲(chǔ)1000個(gè)40位的數(shù)字,換句話說(shuō)褂删,可以計(jì)算到B50(=495057205241079648212477525/66)飞醉。速度也不慢,分析機(jī)一秒可以處理7次運(yùn)算屯阀,也就是說(shuō)缅帘,計(jì)算到B8需要5秒,計(jì)算B50需要1分鐘难衰。

一年前我們打破伯努利數(shù)世界記錄(這個(gè)地方的我們指的是原文作者Wolfram钦无,使用的編程語(yǔ)言是自己開(kāi)發(fā)的Wolfram語(yǔ)言,譯注)使用的還是艾達(dá)的算法「窍現(xiàn)在出現(xiàn)了利用中國(guó)剩余定理(the Chinese Remainder Theorem)的新算法失暂,速度更快一些。

巴貝奇 vs 艾達(dá)苍凛?
分析機(jī)的建造基本上都是巴貝奇的工作趣席,那么艾達(dá)做了什么呢?艾達(dá)是這個(gè)領(lǐng)域的先驅(qū)醇蝴,巴貝奇向她說(shuō)明了一些設(shè)計(jì)宣肚、例子,她將其進(jìn)行總結(jié)悠栓,上升到“大的霉涨、廣義的、抽象的概念”惭适。

在幸存的巴貝奇的論文中(多年后在他律師的牛皮箱里被發(fā)現(xiàn)的)笙瑟,有很多不可思議的分析機(jī)方面的內(nèi)容。從1830年之后癞志,幾十年間巴貝奇寫(xiě)了很多“分析機(jī)的……”往枷、“數(shù)字機(jī)器的科學(xué)”之類(lèi)的文章。為什么巴貝奇從來(lái)都不發(fā)表呢?這就不得而知了错洁。其中秉宿,很多都是對(duì)分析機(jī)的完美的解釋?zhuān)m然和艾達(dá)比起來(lái)講的更枯燥一些。

巴貝奇死后屯碴,留下一篇“分析機(jī)的歷史”描睦,最后由他的兒子完成。其中导而,列舉了“分析機(jī)的446種操作”忱叭,詳細(xì)闡述了這些操作(例如除法)是如何在分析機(jī)中完成的。日期開(kāi)始于1830年今艺,19世紀(jì)80年代的記錄較多韵丑,在1843年夏天基本上停止了。

在科學(xué)博物館保存的論文中洼滚,有很多關(guān)于分析機(jī)高級(jí)計(jì)算的草圖埂息。例如,1873年的“等式的第一級(jí)化簡(jiǎn)”:

下面是一些簡(jiǎn)單的遞推關(guān)系:

1838年遥巴,兩個(gè)多項(xiàng)式乘積的系數(shù)的計(jì)算:

但是千康,這些沒(méi)有艾達(dá)的計(jì)算精確。從中可以看出铲掐,巴貝奇確實(shí)幫助了艾達(dá)拾弃,但是艾達(dá)是這部分工作的主要工作者。

那么巴貝奇是怎么評(píng)論她的呢摆霉?在他26年后的自傳里豪椿,幾乎對(duì)任何事都是持消極態(tài)度。但談到艾達(dá)的筆記時(shí)携栋,他說(shuō):“我們談?wù)摿瞬簧俸蜻x的例子搭盾,我只是提供參考,最終還是她自己做決定婉支。為了盡可能多涉及代數(shù)的不同問(wèn)題鸯隅,我們選了伯努利數(shù)。一次艾達(dá)給我的修正中向挖,指出了我一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤蝌以。”

當(dāng)我第一次讀到這里的時(shí)候何之,我在想跟畅,巴貝奇是不是暗示艾達(dá)的筆記都是自己代筆寫(xiě)的。但是再讀幾次溶推,我覺(jué)得巴貝奇只是在談那些并沒(méi)有被艾達(dá)采用的建議徊件。

