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[数学史话] 计算机交响曲

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发表于 2014-10-21 09:38:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
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                                                                                   艾达•洛夫莱斯(Lovelace, Ada August)
                                                                                          1815年生,1852年卒。
                                                                                            计算机科学、数学。

       “噢,女孩们,听!是不是在唱圣歌?”
      “埃利诺,太美妙了,我从未听过。真是令人神往。”路易莎满怀热情地谈论道,“看,所有的晚礼服都挺漂亮,你在一座大厅里见过这么多闪耀的珠宝吗?”
       埃利诺和路易莎踮起脚,伸长脖子,扫视大厅。她们的朋友艾达,似乎是在想她自己的事。
       “有许多英俊的男士,可与之跳舞。”路易莎格格地笑,“艾达,你想和谁跳?”
       艾达似乎没有听见。
       “艾达,艾达,我们跟你说话呢!”
       艾达跳起来,好像受了惊。“什么?对不起,我在想别的事。你们说什么?”
       “噢,是这么回事。”路易莎嘲弄她,“你已经挑中了一个美男子吗?”
       “艾达,他是谁?”埃利诺恳切地问道,“告诉我们你在找谁,也许我们能帮你呢!”
       她们没完没了地开玩笑,可艾达没有笑。她试图要从飘动的绸裙和好看的发式看过去,找到她希望在这次聚会中见到的人。
       “待会儿再来看你们,好吗?”她说。在她们还没有问她更多的问题或者留住她之前,她进了人群。
       当艾达听到在她面前有她妈妈的声音时,她不得不以更快的步子穿过大舞厅。“艾达,我很高兴找到了你,快来,这里有个人,我要你见她。”
       艾达跟随她母亲来到一个装饰得很好的耳房。在那里,她们受到了英国女王的接见。在艾达和她母亲屈膝(女人的礼节)并伸出她们的手时,拜伦夫人自豪地把她的女儿艾达介绍给了阿得莱德女王“陛下,我称她为小狮子,”她笑着说,“她美丽然而脾气不好。”
       阿得莱德女王亲热地答道:“你真像你父亲。”她感到惊异,“你是否也继承他对诗的爱好?”
       艾达微笑着,依她母亲教给她的礼节屈了下膝,但是,当女王的听众们到来时,她脱身走了。艾达的父亲,拜伦爵士,曾是著名诗人。虽然艾达永记她父亲,但她受益于他的名声。她以自学成才于富有而著名的人物当中感到荣幸,但她更喜爱那些以思考为享受的人们。在她离开女王的耳房时,她对母亲说,她想见玛丽•萨默维尔,这个引见会为她今后的成功铺平道路。
      “好,就照你说的办。”她母亲答道,“虽然我不理解在见过女王之后,去见一个七十岁的老年妇女会有如此重要。好!我们就去见她。”她引艾达越过点心桌到房子的一个安静角落。
      艾达在与玛丽•萨默维尔握手时,心怦怦直跳。“您好!”她说道,“我想见到您已经有几年了。”萨默维尔夫人笑了,“没那么长时间吧!亲爱的,你年纪还不大呢!”
      艾达很快地解释说,她读过萨默维尔夫人的《天体力学》,并自豪地补充道:“我是学数学的。自然,我开始就非常希望您把我当作您的一名学生。”
玛丽•萨默维尔夫人点头认可。此后,艾达在阅读或研究中遇到问题,总是到萨默维尔夫人家中向她请教。她鼓励艾达坚持钻研数学,并且告诉她该读什么书。
       一天,艾达问萨默维尔夫人:“您曾经在两个爱好之间作选择吗?”
       “艾达,我不明白你指的是什么?”
      “噢!我爱数学,并且我相信能学好它。但是,我也爱音乐。我学了几年钢琴和小提琴。我的老师们认为,如果我投身于音乐,我定能成为专业音乐家。我该如何做?”
        萨默维尔夫人想了一会儿,说:“艾达,这就看你的选择了。也许你的家庭认为音乐是更容易接受的。还有,你的母亲和数学家有一定的联系,她会理解你的数学家之梦。我不能告诉你干什么好,这是困难的。但你必须深入思考,寻求自己的答案。”
        艾达微笑说:“我就怕你给我这个没有答案的答案。但是,谢谢您。”然后,在经过一番思考之后,她爽朗地补充道:“也许有一天,我会找到把数学和音乐结合起来的方法。我的这个想法,你认为如何?”
