世界上第一個程序員_阿達_蓋東培

1、分類號 學號 M201674592學校代碼0487密級零平科技大穿碩士學位論文世界上第一個程序員阿達學位申請人：蓋東培學科 專業(yè)：科學技術(shù)哲學指導教師：陳剛教授 答辯日期：2019.05.27A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirementsfor the Degree of Master of PhilosophyThe First Computer Programmer in the World: AdaCandidate : Gai DongpeiMajor : Philosophy of Science and T

2、echnologySupervisor : Prof. Chen GangHuazhong University of Science & TechnologyWuhan 430074, RR.ChinaMay, 2019獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得 的研究成果。盡我所知，除文中巳經(jīng)標明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他 個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集 體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)

3、保留、使用學位論文的規(guī)定，艮R學校有權(quán) 保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 本人授權(quán)華中科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢 索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密口， 在年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密口。（請在以上方框內(nèi)打“寸，）學位論文作者簽名：指導教師簽名：日期:日期:摘要隨著互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展，人們的工作與生活早已經(jīng)離不開計算機。而在計算 機發(fā)展史上，英國數(shù)學家兼博學者查爾斯-巴貝奇(Charles Babbage)設(shè)計的龐大機 械計算機具有劃時代的意義。巴貝奇的著作中已經(jīng)包含了現(xiàn)代通用計

4、算機的所有核 心思想。而當我們深入了解這個偉大成就時，總能發(fā)現(xiàn)一個女性的身影奧古斯 塔-阿達-洛夫萊斯(Augusta Ada Lovelace )。阿達主要以對巴貝奇提出的機械通用計 算機分析機(Analytical Engine)所做的工作而聞名。她開創(chuàng)性地洞察到該機器能夠運行超出純計算范圍的應用程序，并發(fā)布了第一個由這種機器執(zhí)行的算法。因 此，她被稱為世界上第一個程序員。另外，阿達還有一個特別的身份：她是英國浪 漫主義詩人拜倫唯一合法的女兒。為什么當今社會由男性占主導地位的計算機程序設(shè)計行業(yè)的第一位從業(yè)者卻是 一位女性？為什么父親如此的浪漫瘋狂，女兒卻成了一個充滿理性的數(shù)學家和程序 員？

5、阿達是如何走上計算機編程的道路的，她對分析機具體做了哪些工作？本文將 對以上問題進行回答，并通過阿達案例的啟發(fā)，結(jié)合數(shù)據(jù)資料，用女性主義科學哲 學的視角來分析女性在科技領(lǐng)域的地位和所面臨問題。全文分為五個部分。第一個部分通過對阿達的生平進行簡單的回顧，分析阿達 從事數(shù)學和科學事業(yè)的主要原因。第二個部分主要討論阿達的成就其為分析機 編寫的注釋(the Notes)的價值和影響。第三部分，以中美兩國女性參與科研領(lǐng) 域情況為例，分析當今女性在科技領(lǐng)域的發(fā)展情況與可能遇到的阻礙。第四部分簡 要闡述女性主義科學哲學的內(nèi)涵，并在此基礎(chǔ)上討論以阿達為代表的女性在從事科 學研究時的問題。第五部分，在綜合二、三

6、、四部分探討的基礎(chǔ)上，為我國女性在 科技領(lǐng)域的發(fā)展提出一些建議。關(guān)鍵詞：阿達；分析機；科學；女性主義科學哲學AbstractWith the emergence and development of the Internet, peoples work and life has long been inseparable from computers. On one hand, dating back to more than a hundred years ago, Charles Babbage, the British mathematician, designed the mechan

7、ical computer which was of great significance along the history. In Babbages work, we will find all the core ideas of constructions in modem universal computers. On the other hand, if we read about that history, we will find a woman, Augusta Ada, who played a leading role on designing the computer.

8、Ada is primarily known for her work on the designing of the general-purpose computer, or the Analytical Machine. She was the first one to propose that this kind of machine had the applications beyond the pure computing system. Furthemiore, she published the first algorithm to be executed by such a m

9、achine. As a result, she was called the first programmer in history.In light of that programming seems to be a male-dominated field today, why was the first programmer in history a woman? Considering that Adas father was a well-known romantic poet, then how could it be that the daughter has become a

10、 rational mathematician and programmer? How did Ada get onto the path of computer programming and what did she do with the Analytical Machine? Combined with recent researches, this paper will answer the questions above and try to make an analysis on the problems of women in the field of science and

11、technology, in order to help them maintain the legal rights under the guidance of feminism.The paper will be divided into five parts. In the first part, through a brief review of Adas life, the main reasons for Adas career in mathematics and science will be analyzed. The second part will illustrate

12、Adas achievements, that is, the Notes written for the Analytical Machine. I will evaluate Adas contribution and influence in the Notes. In the third part, taking the situation of females5 participation in scientific research both in China and the United States as an example, I will analyze the situa

13、tion nowadays and possible obstacles for females to participate in scientific researches. The fourth part will briefly elaborate the connotation of feminist philosophy of science. On this basis, I will discusses the problems of women in scientific research represented by Ada. In the fifth part, on t

