前 言
《阿達:數(shù)字女王》這本書是專門為中國讀者制訂的,這樣做的原因與中文的特點和中國文化的結(jié)構(gòu)有關(guān)聯(lián)。這一點我之后會稍微詳盡地論述。
奧古斯塔.阿達.拜倫,也就是洛夫萊斯夫人,出生于1815年12月10日。在她誕辰200周年之際,世界各地掀起了各種紀念她的活動——包括牛津大學(xué)舉行的為期三天的專題研討會,以及2016年1月19日在硅谷計算機博物館舉行的“致阿達的一封信”活動。她被視為計算機革命的先驅(qū)。
作為詩人拜倫勛爵之女及后來的洛夫萊斯伯爵夫人,阿達與她同時代的女性大相徑庭。受母親的鼓勵,她從孩童時期便開始專研數(shù)學(xué),之后的一生都對代數(shù)和力學(xué)保持著滿滿的激情。17歲時,阿達遇見了著名的數(shù)學(xué)家查爾斯·巴貝奇。巴貝奇邀請阿達參觀由他發(fā)明的第一臺計算引擎——一臺部分完工的“差分機”。一年后,在1834年12月的一個雨夜,巴貝奇又邀請阿達去他家。當(dāng)時他十分生氣,因為資助差分機的資金被撤銷了,同時他也先于他人,向阿達描繪了一種新的計算引擎——“分析機”,它“不僅有預(yù)見的能力,還能借助預(yù)見完成運算”。巴貝奇提出的概念頗具“普世性”,阿達對此印象深刻。這個概念也是現(xiàn)代計算機的起源。巴貝奇一直在構(gòu)想這個新引擎,1843年,阿達也參與到實現(xiàn)這個偉大構(gòu)想的工作之中。
意大利工程師路易吉.梅納布雷亞曾詳細論述了巴貝奇的計算引擎,阿達擔(dān)負這篇法語文章的翻譯并將之命名為《查爾斯.巴貝奇先生的分析機概述》。這篇文章于1843年發(fā)表,隨之發(fā)表的還有阿達對文中論述部分所做的解釋性注釋,這些注釋所占的篇幅是原文的兩倍多。阿達在撰寫注釋的同時也與他人有書信往來,那些令人驚嘆的信件被收錄在了這本書中。
毫無疑問,巴貝奇是分析機機械設(shè)計的負責(zé)人,阿達的《注釋》卻向世人揭示,是她看到了分析機的巨大潛力并對其做了一番闡釋。她將分析機視作一臺帶有多種功能的機器,不僅可以運算,還可以在聲音、藝術(shù)和商業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮功 007效。她繪制了一份伯努利數(shù)指令表,將巴貝奇創(chuàng)制的指令表加以改良。這份表包含了“循環(huán)”及“逐行指示符號”的概念,這些正是當(dāng)今編程需要用到的重要概念。
在阿達所有的通信中,有一封信只有一個片段,其中她將自己的思考方式描繪為“詩意科學(xué)”。此概念意指科學(xué)也存在美感和優(yōu)雅,跟詩歌一樣。同時,這個概念貫串于阿達的一生,給予她廣闊的視野,讓她的所見能遠遠地超越技術(shù)性細節(jié),也讓她能先于他人看到我們今天隨處可見的東西,那就是計算與藝術(shù)的關(guān)聯(lián)性。阿達明白“分析機編織的是代數(shù)的花紋,雅卡爾的織布機編織的是花與葉的圖案”,她還深信“分析機可能創(chuàng)作出各種復(fù)雜等級或各種程度的嚴謹精美的樂曲”。
中文將比喻囊括進自身的語言結(jié)構(gòu)之中,如中文一樣,阿達借由詩意科學(xué)的方法,利用比喻描述科技。她喜歡將自己的想象與對科學(xué)技術(shù)的熱愛相結(jié)合,這份興趣源于她小時候想制造飛行器的夢想,這個夢想一直持續(xù)到她逝世之前的一年——那一年她參觀了展示工業(yè)革命驚奇成果的萬國工業(yè)博覽會。
在《創(chuàng)新者》一書中,沃爾特.艾薩克森將“詩意科學(xué)”這一概念帶到了今天。在最后一章里,他回過來談及阿達,對她提出的“通用型機器”的概念表示肯定,這種機器“不僅可以執(zhí)行預(yù)先設(shè)定好的任務(wù),還可以通過編程和再編程完成各式各樣無限制的不定的任務(wù)”。艾薩克森在有關(guān)洛夫萊斯的章節(jié)中總結(jié)說,“阿達的貢獻不僅有啟示的作用,還具有深遠的意義。她比巴貝奇或任何一位她同時代的人都要優(yōu)秀,因為她能瞥見機器成為人類想象力的伙伴的未來”。
