數(shù)字女巫：阿達·洛夫萊斯

陳杜梨 唐莉

她可能是一個吸毒者，一個賭徒還與不止一位男士保持曖昧關系。但阿達也是一個美麗的證明，她證明了無論你是誰，無論你的性格如何，在科學中都有一席之地。

阿達·洛夫萊斯被譽為世界上第一個計算機程序員，2009年倫敦非營利組織的蘇·查曼·安德森為了紀念這位偉大的女性，將每年10月的第二個星期二定為“阿達·洛夫萊斯日”，這是一個國際性的節(jié)日，以慶祝女性在STEM——Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）和Mathematics（數(shù)學）領域做出的貢獻。女性在這些方面的貢獻常常被忽視。

在全世界都在談論男女平等的今天，科學、技術、工程和數(shù)學領域，從學生到教授，職業(yè)金字塔中的女性代表比例呈階段性下降。因此鼓勵女童和婦女去學習STEM學科、追求科學事業(yè)，非常重要。蘇·查曼·安德森女士說：科學領域女性楷模的重要性再怎么強調都不為過一一女童和年輕女性需要意識到，她們也有可能同別人一樣取得成功。

阿達·洛夫萊斯是維多利亞時代女性的一個不尋常的例子，因為她不僅被允許，還被鼓勵去學習數(shù)學。阿達的例子證明了如果有機會，女性能夠在STEM學科做出非凡的貢獻。

出生在一個瘋狂的家族

英國詩人拜倫在第一次看到襁褓中的女兒阿達時大叫一聲：我在你身上看到的是一種酷刑。我們不清楚，拜倫如何看待自己，是鞭子還是被鞭打者。事實是，他兩者兼而有之。這個反復無常，愛玩弄女人的詩人與阿達的母親安娜貝拉·拜倫夫人之間的婚姻短暫而不快。在女兒出生后不到一個月的時間里，拜倫勛爵告訴妻子他打算與—位女演員同居，三天后，他寫信讓拜倫夫人找個方便的日子離開?！昂⒆赢斎粫?，”他補充說。而在維多利亞時代，夫妻分居，孩子的監(jiān)護權是屬于父親的。

女兒出生六個月后，詩人離開了英國，再也沒有和他的女兒，他的妻子見過面。在接下來近十年中，拜倫用大把的時間來寫作或美麗或粗糙的詩歌，并摻和與自己毫無關系的政治沖突。他在希臘因病去世時，阿達只有8歲。

阿達的母親安娜貝拉與她的父親，浪漫主義詩人拜倫勛爵，站在截然相反的對立面。拜倫稱妻子為“平行四邊形公主”，部分原因是因為她喜歡數(shù)學。離婚后，安娜貝拉·拜倫從不幸的新娘變成了一位慷慨的慈善家，受蘇黎世教育改革家約翰·佩斯塔洛齊的啟發(fā)，她為窮人建立學校，在學校中不宣揚宗教信仰，不使用體罰。在某種意義上她和拜倫一樣確信自己知道別人最需要什么。

22歲的時候，安娜貝拉天真無知，看不到拜倫與她結婚只是為了她的財富。她總在幻想著簡·奧斯汀筆下的達西先生，并認為拜倫就是現(xiàn)實版的達西。但達西并沒有亂倫，也沒有同性戀傾向，也不會用“不雨則以，雨則傾盆”來評論自己的訂婚消息?？偠灾輦惒⒉皇抢寺≌f的多彩英雄，而是一位在36歲時死去，對身邊的人來說是上帝的仁慈的災難。

安娜貝拉與拜倫離婚后，此后一生她都在說拜倫的壞話，試圖讓每個人都知道她在整個可怕的事件中表現(xiàn)得有多么的無可挑剔。她泄露消息，讓大家知道拜倫是一個熱衷各種不自然行為的野獸，比如說與他同父異母的姐妹奧古斯塔·雷利上床。相反，安娜貝拉至少在一開始，對絕望的奧古斯塔表現(xiàn)得很親切，并且救助了奧古斯塔生下的女兒梅多拉。