14、he basis of the discussion above, I will try to put forward some suggestions fbr the development of Chinese women in the field of science and technology.Key words: Ada Analytical Machine Science Feminist Philosophy of Scienc TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark1 o Current Document 摘要I HYPERLINK l book

15、mark4 o Current Document AbstractII HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 引言1 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 阿達的生平5 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 社會背景5 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 家庭環(huán)境6 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 成長經(jīng)歷9 HYPERLINK l bookmark46 o

16、Current Document 科學研究12 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 阿達與計算機編程15 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 巴貝奇與分析機15 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 阿達的注釋與現(xiàn)代編程語言22 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 注釋的評價與影響28 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 女性在科研領(lǐng)域的參與情況分析31 HY

17、PERLINK l bookmark78 o Current Document 中美兩國女性在科技領(lǐng)域發(fā)展情況32 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 女性在科技領(lǐng)域的發(fā)展存在的阻礙36 HYPERLINK l bookmark91 o Current Document 女性主義科學哲學探討40 HYPERLINK l bookmark95 o Current Document 女性主義科學哲學的背景與起源40 HYPERLINK l bookmark99 o Current Document 女性主義科學哲學的內(nèi)涵與經(jīng)典流派42 HYPERLI

18、NK l bookmark103 o Current Document 女性主義科學哲學的主要內(nèi)容與評價44 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document 女性主義科學哲學理論解讀阿達案例49 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 對當代中國的啟示與建議52 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 阿達案例及女性科技地位探討的啟示52 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 關(guān)于提高我國女性科技實力的建議53 HYP

19、ERLINK l bookmark122 o Current Document 結(jié)語55 HYPERLINK l bookmark125 o Current Document 致謝56 HYPERLINK l bookmark128 o Current Document 參考文獻57引言許多人認為世界上最早的電子數(shù)字計算機是1946年由美國賓夕法尼亞州立大學 莫爾電工學院制造的 ENIAC (Electmic Numerical Integrator and Computer)。然而， 有證據(jù)顯示，是ENIAC研究,小組的成員竊取了 ABC (Atanasoff-Berry Computer)

20、的 研究成果并搶先申請了專利。根據(jù)1973年美國最高法院的裁定，“世界第一臺電子 數(shù)字計算機的頭銜屬于ABC,而非ENIAC。盡管如此，ABC僅僅是世界上第一 臺電子數(shù)字計算機，而早在ABC被發(fā)明的一百多年前，數(shù)學家巴貝奇就設(shè)計了世界 上第一臺機械式通用計算機(Mechanical General-purpose Computer),即分析機。盡 管由于各種原因，分析機的設(shè)計最終只停留在圖紙上而沒有被真正制造出來，但是 在巴貝奇的構(gòu)想中，分析機的結(jié)構(gòu)和功能與今天我們使用的計算機相差無幾。有鑒 于巴貝奇的貢獻，分析機被稱為世界第一臺計算機“，而巴貝奇也被稱為“計算機之 父”。然而，越來越多的科技

21、史研究者發(fā)現(xiàn)，在分析機的設(shè)計過程中，巴貝奇只是具 體分析機模型的設(shè)計者，而阿達-洛夫萊斯才是構(gòu)思并完善分析機原理的人。同時 代的許多學者都不能理解，分析機與巴貝奇之前設(shè)計的差分機有什么本質(zhì)上的區(qū)別。 包括巴貝奇在內(nèi)的一些學者們認為，和差分機一樣，分析機僅僅具有處理數(shù)字運算 的能力，而對于更復雜的應用問題，分析機則無能為力。然而不同于巴貝奇，阿 達不僅透徹地理解了巴貝奇分析機的原理，并且超前地發(fā)掘了分析機的潛力，她率 先認識到分析機具有超出純計算范圍應用的可能性，在此基礎(chǔ)上，她繪制了伯努利 數(shù)表，并將巴貝奇創(chuàng)制的指令表加以改良。這張表包含了“循環(huán)”和“指示符號迭代” 等程序概念，這些概念時至今日

22、仍然是計算機程序編寫的重要理論基礎(chǔ)。除此之 外，阿達在為分析機所撰寫的注釋一書中談到，分析機不僅僅是一臺計算器，Birtli of Computer: Atanasoff Beny Computer EB/OL .IEEE. Computer Histoiy Museum, 2019(16):https: /www. computerhistoiy. org/r evolution/biith- of-the-computer/4/9 9.Betty Alexandia Toole. Ada, The Enchantiess of Numbers: A Selection from the L

23、etters of Lord Byrons Daughter and Her Description of tlie First ComputerfM. Stiawbeny Press. 1992:3-5.Anthony Hyman. Charles Babbage: A BiographyM. Oxford： Oxford University Press, 1982: 22-341 H. P. Babbage. Babbage5s Calculating EnginesJ. London: E. and F. N. Spon, 1889.還是一臺可以在音樂、藝術(shù)和商業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮功效的多功能機