       “我们会找到的。”萨默维尔夫人答道,在她眼里闪耀着光芒。在几个月后的另一次聚会上,萨默维尔夫人把艾达介绍给查尔斯•巴贝奇。萨默维尔夫人向艾达解释说:“他在造一种机器,他称之为差分机。我想你会对它感兴趣,因为你很喜欢摆弄机器。”
        过了不久,艾达和她母亲被邀请到巴贝奇的工作间,在那里巴贝奇讲述了他的设计。他正在建造一台机器,它能靠计算数的差来计算表,而那时有的对数表、航海用表和经济用表都是用手算,得花费大量的时间且容易出错。艾达看了这台正在建造的机器,立即认识到它的巨大的潜力。她开始和巴贝奇一起工作,并且给予他大力的支持。
        萨默维尔夫人还把艾达介绍给她儿子的大学同学威廉金爵士。萨默维尔夫人认为他和艾达会是很好的一对。在他们彼此相识之后,艾达和这位年轻人谈得很融洽。不久以后,他们结了婚。威廉是洛夫莱斯伯爵的名字,于是艾达成了洛夫莱斯伯爵夫人。
        19世纪早期,很少有女人研究数学或科学,所以,艾达•洛夫莱斯有像玛丽•萨默维尔这样的朋友是难得的。由于她的丈夫支持她对科学的探求,她很幸福。后来,洛夫莱斯被接纳入皇家学会,为了艾达研究的需要,他常到学会的图书馆为她摘抄科学书籍和论文。因为女人当时还不允许进入该图书馆。
        虽然她有许多其他兴趣,艾达•洛夫莱斯继续帮助巴贝奇。巴贝奇在差分机上工作了许多年之后,他为一个新计划——分析机,抛弃了它。这机器除了能造表外还能做许多事,它会从一系列带孔卡片接受命令。巴贝奇作如此联想:如果带孔卡片能告诉织布机哪根针抬起,它们就能指导机器令哪个齿轮运转。
        艾达•洛夫莱斯有通过想象把巴贝奇的联想继续下去的能力。她的建议常常给他以帮助,她还在他资金拮据时,给予经济支持。巴贝奇建造机器的计划引起了全世界的关注(虽然它最终未建成)。
        对巴贝奇的机器如何工作,做出第一个公开的解释,是一位意大利数学家于1842年发表的论文。艾达•洛夫莱斯把这篇论文翻译成英文。因为她关于此机器知道得更多,她的翻译包括一些补充注释。在她写作时计划在进展,因而那些注释就越来越扩展。在她完成此译稿时,这篇译文比原来的论文长三倍,并且实用性更强。巴贝奇主张发表它,但是艾达•洛夫莱斯起初拒绝署名。因为在那时社会的女人,不愿意发表论文,特别不愿意发表这样复杂的论文。直到最后,她同意署名,但是只用她的起首字母。所以,这篇论文在公众中达三十年之久而不知道作者是谁。
        在这篇重要的论文中,艾达•洛夫莱斯讲述了巴贝奇的机器如何工作,又概述了机器上的作许多数学运算的程序,并且举例地说明她发展的解复杂问题的方法,还说明了机器的主要局限在于它不会思维。
       “妈妈,您不舒服吗?”她的女儿柔和地问道。
      “我怕。有时我怀疑关于我的命运的迷信说法是否正确。”
      在19世纪,一般认为:妇女们作智力上的努力是脆弱的,冒险去研究和深入地思考有损于她们健康。双亲常常不让她们的小女孩受教育、读书,认为这是对她们的爱护。
       “安纳贝尔,我真的不相信这一套。”艾达坚定地说,“如果我除了缝衣服、做饭什么事也不干,我会生病的。那么多男人也会生病。想想玛丽•萨默维尔,她七十多岁了,不是还很健康吗?没有谁比她付出的智力更多。” 事实上,艾达•洛夫莱斯从小就多病。她常常患偏头病,而且有时一种神秘的病会令她手足麻痹几个星期。但她从不以病为理由停止学子的努力。反之,她总是以旋风般的活动充实她的生活。
       “安纳贝尔,告诉过你我曾多么喜爱跳舞吗?”
      “妈妈,再给我说说!”
      “我不想夸张,但是大家都说我跳舞是最好的。当我们有聚会时,我是唯一的一个女孩,十一二岁时我就像成年人一样跳舞。别的女孩都嫉妒我。”她停下来,按摩她的太阳穴。“安纳贝尔,你给我拿块冰冷的湿布来好吗?” 安纳贝尔小心地将一块冰冷湿布放在她妈妈的前额上。“您是怎么成为一名跳舞能手的呢?”她问道。希望这样的谈话能减轻母亲疼痛的感觉。 “我认为那是由于我的体育锻炼。”艾达解释道,“绝大多数女孩对体育活动不感兴趣,但是我喜爱它。我每天坚持锻炼。这发展了我的四肢和平衡能力,并且帮助我成为一名骄傲而又舞姿优美的舞蹈者。骑马也是有帮助的,它可以增强节奏感,你是否理解这一点?”
       安纳贝尔非常珍惜与她母亲相处的时间。她知道母亲身体状况很差。医生已经诊断为癌症,并且要艾达卧床休息。有时,当头痛消退时,艾达坐在床边,把安纳贝尔叫过来,两人在钢琴上作二重奏——钢琴就摆在她床边。
      “安纳贝尔,我曾想……”
      “妈妈,想什么?”
      “我在想巴贝奇的机器,我想:那些带孔的卡片能被用于写作和演奏音乐。我总想找到一种方法把我对音乐的爱和对数学的爱结合在一起。我相信我能把它演算出来。”她笑着,“难道不是这么回事吗?”
<转载于培杰国际数学文化>

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发表于 2015-3-10 17:52:24 | 显示全部楼层
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