與父母相比，1815年12月10日出生的阿達長大后最感興趣的是自己。她自豪地宣布，自己是一個天才。奧古斯塔·阿達是享樂主義詩人拜倫勛爵唯一的合法女兒。拜倫另一個女兒阿萊格拉的母親是克萊爾·克萊爾蒙德，瑪麗·雪萊的異父妹妹。阿萊格拉輾轉流落到意大利的一個修道院里，在五歲時死去，拜倫拒絕承認她。

奧古斯塔·阿達·拜倫結婚后成為洛夫萊斯伯爵夫人，她以阿達·洛夫萊斯的名字為后人所知。在當時，阿達·洛夫萊斯這個名字對公眾來說毫無意義。然而對英國女數(shù)學家瑪麗·薩默維爾，倫敦數(shù)學學會第一任會長奧古斯都·德·摩根等一部分科學家來說，她簡直是天才的代名詞。

安娜貝拉相信遵循邏輯和理性的嚴謹課程可以讓女兒避免她父親血液中的浪漫理想和喜怒無常的本性。她讓阿達學習算術，音樂和法語等遵循規(guī)律的學科，拜倫夫人希望壓制女兒的想象力，她認為這是來自拜倫家族的危險的，可能具有破壞性的基因。

從4歲開始，阿達就接受數(shù)學和科學輔導，對19世紀英格蘭的女孩來說，這是非比尋常的課程。安娜貝拉的大部分時間都是在各個溫泉療養(yǎng)地中度過的，常常把女兒留給她自己的母親朱迪思照顧。朱迪思·米爾班克夫人非常溺愛她的外孫女。但是從某種意義上說一堆護士，保姆和導師培養(yǎng)了阿達。每當阿達喜歡上某個保姆時，安娜貝拉就迅速打發(fā)她們離開。雖然母親對自己不夠親密，但阿達依然取悅她，在她離家旅行的時候，每天都給她寫熱情的信。對安娜貝拉來說，激情聽起來就像瘋狂，這是她試圖摒棄的另一種拜倫家族的品質。

從童年開始，阿達就常常生病。比如說，1829年6月，她患麻疹后癱瘓，連續(xù)臥床休息近一年。盡管經常生病，但阿達還是發(fā)展了她在數(shù)學和機械方面的才能。12歲時，阿達想飛翔。為此，她有條不紊地進行研究，首先她研究鳥類的身體結構，飛翔的原理，并調查了可用作翅膀的各種材料，比如羽毛，紙張和絲綢。根據(jù)她的傳記作家貝蒂“亞歷山德拉·托勒爾的說法，阿達在1828年2月打算寫一本名為“飛行學（Flyology）”的書，并配了插圖，記錄下她的發(fā)現(xiàn)。這位年輕女孩首先畫了一個帶翅膀的飛行裝置，然后再考慮飛行的動力。

為此，她說她需要一個羅盤，以便能夠跨越山脈，河流和山谷。她的最后一步是將蒸汽與“飛行的藝術”結合起來。“我有一個計劃，”阿達在寫給母親的信中說，“制作一個飛馬的裝置，馬肚子里放一個發(fā)動機，這個發(fā)動機讓固定在馬身上的巨大翅膀可以煽動，這樣就可以將坐在馬背上的人帶入天空。”阿達苦苦思索這個問題，在她的母親譴責她忽視學習之后，才停止探索，阿達的母親想讓她走上一條理l生之路，而非踏上幻想之途。

在拜倫去世前不久，他寫信詢問阿達的成長經歷，安娜貝拉這樣回復：“不缺乏想象力，但主要展現(xiàn)在她機械方面的創(chuàng)造性上”。這是安娜貝拉最大的希望，1832年，阿達出色的數(shù)學能力開始嶄露頭角，漸漸地，對數(shù)學的興趣成為她生活的重心。她的導師，數(shù)學家摩根在寫給她母親的信中說，天分也許會讓她成為“一流的、卓越的數(shù)學研究者”。