24、器，這與現(xiàn)代計算機理 念不謀而合。鑒于對計算機的預見性理解以及為分析機所做出的貢獻，阿達如今巳 被公認為世界上第一位程序設(shè)計師。阿達成為程序設(shè)計師的過程，充滿了歷史偶然性。首先，在阿達身處的19世紀 初的英國，很少有女性可以接受數(shù)學和科學的系統(tǒng)教育，因此幾乎沒有女性數(shù)學家 或科學家，女性在科技領(lǐng)域內(nèi)幾乎沒有發(fā)言權(quán)，而阿達的出現(xiàn)打破了這一狀況。其 次，阿達的父親是英國著名的浪漫主義詩人拜倫，阿達并沒有受到父親的影響走上 文學之路，而是選擇從事和數(shù)理邏輯相關(guān)的計算機編程工作。在這些歷史的偶然性 背后，我們不禁會問：阿達是如何在復雜的歷史背景下設(shè)計出程序語言，進而成為 世界上第一個程序員的呢？通過對

25、阿達生平的梳理與回顧，筆者將阿達成功的主要 原因總結(jié)為以下幾點：第一，社會背景。與阿達同時期的英國社會正經(jīng)歷第一次工業(yè)革命，社會財富 的快速積累使得越來越多的人們擁有閑暇時間投身科學，因此科學氛圍日漸濃厚， 涌現(xiàn)出一大批的數(shù)學家、科學家與發(fā)明家。阿達正是在這個環(huán)境下結(jié)識了許多在科 學領(lǐng)域內(nèi)做出過杰出貢獻的科學家們，這些經(jīng)歷豐富了阿達對科學的理解，也拓寬 了她對世界認知的廣度。第二，家庭背景。盡管阿達的父親是偉大的浪漫主義詩人，但阿達從小就與父 親分離，受到父親的直接影響并不多。相反，阿達的母親則是一位家世顯赫的數(shù)學 家。因為阿達母親和拜倫的關(guān)系長期不和，阿達從母親那里獲得了關(guān)于數(shù)學和邏輯 的系

26、統(tǒng)理性教育，母親希望她不要像她的父親拜倫一樣“瘋狂”。這段經(jīng)歷為后來 阿達從事數(shù)學與編程方向的研究打下了深厚的基礎(chǔ)。第三，特殊機遇。阿達的成就離不開巴貝奇所設(shè)計的分析機模型。巴貝奇的分 析機模型無疑是超越了英國當時物質(zhì)生產(chǎn)水平的天才構(gòu)想。沒有巴貝奇在此前所做 的分析機設(shè)計，阿達就很難成為程序員，也很難取得開創(chuàng)性成果。盡管分析機由于 實際原因，最終沒有被制造出來，但是阿達在注釋一書中提出的現(xiàn)代計算機雛Malcolm Elwin . Lord Byrons FamilyM. John Murray, 1975： 137 形，和巴貝奇的分析機有諸多相似之處。第四，自身因素。不可否認的是，阿達的成就也

27、離不開她自身的努力。有資料 顯示，阿達從出生起就疾病纏身。在嫁給丈夫威廉后，她成為了伯爵夫人，需要花 費大量的時間和精力來照顧她的三個孩子、處理家族事物以及在各種社交場合中出 席。但是阿達排除萬難，憑借學術(shù)熱情和堅強意志，最終完成了對分析機的研究 和注釋一書的撰寫工作。鑒于阿達對計算機編程的貢獻，美國國防部開發(fā)的一款迄今為止最復雜也最完 備的軟件工具ADA,就是以她的名字命名。然而，盡管阿達在計算機史上有如此重 大的貢獻和重要的地位，但早期的科技史文獻卻幾乎忽視了阿達的存在。這是因為 當時的許多學者對阿達保有一種無根據(jù)的偏見，認為注釋實際上是巴貝奇撰寫 的，而阿達不過是巴貝奇的秘書，并未從事過

28、多的編纂工作。這樣的偏見隨著人 們進一步的研究而冰消雪釋，越來越多的歷史資料也證明了阿達在注釋成書過 程中的突出貢獻。事實上，科學史上如阿達一樣為科技發(fā)展做出過杰出貢獻的女性 還有許多，但是由于科學長期以來被看作是男人的事業(yè)，女性科學家的理論成就常 常得到與實際情況不對等的評價。針對這種情形，本文以中美兩國的科研情況為樣本，調(diào)查近年來女性科學家在 科學共同體中的地位。經(jīng)過初步數(shù)據(jù)分析顯示，當代女性在許多學科領(lǐng)域地位已經(jīng) 有所提升，在這一趨勢下，女性在一些特定領(lǐng)域甚至取得了比男性更高的成就。但 是，科技領(lǐng)域的性別差異問題依舊存在。整個社會，尤其是科學界，對女性存在著 很大的性別刻板印象甚至是性別

29、歧視?？茖W被看作男性化的，因此也是“客觀的”、“理 性的和“非女性化的。與此同時，由于很多人在潛意識中依然認同傳統(tǒng)社會分工中 的“男性主事業(yè)，女性管家庭的觀念，這就導致許多女性早早的放棄了事業(yè)，而專 心做“賢妻良母”。J. Fuegi, J. Francis. Lovelace & Babbage and the Creation of the 1843 Notes J. IEEE. Annals oftlie Histoiy of Computing, 2003, 25 (4): 16-26, HYPERLINK https:/ieeexplore.ieee.Org/docmnent/125

