愛達(Augusta Ada King-Noel, 1815-1852)是英國著名的數學家兼作家,
她是第一位看出電腦潛能,主張電腦不只能進行數學計算的人;
更因在著作中發表了查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage, 1791-1871)的
分析機所使用的白努利數(Bernoulli Numbers Bn)演算法註解,
而被公認為史上第一位程式設計師,對現代電腦科學發展產生重大影響。
部分參考自這篇文章。
愛達·勒芙蕾絲畫像
1815年,第6代拜倫勛爵(6th Baron Byron,簡稱Lord Byron)
著名英國浪漫派詩人、革命家與劇院導演拜倫(George Gordon Byron)
為避免與同父異母姐姐Augusta Leigh亂倫的醜聞,
註: 當時傳聞Augusta Leigh女兒Elizabeth Medora Leigh與第11代溫特沃斯女爵(11th Baroness Wentworth,簡稱Lady Wentworth)
的父親其實是拜倫,而非其丈夫George Leigh。
英國數學家安妮貝拉(Anne Isabella Milbanke,綽號Annabella Milbanke)結婚。
婚後的拜倫變本加厲,經常酗酒、欠債與家暴妻子安妮貝拉。
1815年12月10日,愛達·拜倫(Augusta Ada Gordon Byron)出生,
拜倫因出生的不是兒子而發怒,與妻子的關係降到冰點,
甚至將Augusta Leigh帶來家裡住,豪不掩飾地在妻子面前亂倫。
1816年1月16日,安妮貝拉與拜倫離婚後,獨自扶養1個月大的愛達;
為杜絕"來自拜倫的劣根性",安妮貝拉教導女兒數學而忽略文學,
並對女兒進行詆毀父親的思想控制,更將拜倫醜聞傳遍全英國社交圈。
同年(1816年)4月21日,拜倫被迫簽下分居協議後便永遠離開英國。
註: 早在1816年3月,克萊爾·克萊爾蒙特(Claire Clairmont)
便因曾寄信給拜倫尋求"職涯建議"而相識,並於6月時發現自己懷孕。
拜倫作品《恰爾德·哈羅爾德遊記(Childe Harold's Pilgrimage, 1812-1818)》
第三章讚美詩便以女兒愛達為靈感;其後也曾向第十三任博士提及此事。
(NuWho S12E08: The Haunting of Villa Diodati)
蘇聯於1988年發行的詩人拜倫
誕生200周年紀念郵票
約莫此時,Master為19世紀送來了工程學革新之作--"銀女士(Sliver Lady)",
利用它將Kasaavin(光型態生物)轉換並傳輸至N-Space中進行間諜研究。
被Master送來19世紀的"銀女士"
"銀女士"會將Kasaavin(光型態生物)
轉換並傳送至N-Space來進行間諜研究
其第一個目標為電腦發展起點的關鍵兩人--愛達與巴貝奇。
1829年6月,愛達(13歲)因麻疹發作而首度全身行動癱瘓,
劇中解釋是因為被"銀女士"傳送來N-Space的Kasaavin(光型態生物)
會用自己的身體將她傳送至"Kasaavin的領域(Realm)"中研究,
以了解人類電腦發展史,並在研究結束後將她傳送回N-Space。
不知真相的愛達誤將"Kasaavin的領域"視為自己的大腦,
並將前來研究的Kasaavin當成帶領她進出自己大腦的守衛。
Kasaavin將愛達傳送至自己的領域中研究,
並因而造成了愛達的全身行動癱瘓
1819年~1822年間,查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage)
實作了小型的差分機,稱之為差分機0號(Difference Engine No.0),
其可以進行10進位制數字系統運算,並由搖動手桿給予動力。
其於1822年6月14日發表於皇家天文學會(Royal Astronomical Society)後,
於隔年(1823年)在英國政府的1700元英鎊資助下啟動差分機計畫。
1824年,巴貝奇(33歲)獲得皇家天文學會金獎(Gold Medal)。
1828年~1839年間,巴貝奇在劍橋大學擔任盧卡斯教授。
註: 盧卡斯數學教授席位(Lucasian Chair of Mathematics)
是英國劍橋大學(University of Cambridge)的一個榮譽職位。
其是依據英國劍橋大學議會成員亨利·盧卡斯(Henry Lucas)遺囑所設,
授予對象為數理相關的研究者,且同一時間只授予一人。
預計完工需要2萬5千個零件(大致均分計算與印刷),重達4噸。
其基本想法是利用機器將計算到印刷的過程全面自動化,
原理是利用N次多項式求值共通的N次階差特性帶動10進位運算。
然而儘管巴貝奇的設計是可行的,但該時代的金屬加工技術無法勝任,
直至10年後(1832年),巴貝奇只能拿出7分之1部分來展示,
但整個計畫已經嚴重超支(1842年中止計畫後清算為17500英鎊)。
因為家庭環境關係,愛達認識了許多科學家與作家並跟著他們學習,
受到母親的教育與父親的感性影響,自稱在做"詩意的科學"。
1833年,愛達(17歲)透過數學家教Mary Somerville認識了巴貝奇(42歲)。