巴貝奇的秘密武器
且不說(shuō)巴貝奇的缺點(diǎn)奸攻,他畢竟還是設(shè)計(jì)出了差分機(jī)——就不提分析機(jī)了——這確實(shí)很了不起。那么他是怎么做到的呢庇忌?依我看來(lái)舞箍,最關(guān)鍵的就是他的機(jī)械譜舰褪。最初皆疹,他在1826年《通過(guò)符號(hào)表示機(jī)器的操作》中提出≌寂模總體思想是略就,將機(jī)器操作的細(xì)節(jié)抽象成符號(hào),表示之間的關(guān)系晃酒。他給出的第一個(gè)例子表牢,是一個(gè)水利設(shè)備:

接下來(lái)是一個(gè)時(shí)鐘的例子,左邊是計(jì)算時(shí)鐘的狀態(tài)改變的過(guò)程贝次,右邊是他們之間的關(guān)系:

通過(guò)這種方式崔兴,完美地展示了這個(gè)系統(tǒng)是如何運(yùn)行的,和現(xiàn)代的計(jì)時(shí)示意圖比較像蛔翅,但又不完全一樣敲茄。巴貝奇在分析機(jī)上花了很多年,他的筆記非常復(fù)雜山析,例如下面這種堰燎,現(xiàn)在已經(jīng)不知道其含義了:

巴貝奇廣泛地使用這種圖表,但是卻沒(méi)有做有關(guān)這方面的解釋笋轨。有關(guān)“機(jī)械譜”方面的資料就只有在1851年他為萬(wàn)國(guó)工業(yè)博覽會(huì)準(zhǔn)備的傳單秆剪,目的是為了使機(jī)械組件草圖的繪制標(biāo)準(zhǔn)化。

不知什么原因爵政,巴貝奇有關(guān)機(jī)械符號(hào)和圖表方面的資料非常少仅讽【ィ可能是對(duì)1826年人們不支持他的憤恨检诗,也有可能他將其視為秘密男杈,不愿意公開(kāi)被廓。之后肖粮,系統(tǒng)工程師在這方面做了很多努力吧雹,可能也計(jì)算受到了巴貝奇的啟發(fā)育叁。

完整的故事
ok诱贿,讓我們來(lái)回顧一下艾達(dá)蛛砰、巴貝奇和分析機(jī)的故事罐栈。

查爾斯·巴貝奇是一個(gè)有激情的人,有很多想法泥畅,其中不乏富有創(chuàng)意的荠诬。30歲的時(shí)候,產(chǎn)生了通過(guò)機(jī)器來(lái)制作數(shù)學(xué)表的想法,隨后將自己的畢生精力致力于實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法柑贞,為此發(fā)明了分析機(jī)方椎。在工程細(xì)節(jié)方面很有天分,但是在控制項(xiàng)目方面非常糟糕钧嘶。

艾達(dá)·洛夫萊斯是一位有天分的女子棠众,巴貝奇的好朋友(沒(méi)有任何證據(jù)表明,他們之間有曖昧關(guān)系)有决。也算是幫巴貝奇一個(gè)忙闸拿,艾達(dá)寫(xiě)了有關(guān)分析機(jī)的文章,并將其發(fā)展成更加抽象的概念书幕,還領(lǐng)略到了通用計(jì)算的核心思想新荤。

分析機(jī)和類(lèi)似機(jī)器是一種具有特定用途的計(jì)算機(jī),它的硬件就是為了特定的工作而設(shè)計(jì)的台汇。有人可能認(rèn)為苛骨,要做不同的工作,就需要各種各樣的計(jì)算機(jī)苟呐。事實(shí)上這是錯(cuò)的痒芝。用通用計(jì)算機(jī),通過(guò)編程來(lái)完成不同的工作掠抬,是完全可行的吼野。通用計(jì)算的思想讓“軟件”成為可能,并在20世紀(jì)引發(fā)了計(jì)算機(jī)的革命两波。

Gottfried Leibniz在17世紀(jì)就提出了類(lèi)似通用計(jì)算的哲學(xué)觀點(diǎn)瞳步,但是沒(méi)有得到發(fā)展。巴貝奇的分析機(jī)是現(xiàn)在已知的可以進(jìn)行通用計(jì)算的例子腰奋。