30、3887/references%23references https:/ieeexplore.ieee.Org/docmnent/1253887/references#references.Betty Alexandia Toole. Ada Byron, Lady Lovelace, an Analyst and Metaphysician J. IEEE. Annals Of The Histoiy Of Computing, 1996, 18(3).! Dorotliy Stein. Ada: A Life And a LegacyM. Ma: The Mit Press, 1985:6

31、3.針對科學界普遍存在的性別偏見，女性主義發(fā)起了批判，在此過程中，女性主義 不斷吸收社會學、哲學領(lǐng)域內(nèi)的最新研究成果，形成了獨立的理論體系女性主 義科學哲學。女性主義科學哲學以科學界的性別差異為主要切入點，批判地分析了 傳統(tǒng)科學界中以男性視角為主的片面客觀性，并要求以女性視角重新審視“何為客 觀”，甚至“何為科學”。隨著女權(quán)主義思想在科學界的廣泛傳播，女性在科技領(lǐng)域的 地位越來越突出。在歐美的一些發(fā)達國家，由于女性運動開展得更持久且更深刻， 女性地位較之以往巳經(jīng)顯著提高。其相應的結(jié)果是，在歐美等發(fā)達國家內(nèi)，女性受 到性別的桎梏更少，為社會做出的貢獻也更大。我國自改革開放以來，女性的地位 也大幅

32、度提高，特別是在教育制度上，女性享有與男性同等的權(quán)利。但是我國傳統(tǒng) 的三從四德”、“男尊女卑思想根深蒂固，再加上后來受到西方消費主義的沖擊，國 內(nèi)許多女性缺乏事業(yè)心與科學理想，甚至還有個別女性宣揚“做得好不如嫁得好”的 錯誤理念。這些糟粕思想阻礙了女性在各行事業(yè)上發(fā)展，長遠來看對我國的發(fā)展也 是極其不利的。因此，筆者認為我國必須要重視對女性科技人才的發(fā)掘與培養(yǎng)，通 過施加一些政策措施來吸引和鼓勵女性從事科學研究，從而為中國乃至世界科技的 發(fā)展增添動力。本文主要采用文獻研究法、個案研究法和經(jīng)驗總結(jié)法，通過對阿達生平經(jīng)歷和 科學成就的梳理，探究其成為計算機程序員的前因后果，從而彌補目前國內(nèi)科技史

33、在這方面的空白。與此同時，本文以阿達經(jīng)歷為案例，結(jié)合當代中美兩國女性在科 技領(lǐng)域發(fā)展情況，探討女性在科學界的發(fā)展與障礙。在此基礎(chǔ)之上，第四部分將以 女性主義科學哲學視角，對科學界中的性別化問題的批判進行了系統(tǒng)梳理，并以阿 達案例為樣本進行了實際的理論分析。在最后一部分，本文綜合了阿達的經(jīng)歷和女 性在科技領(lǐng)域的情況，并參考了國外對女性科技人才的培養(yǎng)政策，為我國女性科技 人才的培養(yǎng)提供了些許建議。阿達的生平阿達的一生充滿了傳奇色彩：她出生在一個貴族家庭，父親是英國19世紀初偉 大的浪漫主義詩人、革命家拜倫，而她卻終生以數(shù)學和計算機為業(yè)，被稱為歷史上“第 一個程序員”。本文將從阿達所處的社會背景、家

34、庭環(huán)境和她的成長經(jīng)歷及科研生涯 等四個方面對阿達的生平進行回顧與梳理。社會背景阿達出生于1815年的英國。受英國資產(chǎn)階級革命的影響，當時的英國巳經(jīng)全面 廢除了封建專制制度，并確立了以新興資產(chǎn)階級和貴族聯(lián)盟為基礎(chǔ)的君主立憲政制。 新興資產(chǎn)階級通過大規(guī)模的對外掠奪，以及在國內(nèi)推行國債制度和消費稅政策，積 累了大量財富，為工業(yè)革命提供了足夠的資金支持。此外，土地貴族們發(fā)動了大規(guī) 模的圈地運動，他們利用暴力將農(nóng)民從土地上趕走，客觀上為工業(yè)革命提供了充足 的“自由勞動力。在此基礎(chǔ)上，英國的手工業(yè)蓬勃發(fā)展，工廠的繁榮在培養(yǎng)了許多 富有經(jīng)驗的熟練工人同時，為機器的發(fā)明和應用創(chuàng)造了客觀條件。在此期間，自然 科

35、學迅速發(fā)展，特別是牛頓力學和數(shù)學體系的完善，為機器的發(fā)明和生產(chǎn)奠定了理 論基礎(chǔ)。然而，盡管蓬勃發(fā)展的手工業(yè)積累了豐富的生產(chǎn)資料和熟練工人，極大地 提高了工業(yè)品產(chǎn)量，但是它仍然無法滿足不斷擴大的市場需求。隨著生產(chǎn)力與市場 需求矛盾的不斷深化，第一次工業(yè)革命應運而生。在英國第一次工業(yè)革命期間，大 量手工生產(chǎn)過程被機器取代，客觀上解放并發(fā)展了勞動力，提高了工廠的生產(chǎn)效率; 由機器生產(chǎn)的商品行銷海外，極大地推動了全球化進程。與之相比，在第一次工業(yè)革命之前，英國乃至整個歐洲的社會生產(chǎn)力相對落后。 文化上，英國女性受傳統(tǒng)思想影響，在社會中的地位并不高，在社會分工中僅能充 當“賢妻良母的角色。隨著第一次工業(yè)