初識巴貝奇

阿達在17歲時被介紹進王宮，并成為當年最受歡迎的美女，部分原因是她聰穎絕倫。此后阿達經常出入宮廷，并參加各種社交活動。她出入舞會，迷住了很多人。1833年對阿達來說是命運轉折性的一年，這一年的年初，阿達與自己的一位導師有染，在被發(fā)現(xiàn)后，兩人試圖私奔。這位導師的親屬認出了阿達并聯(lián)系了她母親。安娜貝拉和她的朋友們設法掩蓋了這件丑聞。阿達與她的另一位導師，女數(shù)學家瑪麗·薩默維爾成了親密的朋友，阿達對瑪麗既尊重又熱愛。1833年瑪麗將阿達介紹給電腦之父查爾斯·巴貝奇。

遇見著名數(shù)學家查爾斯·巴貝奇教授之后，阿達的機會來了。巴貝奇后來成了她的良師益友。1833年6月5日，阿達在一個滿是倫敦社交名流的派對上認識了巴貝奇。當時巴貝奇四十多歲，喪偶，他激動地談論自己一種名為“差分機Difference Machine”的發(fā)明，這是一種有幾個輪子的塔狀機器，在轉動手柄時可進行準確計算。為巴貝奇帶來巨大聲譽的差分機制造于1822年，這個機器讓巴貝奇在政府的支持下耗費了十年光陰。

幾天后，安娜貝拉將阿達帶到巴貝奇教授位于倫敦多塞特街1號的家中，看他在客廳里演示這個裝置。面對差分機，阿達非常興奮，此后她與巴貝奇就差分機的潛力和她自己的數(shù)學研究一直通信。

巴貝奇對阿達的智力和分析能力印象深刻。他稱她為“數(shù)字女巫”，他在1843年寫信給她：“忘了這世上所有的煩惱和一切庸庸碌碌的江湖騙子，所有事都微不足道，除了充滿魅力的數(shù)字女巫?！?/p>

他們之間的信件從1835年6月10日，一直延續(xù)到1852年8月12日，阿達去世前三個月。巴貝奇在信中講述自己的計劃，阿達在信中訴說自己的抱負?！拔艺J為你對數(shù)學的熱愛非常明確，不應該被阻止，”巴貝奇在1839年寫給阿達的信中說。

1835年19歲的阿達嫁給了威廉·羅德·金，不久丈夫就繼承爵位，被封為洛夫萊斯伯爵，阿達也成了伯爵夫人。他們有三個家：薩里郡的奧克姆公園；羅斯郡的一所蘇格蘭莊園還有倫敦的一所房子。

1834年，在阿達結婚前的一年，巴貝奇又提出了一種名為“解析機Analytical Engine”的新發(fā)明。通過制造差分機，巴貝奇看到了制造一種在性能上大大超過差分機的計算機的可能性。他設想解析機是一種有數(shù)千個齒輪的大型機器，可以更加準確地執(zhí)行更多的運算。阿達成了這種新機器的熱情解說員。

如果巴貝奇取得了成功，計算機革命可能很早就會誕生在英國。但是要完成解析機困難重重，而此時性格暴躁的巴貝奇已經失去了政府的支持。

世界上第一次為計算機寫程序

研發(fā)分析機需要大量資金支持，為此巴貝奇前往都靈推廣他的新發(fā)明，在那里，巴貝奇遇到一位名叫路易吉·費德里科·梅納比亞的數(shù)學家，他愿意為推廣解析機寫一篇論文。梅納比亞的文章于1842年10月在一本瑞士學術期刊上發(fā)表，大約有八千字。原文是法文，阿達受托將它翻譯成英語，并添加了大量自己的注釋，因此阿達的版本達到了兩萬字。“洛夫萊斯伯爵夫人的文章擴展到原文的三倍，”巴貝奇后來寫道，“作者已經完全深入到與這個領域有關的所有非常困難，非常抽象的問題?！?/p>

