世界上第一位程式設計師，竟然是詩人拜倫的女兒？
- 2020 年 3 月 10 日
- 筆記
導讀：女神節來了，數據叔終於忍不住要聊一聊這個憋了很久的八卦，世界上第一位程式設計師，當然也是世界上第一位女程式設計師——Ada。
作者：數據叔
來源：大數據DT（ID：hzdashuju）
這位女神級的神人，全名是洛夫萊斯伯爵夫人奧古斯塔·埃達·金·諾爾（Augusta Ada King-Noel, Countess of Lovelace）。在成為伯爵夫人之前，她原生家庭的姓氏更有名一些——拜倫（Byron）。
▲Ada的畫像，大約完成於1840年，這也是當今網路中Ada最常見的形象，作者：Alfred Edward Chalon
01 另類的原生家庭
別懷疑，Ada就是19世紀初期英國偉大的浪漫主義詩人喬治·戈登·拜倫（George Gordon Byron）的親女兒。
怪不得如今很多程式設計師都能寫出詩意的程式碼，原來程式設計師和詩人自古以來就是一家。
著有《恰爾德·哈羅爾德遊記》《唐璜》等佳作的拜倫勛爵，也算是英國文學史上響噹噹的大佬。你或許讀過拜倫的詩，但不知道你有沒有讀過這一句：
Ada，我屋檐下、我心中唯一的女兒。
拜倫一點沒誇張，Ada是拜倫跟他夫人安娜貝拉（Anne Isabella Noel Byron）唯一的孩子。說得更明白一點就是，Ada是拜倫唯一的婚生子女，拜倫的其他孩子都是私生。
Ada這個名字，也是拜倫對女兒昵稱。
▲4歲的Ada
Ada出生於1815年12月10日，射手座。她出生前，拜倫夫婦的關係已經緊張。Ada剛滿月不久，安娜貝拉被拜倫趕回了娘家，同時也帶走了Ada。
此後，拜倫已經跟女兒Ada沒有什麼實質上的關係，但距離產生了美，Ada一直想念著父親。
與拜倫分居後，安娜貝拉實際上把女兒交給了自己的母親，也就是Ada的姥姥來帶。安娜貝拉對Ada卻有一種另類的關愛——她怕Ada遺傳了拜倫的基因，在成長中變得像拜倫一樣「道德敗壞」，就派出一個閨蜜團去監視Ada。
Ada很討厭這些監視她的人，認為她們在母親面前說自己壞話，把她們稱為「冤魂」（Furies，原意是復仇女神）。
不過，安娜貝拉的這種另類關愛也為Ada成為世界上第一位程式設計師埋下了伏筆。安娜貝拉害怕Ada像拜倫那樣成為一個「瘋狂」的詩人，就創造各種機會讓Ada學習數學，培養邏輯和理性思維。
1824年，Ada只有8歲的時候，「瘋狂」的拜倫病逝於希臘獨立戰爭的戰場上。很有可能的是，Ada直到父親去世，也不知道父親的樣子，父親的形象只存在於她的想像中。因為直到她20歲生日時，安娜貝拉才給她看一幅家庭畫像，那上面有她父親。
▲7歲的Ada，作者：Alfred d'Orsay
02 多舛的童年：想飛的數學少女，癱瘓了
Ada的思維方式，似乎是綜合了父親的詩意和數學教育的理性。她想飛，這很瘋狂；但她不是想想而已，她真的設計了一對翅膀，這很有數學家的風範。
那是在1828年2月，Ada 12歲，她研究鳥類生理解剖學，分析、計算翅膀和身體的正確比例。她找來各種材料做實驗：紙、油布、纜線、羽毛……
她甚至還有後續的步驟和計劃：她列舉出飛行需要的其他器材設備，比如羅盤；在那個蒸汽時代，她還要把蒸汽整合進她發明的「飛行藝術學」。
但在一年多以後，1829年6月，Ada卻因麻疹發作全身癱瘓，在床上休養了將近一年。直到1831年，她才能拄著拐杖走路。Ada從小就常常生病，8歲時就曾因為頭痛影響視力。
身體雖然被疾病禁錮，但Ada的大腦從未停止進步。她與她的家庭教師瑪麗·薩默維爾（Mary Fairfax Somerville）成為朋友。1833年，薩默維爾把Ada引薦給數學家、發明家查爾斯·巴貝奇（Charles Babbage），這位大佬將是本文下一段的主角。
此後，Ada也跟邁克爾·法拉第（Michael Faraday）、查爾斯·惠斯通（Charles Wheatstone）等英國著名科學家以及小說家查爾斯·狄更斯（Charles Dickens）熟識。1834年起，Ada成為英國王宮宴會中的常客以及萬人迷（a popular belle of the season）。
▲1835年，17歲的萬人迷Ada
03 「精靈小姐姐」、世界上第一位程式設計師、電腦時代的先知
上文提到的查爾斯·巴貝奇，很受Ada的尊重，他們在工作中合作了很多年。巴貝奇也很欣賞Ada，稱她為「精靈小姐姐」（Lady Fairy）。
▲1836年，21歲的Ada畫像，作者：Margaret Sarah Carpenter
成年後的Ada興趣廣泛，包括跟大腦如何思考相關的學科，比如顱相學和催眠術。1844年，在與巴貝奇合作之後，她跟朋友沃倫佐夫·格瑞格（Woronzow Greig）談到，她有一個想法，她想創建一個數學模型，讓這個模型說明大腦是如何產生思想和神經感覺的（「神經系統演算」）。