36、革命的到來，生產(chǎn)力獲得了極大的解放，同 時被解放的還有人們的思想。在此期間，舊制度和傳統(tǒng)的封建思想遭到了抨擊，女保爾.芒圖著，楊人檀等譯.十八世紀產(chǎn)業(yè)革命英國近代大工業(yè)初期的概況M.北京：商務(wù)印書館，1983. 性開始逐步走向社會，并在社會的發(fā)展進程中發(fā)揮重要作用，在數(shù)學、物理、化學、 天文等此前女性較少涉足的領(lǐng)域內(nèi)，一些女科學家們開始逐漸嶄露頭角。然而盡管 如此，17世紀至19世紀的英國女性整體上依舊處于較為弱勢的地位，特別是在教育 領(lǐng)域，她們依舊被排除在大學之外。盡管出生于貴族階層的女性有更多接受教育的 機會，但在英國的主流看來，她們接受教育的目的僅僅是為了獲得更好的婚姻，而 不是完善自身

37、或服務(wù)社會。這些女性通常在家中接受教育，由精心挑選的家庭教師 教授諸如語言、文學和音樂等科目。阿達出生于19世紀初，受當時的社會風氣影 響，阿達在接受教育的過程中受到諸多限制，比如只能在家中學習。然而，與同時 代其它女性相比，阿達的情況又有所不同：阿達的母親是一位數(shù)學家，接受過包括 幾何和代數(shù)在內(nèi)的系統(tǒng)教育，和當時的很多科學家交好。在這樣的背景之下，阿達 雖然不能像男性一樣自由地在學校學習各種科學知識，卻也有很多接觸當時最新科 學成果的機會。2.家庭環(huán)境個人命運的發(fā)展與其家庭環(huán)境通常有著密不可分的關(guān)系，阿達也是如此。阿達 的家庭環(huán)境十分特殊：她的母親是一位認真嚴肅的數(shù)學家，而父親則是英國著名的

38、 浪漫主義詩人、革命家拜倫。盡管阿達的父母都是英國貴族，但他們的成長背景、 性情和觀念卻截然不同。雙方感情極度不和，并在阿達出生沒多久就分開了。阿達 從小就由母親單獨撫養(yǎng)長大，而且一生都處于受母親控制的狀況之中。我們回顧阿 達的的成長軌跡可以清楚的發(fā)現(xiàn)：家庭尤其是父母的影響，是阿達后來走向數(shù)學與 科學之路的一個十分重要的因素。阿達的母親安妮-伊莎貝拉-米爾班克（Anne Isabella Milbanke, 1792-1860,后文 簡稱“安妮”或“拜倫夫人”）是一個十分認真嚴謹?shù)臄?shù)學家。她從小智力不凡，十幾歲 時，安妮的父母給她聘請了曾在劍橋大學任教的博士作為家庭教師，教她一門難度Robin

39、 Hainmemian, L. Russell Andiew. Adas Legacy: Cultiues of Computing from the Victorian to the Digital AgeJ. Computing Macliineiy and Morgan & Claypool, 2015.相當劍橋?qū)W生的課程。在這期間，安妮學習了歐幾里得(Euclid)的著作幾何原本 (The Elements),對弗朗西斯-培根(Francis Bacon)的作品學術(shù)的進步(.Advancement of Learning)進行過批判性分析，還研究了哲學家大衛(wèi)-休謨(David Hume

40、)和喬納 森-斯威夫(Jonathan Swift)特的作品。安妮在年輕時就曾花費大量的時間進行自我 分析，并對自身的價值進行了定義與規(guī)劃。阿達的父親喬治-戈登-拜倫(George Gordon Byron, 1788-1824),第六代拜倫 勛爵，出生于倫敦。盡管拜倫后來成為了世界最著名的浪漫主義詩人之一，但他一 生的命運都較為曲折。拜倫祖父輩的名聲都較差，這對他早年的生活以及后來的社 會評價影響都很大。拜倫的父親有過兩段婚姻，所以他有一個同父異母的姐姐。 由于天生有一只畸形腿，再加上父親早逝，他的整個童年都過得十分的艱難。十歲 的時候大伯去世，拜倫繼位成為了第六位拜倫勛爵，在這之后他的生活

41、才得到了好 轉(zhuǎn)。拜倫大學就讀于劍橋大學。在完成了劍橋大學的學業(yè)后，拜倫同朋友一起去了 歐洲旅行，并在那期間迷上了希臘，并完成了一本讓他聲名大噪的恰爾德哈羅爾 德游記(Childe Harolds Pilgrimage)一本記載了他的旅行經(jīng)歷的詩歌作品。后來他的許多優(yōu)秀的詩歌作品都受到了世人的關(guān)注，而其飽受爭議的個人行為也成了 許多人熱衷的話題。Malcolm Elwin. Lord Byrons WifeM. Harcourt Brace, 1962： 431.2 Betty Alexandia Toole. Ada, tlie Enchantress ofNiunbers: A Select