阿達的翻譯和她的注釋在1843年發(fā)表在英文期刊上，這代表了她對計算機科學的最大貢獻。在文章中，阿達用提花織機的工作原理，清晰描述了巴貝奇的計算機是如何工作的。正如法國發(fā)明家約瑟夫·瑪麗·雅卡爾的提花機使用一套打孔卡片自動生成織物的圖案一樣，阿達說，巴貝奇的機器可以看作是利用了代數(shù)模式來編織。她還解釋了分析機如何執(zhí)行特定的計算：在著名的注釋G中，陳述了利用打孔卡計算一長串伯努利數(shù)的具體設想。這被認為是最早的計算機編程。因為這條注釋，阿達成了世界上第一個計算機程序員，成為女性科學家的—個鼓舞人心的榜樣。

雖然巴貝齊確有技術天賦，然而是阿達將其設計的機器推人了計算機的萌芽時代，她是第一位看到其真實潛力的人。也因此，巴貝齊稱她為“仙女小姐?！甭宸蛉R斯寫道：“運算科學源自數(shù)學，但是它本身就是一門科學，具有自己的抽象真理和價值”。她的傳記作家就此認為，阿達在這里想做的是發(fā)明計算的科學，并將其與數(shù)學分開。她所說的“運算的科學”實際上的結果就是計算機。

阿達還預見了現(xiàn)代計算機的多功能學。雖然巴貝奇相信他的機器僅限于數(shù)字計算，但她認為任何內容（包括音樂，文字，圖片和聲音）都可以轉換為數(shù)字形式并由機器操縱。阿達寫道，解析機除了數(shù)字，還可以處理其他事物……

除此之外，洛夫萊斯還用巴貝奇都沒有的詩意語言，表達了解析機的重要性。她寫道：科學構成了一種語言，據(jù)此我們可以充分表達自然世界的偉大，我們與自然的關系在持續(xù)不斷地發(fā)生著改變，不管這些變化能否為我們的身體直接感知，不管可見還是不可見，可以察覺還是不可以察覺，我們的創(chuàng)造正在改變著我們的生活。

阿達繼續(xù)說：一種新的，廣泛的，強大的語言被開發(fā)出來，未來將會用于分析，運用它的力量，可以更快速，更準確地服務于人類，比迄今為止所有的手段都更有效。因此，不僅精神和物質，而且數(shù)學世界中的理論和實踐都將更加密切，更加有效地聯(lián)系在一起。

也許是巴貝奇提出了計算機的觀念，但他的朋友阿達最能理解計算機可能實現(xiàn)的潛力。她對巴貝奇思想的闡述甚至比他本人還要準確。

完美平衡激情與理性

在生完第二個孩子之后，阿達又經歷了一場大病。她經常感覺不適，醫(yī)生給開出的藥方是一種含鴉片的催眠劑，用葡萄酒服下。她擔心“對數(shù)學投入精力太多”讓她生病，她的導師奧古斯都·德·摩根似乎同意她的觀點，稱這項工作“超出了女性體力能承受的強度”。阿達確實工作非常非常努力。除了數(shù)學，她還涉獵電磁學。

盡管阿達是一位有前途的數(shù)學家，但她的特殊才能在于她能夠在數(shù)學宇宙的某些部分——她很高興地觀察到這些地方，“很少或從未有人進入”，之間進行富有想象力的飛躍。她與德·摩根的通信，簡直可以用引人入勝來描述，數(shù)字，符號和等邊三角形仿佛在整張頁面上興奮地跳舞。

阿達經常通過打通詩歌和科學的界限來質疑一些基本假設。阿大認為，直覺和想象力對數(shù)學和科學來說至關重要。她像重視形而上學一樣重視數(shù)學，把它們都看作是探索“我們周圍看不見的世界”的工具。