Ada對大腦的興趣，源於她懷疑母親安娜貝拉有一種潛意識裡的瘋狂。但這項研究未能真正實現。她跟巴貝奇的合作，最令人矚目的項目是圍繞巴貝奇發明的分析機的研究。
▲分析機的複製品，復原項目由Doron Swade領導，圖片作者：Carsten Ullrich
分析機是巴貝奇設計的一種機械式通用電腦。巴貝奇關於分析機的工作從1833年，也就是認識Ada的那一年就開始了。
分析機由蒸汽機驅動，使用打孔卡輸入，通過一台印表機、一個彎曲的繪圖儀和一個鈴鐺輸出，也可以在紙上打孔以便日後讀取。分析機的「記憶體」大約可以存儲1000個40位的十進位數，它有一個算術邏輯單元可以進行四則運算、比較和求平方根操作。
從對分析機的這些描述來看，它跟我們現在使用的電腦已經非常相似。關於分析機，義大利數學家路易吉·梅納布雷亞（Luigi Federico Menabrea）寫了一篇論文，1842年，在惠斯通的建議下，Ada承擔了這篇論文的翻譯工作。
在譯文後面，Ada增加了許多註記，按英文字母順序從A到G。在G中，她詳細說明了如何用分析機計算伯努利數。上文說了，我們可以認為分析機就是電腦，那麼Ada這個計算伯努利數的方法，也就是一個程式，而且這也是世界上第一個電腦程式。
然後，寫下這段程式的Ada，就成為世界上第一位程式設計師。
▲Ada創作的伯努利數計算圖，這就是世界上第一個電腦程式/演算法
關於Ada在巴貝奇那裡的工作及貢獻，以研究巴貝奇而聞名的電腦歷史專家、巴貝奇分析機復原項目的領導者Doron Swade，總結了以下4點：
- 她是一個數學天才
- 她對分析機做出了有影響力的貢獻
- 她是第一位電腦程式設計師
- 她是電腦時代的先知
有人質疑這段程式是不是巴貝奇自己寫的，或者是由巴貝奇想出來的。對此，對此，我們可以看看當事人巴貝奇的說法。在他1864年出版的《經過哲學家人生》（Passages from the Life of a Philosopher）一書中，寫道：
雖然這些想法是由我們一起討論出來的，但是最後被寫進註記里的想法確確實實是她自己的構想。我將許多代數運算的問題交給她處理，這些工作也與伯努利數的運算相關。在她所送回給我的文檔，更修正了我先前在程式里的重大錯誤。
▲約1840年時的Ada，作者不詳
04 後來人的無限懷念
1835年，Ada與威廉·金（William King）結婚，此後威廉·金成為洛夫萊斯（1st Earl of Lovelace），Ada也就成了洛夫萊斯伯爵夫人，就是本文最開頭提到的Ada那一長串全名的一部分。
關於Ada的婚姻生活，可供八卦的資料實在不多。她跟洛夫萊斯伯爵有2個兒子1個女兒，前兩個孩子的名字分別是「拜倫」和「安娜貝拉」，這顯然是Ada的刻意安排，以紀念她的父母。
1852年11月27日，Ada為了治療宮頸癌，卻因此死於失血過多，年僅36歲。依她的遺言，Ada葬於父親拜倫的身旁。
▲1852年，去世前不久彈鋼琴的Ada，作者：Henry Phillips
1953年，Ada去世後101年，她的研究筆記被重新發布。在電腦科學技術改變世界的前夜，人們重新認識了這個世界上第一位電腦程式設計師。
Ada的形象也陸續出現在小說、動漫、電影及遊戲等大眾文化中。
▲英國倫敦紀念Ada的藍色牌匾，作者：Egghead06
1980年，美國國防部上線了一種新的電腦程式語言，並把它命名為Ada。Ada由Pascal及其他語言擴展而成，比較接近自然語言和數學表達式。
最後我們用Ada語言編寫的"Hello, World!"程式結束本文：
with Ada.Text_IO; procedure Hello is begin Ada.Text_IO.Put_Line("Hello, world!"); end Hello;
最後的最後，祝古今中外所有的程式媛小姐姐女神節快樂，小禮物走起來?
參考資料
[1]Ada Lovelace – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Ada_Lovelace
[2]Charles Babbage – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage
[3]Analytical Engine – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Analytical_Engine
[4]阿達·洛芙萊斯 – 百度百科
https://baike.baidu.com/item/阿達·洛芙萊斯/
[5]Ada語言的維基百科
https://zh.wikipedia.org/wiki/Ada
有話要說?
Q: 你還知道哪些很傳奇的程式媛？
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