42、ion from tlie Letters of Lord Byrons Daughter and Her Description of the First Computer M. Strawbeny Press. 1992： 3-4；拜倫的父親有過兩段婚姻，在第一段婚姻中生有一女，即拜倫同父異母的姐姐奧古斯塔。奧古斯塔的母親去世 后，拜倫父親與拜倫的母親來自沙特的凱瑟琳戈登(Catherine Gordon)有了第二段婚姻。1 Marchand Leslie. Lord Byron, Selected Letters and JournalsM. Harvard University Pre

43、ss, 1982: 65.1810年至1811年，拜倫第一次訪問時，希臘還是奧斯曼帝國通知下的一個殖民附屬國。Marchand Leslie. Byron, a PortraitM. John Murray, 1971 ： 171傳聞拜倫存在亂倫行為與同性戀傾向。拜倫與安妮于1815年婚后不久便生下了阿達。但在幾周之后，拜倫夫人便帶著 阿達回了娘家，并提出要與拜倫分居。雙方經(jīng)歷了幾番爭執(zhí)，最后拜倫同意了分居, 將阿達的撫養(yǎng)權(quán)交給了拜倫夫人，并于1816年4月離開了英國前往歐洲大陸。拜 倫三十六歲時(阿達當時八歲)，由于感染了流感，在希臘的解放戰(zhàn)爭中逝世。拜倫夫婦的婚姻十分不和，二人從性格愛好到

44、生活理念都充滿著矛盾的火花。拜倫對妻子的數(shù)學思維和偏執(zhí)的生活態(tài)度極其不理解，他稱拜倫夫人為“平行四邊形 公主(the Princess of Parallelograms),認為安妮過于刻板嚴肅；而安妮則發(fā)現(xiàn)拜倫 是一個“瘋狂、惡劣之人，一生都在不斷的對拜倫的倫理行為提出指控。在政治立 場上，雖然雙方都是輝格黨，但對工業(yè)革命態(tài)度截然不同：人文派的拜倫不喜歡工 業(yè)革命，曾于1812年2月在上議院發(fā)表公開演講反對工業(yè)革命。他譴責工業(yè)革命使 許多的工人失業(yè)，并為遭受困境的工人們發(fā)聲；務(wù)實派的拜倫夫人則支持工業(yè)革 命，欣賞工業(yè)革命帶來的科技進步和成果，同時嘗試著幫農(nóng)民轉(zhuǎn)型，讓他們適應工 業(yè)化。由于父母

45、關(guān)系的極度不和，又由母親單獨撫養(yǎng)長大，阿達一生都受到母親的嚴Myra stark. The Princess of Paiallelogiams, oi the Case of Lady Byi onJ, IEEE. Keats-Shelley Journal, 1982,38(31): 118-135.英國輝格黨(Wingparty)在19世紀中葉與其他資產(chǎn)階級政黨合并，改稱自由黨。!Marchand Leslie. Lord Byron, Selected Letters And JoumalsM. Haivard University Press, 1982： 65.Elwin Malc

46、olm. Lord Byrons WifeM. Harcourt Brace, 1962: 431.格監(jiān)管。與傳統(tǒng)的教育不同，阿達從小就接受了嚴格的數(shù)學和科學教育。因為阿達 的母親認為她應該成為一個數(shù)學家或是科學家，而不是像她父親一樣的瘋狂的詩人。 然而，無論從基因還是社會輿論角度，父親對孩子的影響都不可能真正的消除，更 何況這個父親是拜倫。阿達的一生都在兩種人格之間搖擺：一個是來自她的母親， 工業(yè)時代中使用客觀事實和分析事實來獲得目標的數(shù)學人格；另一個來自她素未謀 面的父親，通過主觀鏡頭和想象力觀察世界的詩人特征。3.成長經(jīng)歷1815年12月10 0,奧古斯塔-阿達-拜倫出生于英國倫敦皮卡迪

47、利大街13號。 由于母親擔心阿達會受到父親基因的影響，在阿達的教育問題上采取了矯枉過正的 態(tài)度，特意加強了阿達在數(shù)學等理性較強的科目上的訓練。在阿達只有四歲的時候，拜倫夫人便給阿達制定了一系列的培養(yǎng)方案。她給阿達 請了幾個家庭教師，有時會親自上陣給阿達輔導功課。同時，拜倫夫人制定了非常 嚴格的紀律規(guī)則與學習獎懲制度。阿達后來與朋友聊天時回憶，曾有一次抱怨學 習數(shù)學太辛苦都被母親嚴厲的訓斥。2拜倫夫人將瑞士教育家裴斯泰洛齊(Johann Heinrich Pestalozzi)的教學理論整合進了阿達周日的教育計劃中，要求阿達在玩積 木時發(fā)揮想象，將積木拼成圖形。這使得阿達從小就培養(yǎng)了一定的具象化

48、思維和建 模意識。Elwin Malcolm. Lord Byrons FamilyM. John Murray, 1975: 217 Betty Alexandia Toole. Ada, the Enchantiess of Numbers, 1992: 21.裴斯泰洛齊(1746-1827)非常注重教育直觀性原則，是第一個通過使用具體物體將教學提升到兒童水平的教 育工作者。圖1-1阿達畫像阿達從小就身體狀況不佳，病痛伴隨著她短暫的一生。七歲時，她經(jīng)常頭疼， 視力也受到了很大的影響；十三歲時，又患上了麻疹，臥床三年且飽受藥物遺留副 作用的折磨。然而，盡管阿達幼年時身體不適，拜倫夫人還是堅持