從預(yù)見性上看,阿達的文字透出她對計算機將改變?nèi)祟惿鐣@一現(xiàn)象的深刻理解。1843年,阿達請求巴貝奇完成分析機的研制工作,不是為了任何“野心和名氣”,而是“為了讓人類能有效地使用”這樣的機器。上述言語涵蓋了阿達頗具預(yù)見性眼光的精華之處。當(dāng)思考計算機的未來時,我們需要問自己是否在以一種造福世界的方式來使用這些神奇的機器。
阿蘭.圖靈設(shè)想的人工智能一直在不斷地完善進步,然而阿達.洛夫萊斯設(shè)想的人類智慧也需要同人工智能一起進步。與起源相關(guān)的故事之所以具有重要意義是因為,我們在理解過去的語境中構(gòu)建未來。阿達.拜倫(洛夫萊斯伯爵夫人)的想法時至今日依舊能觸及我們的心靈。正如阿達本人所為,如果我們堅定地控制計算機的力量,讓它以最有效的形式服務(wù)人類,那么這不僅能確保阿達在計算機方面的構(gòu)想被保留下來,還能確保我們?nèi)祟惖靡源匮永m(xù)下去。
《阿達:數(shù)字女王》目錄
獻給喬丹、雷切爾和杰尼 / 001
致 謝 / 002
前 言 / 004
洛夫萊斯夫人家譜圖 / 009
本書涉及的人物與地點簡介 / 010
要事年表 / 015
科學(xué)研究的“三位一體” / 019
莫比烏斯環(huán) / 022
第一章 應(yīng)愛而生,長于動蕩 / 001
第二章 父親去世;阿達的貓及飛行器 / 007
第三章 阿達愛狡辯的毛病;“我已改頭換面”;與巴貝奇相遇 / 019
第四章 從計算器到差分機 / 026
第五章 “使之成為你思維的一部分”;解未解的方程式;通用計算機 / 034
第六章 “通往愛情的坦途”;阿達的婚姻;組建三口之家;拜倫的出生 / 046
第七章 再獲兩孩;受封伯爵夫人;語言天賦 / 062
第八章 特殊的學(xué)習(xí)方式;“不可估量的遠景”;單人跳棋;“巨大的未知” / 077
第九章 “假以時日,我將成為一名詩人”;科學(xué)研究的“三位一體”;“一段最奇怪、最可怕的歷史” / 089
第十章 “我有義務(wù)去做”;“鳳凰涅槃”;“鬼火” / 103
第十一章 “鄙視和憤怒”;詩歌的天賦;“不會扔掉數(shù)學(xué)這條線的”;一大群朋友 / 116
第十二章 “拼命地工作”;“為您服務(wù)的精靈” / 126
第十三章 “你可以當(dāng)一個了不起的將軍”;分析師與哲學(xué)家 / 141
第十四章 各種騙子與數(shù)字女王 / 161
第十五章 分析師與哲學(xué)家,以及分析機:阿達《注釋》節(jié)選 / 180
第十六章 《精靈指南》;“愛進行哲學(xué)思考的孩子”;“籠中之鳥” / 210
第十七章 行星系統(tǒng);不是蝸牛殼而是分子實驗室;分子宇宙的牛頓 / 218
第十八章 “神經(jīng)系統(tǒng)的微積分原理”;一種熱情的亂象;“叛徒”;太多數(shù)學(xué)問題 / 226
第十九章 《造物自然史的痕跡》;安全服從;詩意科學(xué) / 239
第二十章 過渡階段 / 255
第二十一章 “心臟痙攣”,再多活幾年 / 269
第二十二章 “輕裝步兵”;“每個人都會受人詆毀”;“身后冰冷的石頭” / 279
第二十三章 “走進了一座墳?zāi)埂;?fù)活;末日 / 292
第二十四章 萬國工業(yè)博覽會;“錢包里連5英鎊都掏不出來”;“給暴君一擊” / 307
第二十五章 龍與彩虹 / 320
附錄一 / 340
附錄二 / 351
附錄三 / 357
附錄四 / 365