雖然最開(kāi)始巴貝奇并沒(méi)有想這么多单起,他只是想搞一臺(tái)可以生成數(shù)學(xué)表的機(jī)器。付出這么多努力進(jìn)行設(shè)計(jì)劣坊,最后他得到了一臺(tái)可以通用的計(jì)算機(jī)嘀倒。

當(dāng)艾達(dá)開(kāi)始寫(xiě)有關(guān)巴貝奇的機(jī)器的內(nèi)容時(shí),她只想用最通俗的方式對(duì)此做出解釋?zhuān)髞?lái)看到了更加抽象的東西局冰,最后在通用計(jì)算方面做出了不可小覷的貢獻(xiàn)测蘑。

艾達(dá)的工作有一段時(shí)間沒(méi)有引起重視。但是隨著數(shù)學(xué)邏輯的發(fā)展康二,1936年圖靈又將通用計(jì)算的概念提了出來(lái)碳胳。20實(shí)際40年代電子計(jì)算機(jī)發(fā)明的時(shí)候,人們才重新認(rèn)識(shí)到艾達(dá)的工作的價(jià)值沫勿。計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了不同的道路挨约,80年代之前味混,通用計(jì)算的概念還沒(méi)被廣泛接受,最后被證明其不僅是可行的诫惭,而且非常實(shí)用翁锡。

現(xiàn)在已經(jīng)證實(shí):即使很底層的系統(tǒng),用最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)夕土,也可以擁有通用計(jì)算的能力馆衔。雖然差分機(jī)沒(méi)有做到,但是只要在往前走一點(diǎn)點(diǎn)隘弊,就可以進(jìn)行通用計(jì)算哈踱。所以現(xiàn)在看來(lái),分析機(jī)可以進(jìn)行通用計(jì)算也不足為奇梨熙。

今天,我們生活在各種各樣的軟件和硬件中刀诬,通用計(jì)算的概念似乎是理所應(yīng)當(dāng)?shù)模何覀儺?dāng)然可以通過(guò)安裝不同的軟件來(lái)做不同的事情咽扇。但是抽象來(lái)說(shuō),不是那么回事陕壹。當(dāng)之無(wú)愧地說(shuō)质欲,艾達(dá)·洛夫萊斯是提出通用計(jì)算概念的第一人,對(duì)我們的科技甚至文明的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)糠馆。

如果歷史可以假設(shè)
如果艾達(dá)戰(zhàn)勝病魔嘶伟,最后成功地完成分析機(jī),會(huì)如何呢又碌?

我堅(jiān)信他們會(huì)成功地造出分析機(jī)九昧,可能巴貝奇需要對(duì)他的設(shè)計(jì)做一下改動(dòng),但能正常工作不成問(wèn)題毕匀。成品可能會(huì)有火車(chē)頭那么大铸鹰,大約需要五萬(wàn)個(gè)零件。計(jì)算精度可以達(dá)到30-50位皂岔,每4秒可以產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果蹋笼。

他們會(huì)想到用電子計(jì)算機(jī)來(lái)代替機(jī)械嗎?我覺(jué)得很有可能躁垛。畢竟剖毯,他們都認(rèn)識(shí)Charles Wheatstone——有線電報(bào)系統(tǒng)發(fā)明者。如果用電線來(lái)傳輸電子信號(hào)教馆,而不是機(jī)械處理的話逊谋,機(jī)器的硬件就會(huì)簡(jiǎn)單很多,性能也會(huì)大幅提高活玲。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)化硬件的另一種重要方式是采用二進(jìn)制涣狗。他們會(huì)想到嗎谍婉?當(dāng)時(shí)的萊布尼茨懂一些二進(jìn)制,如果喬治·布爾在萬(wàn)國(guó)工業(yè)博覽會(huì)遇見(jiàn)巴貝奇之后镀钓,能繼續(xù)深入的話穗熬,說(shuō)不定他們會(huì)向這方面發(fā)展。直到19世紀(jì)中期丁溅,為了解決一些問(wèn)題才被引入唤蔗。巴貝奇就遇到過(guò)用現(xiàn)在的語(yǔ)言可以輕松解決,但是在當(dāng)時(shí)非常麻煩的問(wèn)題(指的是巴貝奇在自傳中提到的“字幕矩陣”(Square word)問(wèn)題窟赏,在這里有具體的描述和Wolfram語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的版本妓柜,譯注)。