49、保證讓阿達完 成數(shù)學方面的學習。阿達的日程被安排得很滿，堅持數(shù)學、馬術(shù)和音樂的學習，還 經(jīng)常出席一些社交活動。當時的工業(yè)革命碩果累累，科技領(lǐng)域人才輩出。為了讓阿達的學習更加的完善, 拜倫夫人鼓勵阿達去認識當時在科技發(fā)展前沿的人，接觸一些工業(yè)革命的成果：機 器與工廠。由于這樣一些條件與機遇，阿達結(jié)識了許多在科學上有建樹的朋友，以 及當時在文化圈內(nèi)的知名人物。包括當時已經(jīng)是知名科學家的薩默維爾夫人(Mary Somerville )、邁克爾-法拉第(Michael Faraday) L 查爾斯-惠特斯通(Charles Wheatstone)、查爾斯-狄更斯(Charles Dickens),奧古

50、斯都-德-摩根(Augustus De Morgan),以及十七歲時經(jīng)由薩默維爾夫人而結(jié)識的、影響了阿達一生命運的巴貝注：麻疹在當時是一種非常嚴重的疾病，死亡率非常高。邁克爾-法拉第(1791-1867),英國化學家、物理學家。發(fā)現(xiàn)了苯，發(fā)明了發(fā)電機，其中最重要的成果是發(fā)現(xiàn) 了電磁感應。阿達曾向法拉第請教如何在自己多病的身體上進行生理學研究。盡管因為各種原因法拉第最后沒能 幫到她，但是他被阿達追求知識的精神打動。查爾斯-惠特斯通(1802-1875),英國物理學家，發(fā)明了電報機。查爾斯-狄更斯(1812-1870),英國作家，日耳曼人。是除了拜倫夫人的朋友和醫(yī)生外，唯一一個陪阿達度過 生命最后

51、一秒的非家庭成員。奧古斯都-德-摩根(1806-1871),英國數(shù)學家。他是阿達的數(shù)學老師，主要通過書信的方式指導阿達數(shù)學的學 習，對她的數(shù)學能力評價極高。奇。在與巴貝奇相見的幾周后，阿達和母親就參觀了巴貝奇的差分機(Difference Engine)。在這之后，阿達對數(shù)學、科學和技術(shù)的學習就從義務(wù)變成了愛好。在學習 時，阿達開始試圖通過自己的想象將數(shù)學問題和解決方法形象化的方式，來尋找解 決這些問題的方法。1835年春天，阿達與30歲的威廉-金(William King)相識，并于同年舉行了小 型的婚禮。威廉來自于一個顯赫的家庭，社會、政治、教育和宗教背景都與阿達極 為相似。他是一個非常嚴

52、謹、認真且安靜的人，喜歡建筑，對與科學和技術(shù)有關(guān)的 東西十分感興趣。1838年，威廉被任命為奧卡姆子爵和洛夫萊斯伯爵，阿達也因此 成為伯爵夫人，并更名為奧古斯塔-阿達-洛夫萊斯(Augusta Ada Lovelace)。他十 分支持和鼓勵阿達的數(shù)學學習與事業(yè)，為了讓阿達能夠多接觸最新科學知識，后來 還申請成為了皇家學會會員(當時女性并不被允許加入皇家學會)。二人婚后四年 內(nèi)有了三個孩子：拜倫-諾埃爾(Byron Noel, 1836-1862)、拉夫爾-戈登-諾埃爾(Ralph Gordon Noel, 1839-1906)和安妮-伊莎貝拉-諾埃爾(Anne Isabella Noel, 1

53、837-1917)。 婚后的很長一段時間內(nèi)，阿達都忙于家庭和社會職責，無法專心的從事數(shù)學方面的 學習和發(fā)展自己的事業(yè)。因為作為一名貴族婦女，阿達除了有管理三個家族的家庭 責任之外，還必須履行作為伯爵夫人出席一些重要的典禮和聚會的社會職責。直到 四年后，阿達才開始繼續(xù)她的數(shù)學學習。阿達在1841時寫了一篇篇幅超過17頁的文章，里面的內(nèi)容從個人生活到日常 實踐，再到形而上學，飽含了阿達對未來的高度期望。然而美好的愿景立馬被拜倫 夫人的一封指控信無情的破滅了。拜倫夫人在信中向阿達控訴她父親拜倫的種種不 道德行為。無論信中內(nèi)容的真假(至今依舊沒有得到證實)，這件事對阿達的生 活產(chǎn)生了巨大的沖擊。她有意

54、將自己置身于眾多的社會活動之中，試圖以此沖淡父 母對她的影響。她繼續(xù)數(shù)學和音樂的學習，參加許多社交活動，還鼓勵丈夫威廉參 政。阿達的身體狀況這時候又開始出現(xiàn)了各種問題，并在遇到詹姆斯-菲利普斯-凱博Dorothy Stein. Ada: A Life Ajid a LegacyM, Ma: The Mit Press, 1985： 40.全稱為Augusta Ada King, Coimtess of Lovelace,即奧古斯塔-阿達-金，洛夫萊斯伯爵夫人。1840年，威廉又被 任命為薩里郡的爵士中尉。拜倫夫人這封信主要目的是向阿達指控拜倫與其同父異母的姐姐奧古斯塔存在亂倫關(guān)系，并且向阿達透