當時計畫進行到可運算2階與3階數,並可提取二次方程式的根。
製作差分機期間,巴貝奇逐漸意識到建造更加通用的機器是可行的,
於是在同年間(1833年),便開始設計分析機(Analytical Engine)。
7分之1部分差分機1號
劇中出現的巴貝奇與7分之1部分差分機1號
同年(1833年)年底,愛達(18歲)在與家教的不倫戀曝光之後私奔;
最終在母親安娜貝拉與其朋友聯手封鎖消息下,才不讓醜聞流傳開來。
1834年,愛達(18歲)在英國倫敦阿德萊德美術館(Adelaide Gallery)
的發明展中再度行動癱瘓,而被傳送至"Kasaavin的領域"中,
意外遇見了困在此地的第十三任博士,並將之解救回N-Space。
與Master的決戰之後,愛達隨博士穿過Kasaavin前往2020年,
卻因其急抓住手而意外抵達1943年(第二次世界大戰時期)的法國巴黎。
其對此時期的黑暗深感意外,聲稱自己一直很想回到到此地(指法國)。
註: 推測此為暗示愛達與素未謀面父親的關聯性。在博士的協助下,愛達使用未來的掀蓋式手機播打電話並錄音,
更於抵達2020年後見證電腦可用來設計飛機的逃生說明書。
被博士送回1834年後,愛達不斷表明想要保留住看見未來科技的記憶,
但博士仍清除了其此經歷的記憶,並稱她不需要預視就能看見未來。
(NuWho S12E02: Spyfall II)
(1st Earl of Lovelace)的威廉·金-諾爾(William King-Noel)。
1837年,巴貝奇開始設計分析機(Analytical Engine)。
這台機器由內存記憶體(可儲存1000個40位的10進位數)、
控制流程(可執行條件及迴圈)與算術邏輯單元所組成,
與現今的電腦架構非常類似,可以說是現代電腦的鼻祖。
此分析機內所寫入的程式包含可以計算多項式、疊代公式、
高斯消去法和伯努利數等,可惜最終未被完整製造出來。
實驗性的部分分析機
1842年~1843年,愛達(26-27歲)花了9個月翻譯了
1篇義大利將軍、政治家與數學家費德里科·路易吉(Federico Luigi)
闡述巴貝奇分析機的論文《分析機概念》,並在其後加上詳盡的註記,
說明用分析機計算伯努利數的方法,被認為是史上第一個演算法。
註: 部分歷史學家持反對意見,認為1836年~1837年其曾斷言未來分析機將可以處理更複雜的工作,如編曲或排版等,
的巴貝奇私人筆記中,已有了更早的分析機用演算法。
但仍僅能依照人類指令運作,並無自我分析真理的能力。
因為靠翻譯所賺到的錢有限,愛達起了用差分機賭馬的念頭,
期望能夠透過數學運算來預測事物走向,是以數學計算運動賭局的先驅。
儘管計算方式已是當時最先進,但因仍不足以做為可靠運算而賠產。
除了沉迷賭博之外,愛達更因鴉片酊成癮而未能即時發現癌症;
最終在1852年,其(36歲)為了治療子宮癌而死於失血過多,
極其諷刺的是,她與素未謀面的父親拜倫死於相同的年齡與原因。
1871年,被後世喻為"電腦之父"的巴貝奇(80歲)
最終在未能完成分析機的遺憾中逝世;
《泰晤士報》甚至在訃文中取笑他的失敗。
1990年9月,近代蒸氣龐克的始祖小說《差分機》出版,
內容就是以巴貝奇的研究為基礎所寫成的,
而讓其也被後世推崇為"近代蒸氣龐克的始祖"。
1953年(愛達死後100年),《分析機概論》譯文筆記被重新公布。
1980年12月10日,美國國防部開發了一支高級軍用程式語言,
整合了美軍系統中上百種不同程式設計語言,提高除錯能力與效率,
並以Ada為該程式語言命名以紀念其對於現代電腦科技的貢獻。
此外,美國國防部標準局也用她的生日設立編號MIL-STD-1815。
此外,每年10月13日被定為"愛達·勒芙蕾絲日(Ada Lovelace Day)",
時長50小時,用來表揚在理工科(包含科學(Science)、科技(Technology)、
工程(Engineering)與數學(Math),簡稱STEM)上表現傑出的女性。
極其諷刺的是,她與素未謀面的父親拜倫死於相同的年齡與原因。
愛達所撰寫的伯努利數演算法註解
1871年,被後世喻為"電腦之父"的巴貝奇(80歲)
最終在未能完成分析機的遺憾中逝世;
《泰晤士報》甚至在訃文中取笑他的失敗。
1990年9月,近代蒸氣龐克的始祖小說《差分機》出版,
內容就是以巴貝奇的研究為基礎所寫成的,
而讓其也被後世推崇為"近代蒸氣龐克的始祖"。
劇中查爾斯·巴貝奇與其對蒸氣龐克貢獻的暗示
1953年(愛達死後100年),《分析機概論》譯文筆記被重新公布。
1980年12月10日,美國國防部開發了一支高級軍用程式語言,
整合了美軍系統中上百種不同程式設計語言,提高除錯能力與效率,
並以Ada為該程式語言命名以紀念其對於現代電腦科技的貢獻。
此外,美國國防部標準局也用她的生日設立編號MIL-STD-1815。
美國國防部高級軍用程式語言Ada
此外,每年10月13日被定為"愛達·勒芙蕾絲日(Ada Lovelace Day)",
時長50小時,用來表揚在理工科(包含科學(Science)、科技(Technology)、
工程(Engineering)與數學(Math),簡稱STEM)上表現傑出的女性。
2017年國際婦女節Google Doodle上的
傑出女性代表包含愛達·勒芙蕾絲