巴貝奇對(duì)分析機(jī)的構(gòu)想是自動(dòng)生成人類(lèi)可以使用的表涯穷,所以打印結(jié)果要么可以自動(dòng)排班棍掐,要么就按格式打印,讓人們可以直接使用拷况。同時(shí)作煌,他還提出,以機(jī)器可讀的形式建立一個(gè)預(yù)處理好的庫(kù)的想法赚瘦,有點(diǎn)現(xiàn)代的編程觀點(diǎn)粟誓。

今天,我們已經(jīng)不再計(jì)算那種數(shù)學(xué)表了起意。當(dāng)我們需要數(shù)據(jù)的時(shí)候鹰服,可以即時(shí)計(jì)算。但是在巴貝奇的年代——那個(gè)笨重的機(jī)器時(shí)代——這種做法是不可想象的揽咕。

最后悲酷,分析計(jì)算是成功的嗎?我認(rèn)為是的心褐。如果艾達(dá)的生命可以和巴貝奇一樣久舔涎,可能有機(jī)會(huì)參與Herman Hollerith為人口普查設(shè)計(jì)的基于紙帶的電子計(jì)算機(jī)項(xiàng)目(IBM前身)。分析機(jī)也可以走的更遠(yuǎn)逗爹。

可能艾達(dá)可以用分析機(jī)來(lái)——正如她幻想的——生成音樂(lè)亡嫌,解決三體問(wèn)題,甚至做模擬掘而。如果他們弄懂二進(jìn)制挟冠,說(shuō)不定還可以模擬元胞生成機(jī)。

巴貝奇和艾達(dá)都沒(méi)有通過(guò)這些來(lái)謀得商業(yè)利益(甚至如巴貝奇所說(shuō)袍睡,政府只給他的工程師發(fā)薪水知染,他卻沒(méi)有)。如果分析機(jī)發(fā)展的好的話斑胜,他們會(huì)將其運(yùn)用到商業(yè)嗎控淡?可以確定的是嫌吠,政府肯定會(huì)買(mǎi)幾臺(tái)的。說(shuō)不定還會(huì)搞個(gè)“云計(jì)算”之類(lèi)的東西掺炭,給維多利亞時(shí)代的科學(xué)辫诅、技術(shù)、金融等提供服務(wù)涧狮。

遺憾的是炕矮,這些都不會(huì)發(fā)生。艾達(dá)英年早逝者冤,分析機(jī)也從未完成肤视,直到20世紀(jì),機(jī)器計(jì)算才被發(fā)展起來(lái)涉枫。

對(duì)艾達(dá)和巴貝奇的評(píng)價(jià)
假如遇到查爾斯·巴貝奇邢滑,會(huì)是什么樣子?我覺(jué)得他會(huì)是一個(gè)健談的人拜银。他早年的生活非常理想主義(一心想給世界留下有價(jià)值的東西)殊鞭;后來(lái),變得像狄更斯筆下憤世嫉俗的老頭一樣尼桶。他經(jīng)常辦聚會(huì),在上流社會(huì)混的風(fēng)生水起锯仪。但是在他生命的最后時(shí)光泵督,幾乎都在自己的房子里,沉浸在書(shū)庶喜,論文小腊,和未完成的項(xiàng)目中。

巴貝奇對(duì)別人的評(píng)價(jià)基本上沒(méi)有什么積極的久窟,即使到了80歲秩冈,還和小孩子一樣抨擊事物。他還難以集中精力斥扛,經(jīng)常有一些新的想法入问。最大的例外就是,花了50年致力于使計(jì)算自動(dòng)化這方面稀颁。

那么艾達(dá)呢芬失?在我看來(lái),艾達(dá)是一個(gè)口才好匾灶、思維清晰的女子棱烂。出身于上流社會(huì),卻不衣著華麗阶女,藐視陳舊的規(guī)矩颊糜。作為一個(gè)成年人哩治,心智成熟——比巴貝奇強(qiáng)的多——而且對(duì)于世界和人的看法相當(dāng)透徹。