55、露其猜 測：奧古斯塔的女兒伊麗莎白-梅多拉其實是阿達與奧古斯塔所生。士 (James Phillips Kay)后開始使用鴉片酊。后來由于各種病痛反復發(fā)作，阿達不得 不服用大劑量的鴉片酊劑量，服藥后的阿達思維經(jīng)?；靵y與縹緲。除了身體狀況，阿達還有許其它問題，比如財務(wù)問題。阿達盡管是伯爵夫人， 她的母親拜倫夫人也有豐厚的資產(chǎn)，但是阿達每個月能擁有的可支配資金并不夠她 當時的支出，因為她需要有開支的地方很多。阿達還有買馬、賭馬的愛好。阿達 對賭馬的愛好就像現(xiàn)在的人喜歡股票投資一樣，試圖通過仔細分析而不是投機取巧 來獲得回報。1851年5月，阿達參加萬國工業(yè)博覽會，這即是阿達生命中最重要的一個月，

56、也是工業(yè)革命史上最重要的一個月。阿達及家人都全程參加了這次博覽會的活動。 早在去年的十二月，巴貝奇就帶阿達去參觀過剛開始修建的水晶宮。博覽會開幕 時，水晶宮里人山人海，展覽品從珠寶到機器，應有盡有。但幾周后，阿達由于治 療宮頸癌時大出血，身體狀況越來越差。在忍受了數(shù)月的病痛折磨后，1852年11月27日晚9點30分，36歲的阿達離 開了人世。按照阿達的遺囑，阿達被葬在她的父親拜倫在諾丁漢郡的墓地旁。墓碑 上刻著阿達的座右銘“勞動即快樂”(Labor Is Its Own Reward) 。1. 4.科學研究阿達從小就表現(xiàn)出極高的數(shù)學天賦，并且有極強的科技實踐能力，對科學發(fā)展 與流行文化十分感興

57、趣。在12歲的時候，由于一個神話故事，阿達產(chǎn)生了飛行的 奇想，并有條不紊的著手這個計劃。她的設(shè)計是做一個“里面有蒸汽機的馬的形狀 的東西，這樣就可以驅(qū)動一對巨大的翅膀”，并且以這樣的方式“當一個人坐在它的凱博士是個醫(yī)生，同時他還是當時著名的教育家。凱對阿達充滿了愛慕之情，二人關(guān)系當時較為曖昧。 傳聞阿達十分“嗜賭，目前尚未得到證實。Betty Alexandia Toole. Ada, tlie Enchanti ess ofNiunbers: A Selection from tlie Letters of Lord Byrons Daughter andHer Description of

58、 tlie First ComputerM. Stiawbeny Press. 1992： 383-4021 Tuiney Catherine. Byrons Daughter: A Biogiaphy of Elizabetli Medora LeighM. Scribner, 1972: 61. “法語原文為：Labor Ipse Vbluptas。在希臘神話中，代達羅斯用蠟和羽毛做出翅膀逃出了克里特島監(jiān)獄Betty Alexandia Toole. Ada Byron, Lady Lovelace, An Analyst And Metaphysician J. IEEE. Annals

59、 of The History of Computing, 1996,18(3).背上時，它可以被帶到空中”。第一步是建造翅膀，她仔細研究了可以用于制作翅膀 的各種材料:紙、油絲、金屬絲和羽毛；通過檢查鳥類的解剖結(jié)構(gòu)以確定飛行器的結(jié) 構(gòu)；同時，她還仔細考究了飛行需要的裝備(例如，指南針，這個工具可以幫助她 以“通過最直接的道路橫穿這個國家”)?！罢羝笔前⑦_當時最難解決的問題。她認為 如果她的設(shè)計成功了，她的飛行器將會比蒸汽船或蒸汽車廂更奇妙。阿達的想法早 于1842年亨森設(shè)計的空中蒸汽馬車。后來由于拜倫夫人批評阿達因為這個項目耽誤 了學業(yè)，她不得不中止了飛行器計劃?；楹蟮陌⑦_在很長一段時間內(nèi)

60、都無法抽出時間和經(jīng)力來專門從事數(shù)學的學習，但是她對數(shù)學、科學和技術(shù)的興趣仍然以一種非正式的方式繼續(xù)著。阿達對數(shù)學的 熱情不僅局限于解決數(shù)學公式問題，還非常注重數(shù)學學習的視覺和觸覺方法，她想 使用模型來理解幾何的概念。在1836年時，阿達尋找木制的數(shù)學模型球體和多 面體來幫助她理解數(shù)學。就像后來的沃森(James Dewey Watson)和克里克(Francis Harry Compton Crick)用模型解釋DNA 一樣，阿達希望利用這些數(shù)學模型 來豐富她對數(shù)學的理解。后來，阿達在與老師德-摩根學習數(shù)學的交流中，提出了“思 維”幾何的假設(shè)，而她在與德-摩根的探討過程中的大部分推測，例如把幾