阿達讓來自父母雙方的影響和諧相處。1841年1月5日，她寫道：“什么是想象？”她說這意味著兩件事。首先是“綜合的能力”，“從沒有明顯聯(lián)系的物體之間發(fā)現(xiàn)共同點”，然后她又說：“想象是發(fā)現(xiàn)的能力，是進入到環(huán)繞我們的未知世界，科學世界的能力”。對這位既騎馬又彈豎琴、學詩歌的女性來說，將看似無關的事物聯(lián)系在一起，真是再自然不過了。

狄更斯和阿達可能在19世紀30年代通過巴貝奇相識，一些數(shù)學家偶爾會出席這位文學家的家庭晚宴。1852年8月，阿達的子宮癌惡化，臥床不起，狄更斯到家中拜訪了她，并應她的要求，朗讀了他1848年小說《董貝父子》中的一個著名片段：6歲的男孩保羅·董貝死去。三個月后，洛夫萊斯于1852年11月27日去世。

盡管洛夫萊斯在生前不曾得到父親的愛，但她終生都仰慕拜倫和他的作品。阿達去世后，按照她的要求埋葬在英格蘭小鎮(zhèn)圣瑪麗·抹大拉教堂內的拜倫家族墓地里。她的棺材與她父親的棺材并排放置，巧合的是，父女兩人都在36歲的年紀去世。

阿達非常的聰明，但她也愛操縱別人，性格具有侵略性，她可能還是一個吸毒者，一個賭徒還與不止一位男士保持暖昧關系。但阿達也是一個美麗的證明，她證明了無論你是誰，無論你的性格如何，在科學中都有一席之地。

死后聲譽日隆

如果安娜貝拉的故事是關于死后聲譽如何迅速變得丑陋的警示，她女兒的案例則恰恰相反。在19世紀40年代，阿達的名聲并不算好。1841年之后，阿達開始幫助好友巴貝奇進行研究，盡管當時她已是3個孩子的母親，但關于她是巴貝奇情婦的傳言卻始終沒有停止。另外，從1844年起阿達與電學先驅安德魯·克羅斯的兒子約翰關系曖昧。作為法律協(xié)議的一部分，約翰在阿達去世后毀掉了大部分信件。阿達把她父親留給她的唯一傳家寶送給了約翰·克勞斯。在阿達生命的最后階段，她最害怕就是人們不讓約翰來探望她。

19世紀40年代起，阿達開始沉溺賭馬，她的數(shù)學信心讓她相信自己已經找到了一個絕妙的賽馬投注方式。但是事實證明并沒有，其中一次賽馬比賽她就輸?shù)袅?200英鎊，這讓她的財富大幅縮水，她不得不將家族珠寶典當了兩次。在阿達和巴貝奇一周一次的信件中提到了設計—個預測賽馬結果的機器的可能性。

阿達關于計算的想法遠遠超越她的時代，技術追趕她的思維用了近一個世紀的時間。雖然阿達的設想在最初受到關注，但B.V.鮑登在1953年出版的書《快于思維》中重新提到時，阿達的想法等到了更廣泛的共鳴，她在數(shù)字時代獲得了新的追隨者。

20世紀70年代末，美國國防部開發(fā)了一種高階計算機程序語言，以取代當時軍方使用的數(shù)百種不同語言。1979年美國海軍司令杰克·庫珀為了紀念洛夫萊斯提出命名這種新計算機語言為“阿達”。今天，“阿達”仍然在航空，醫(yī)療，運輸，金融，基礎設施和航天等實時系統(tǒng)中使用。

阿達已經逐漸成為所有渴望加入科學領域的女性一個開拓性的符號。而每年10月的第二個星期二，不僅是對于她的緬懷，也是對歷史上所有被遺忘或者被忽視的女性的承認。