和巴貝奇一樣衬鱼,她也不缺錢(qián)业筏,不需要為了錢(qián)工作。但是她很有志向馁启,想要做點(diǎn)偉大的事驾孔。拋開(kāi)維多利亞時(shí)代的貴族形象,我覺(jué)得她在生活中可能是一個(gè)極客(這里用的詞是nerd惯疙,可以理解為“生活大爆炸”中的那種形象翠勉,譯注),開(kāi)著數(shù)學(xué)上的玩笑霉颠,沉迷于科學(xué)中对碌。她精力集中,從花了幾個(gè)月來(lái)寫(xiě)自己的筆記就可以看出蒿偎。

在數(shù)學(xué)方面朽们,她也學(xué)習(xí)了很多前沿的東西——可能水平和巴貝奇差不多。不過(guò)我們無(wú)法知道她做的具體研究诉位,所以沒(méi)辦法做出評(píng)價(jià)骑脱。巴貝奇在數(shù)學(xué)方面的工作確實(shí)不錯(cuò)。

從她的書(shū)信中苍糠,我看到的是一個(gè)老于世故叁丧、聰明、邏輯清楚的人岳瞭。她的話里常有一些維多利亞時(shí)代的玩笑拥娄,但是背后卻蘊(yùn)含著深刻的道理。

艾達(dá)也知道自己的家庭地位瞳筏,作為“拜倫的女兒”稚瘾,可能她的雄心也和父親的成功有關(guān)系,是她愿意嘗試新東西姚炕。我情不自禁地將她領(lǐng)導(dǎo)工程師的場(chǎng)景和他父親領(lǐng)導(dǎo)希臘戰(zhàn)爭(zhēng)聯(lián)系起來(lái)摊欠。他父親的事情對(duì)她也有一些影響,也因?yàn)樗赣H的原因钻心,艾達(dá)一直被禁止研究詩(shī)歌凄硼。但她一直在思考,不僅在數(shù)學(xué)領(lǐng)域捷沸,還有形而上學(xué)領(lǐng)域(metaphysical areas)摊沉。

艾達(dá)說(shuō),她的長(zhǎng)處在于痒给,可以將形而上學(xué)和科學(xué)結(jié)合起來(lái)说墨,她稱(chēng)之為“詩(shī)意的科學(xué)”骏全。這和她的工作非常貼切——將巴貝奇的成果抽象化,形而上學(xué)上升到通用計(jì)算的概念尼斧。

寫(xiě)在最后
艾達(dá)和巴貝奇的故事有很多有意思的主題姜贡。這是一個(gè)技術(shù)和“大局”思想的故事,這是一個(gè)忘年之交的故事棺棵,這也是一個(gè)有信心創(chuàng)新的故事楼咳。

這也是一個(gè)災(zāi)難。一個(gè)巴貝奇的災(zāi)難烛恤,失去了愛(ài)的人母怜,性格讓他失去朋友,難以成功缚柏。一個(gè)艾達(dá)的災(zāi)難苹熏,沉迷于自己鐘愛(ài)的事情,損害了自己的健康币喧。

我們將永遠(yuǎn)不會(huì)知道轨域,艾達(dá)將會(huì)成為一個(gè)什么樣的人。另一個(gè)瑪麗·薩默維爾——著名的維多利亞時(shí)代科學(xué)家杀餐?另一個(gè)喬布斯——走在分析機(jī)的浪潮之巔干发?還是另一個(gè)阿蘭圖靈——理解通用計(jì)算的真諦?

我喜歡這個(gè)故事史翘,還有一些特殊的原因铐然。像巴貝奇一樣,我花了生命的大部分精力追求一個(gè)目標(biāo)——又不像巴貝奇恶座,我在有生之年,能看到一些成果沥阳。我希望能像艾達(dá)一樣跨琳,在這個(gè)領(lǐng)域中領(lǐng)略到深刻的東西。

要知道艾達(dá)所有的事情是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)桐罕,但是現(xiàn)在我至少知道了200年前的艾達(dá)是一個(gè)什么樣的人:一個(gè)探索在通用計(jì)算和人工智能道路上的人脉让。

很高興認(rèn)識(shí)你,艾達(dá)功炮。

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