第二百八十六章 真正的计算机之父

历史上极为重要的两位先驱。

    世人皆知图灵与冯诺依曼是计算机的奠基者，但鲜少有人知晓，真正符合‘计算机之父’定义的人......

    正是徐云面前的这个小老头，查尔斯·巴贝奇。

    其实吧。

    巴贝奇、图灵、冯诺依曼几人的关系，看过咱们这本书的同学应该比较好理解：

    就像汉斯·利伯发明了望远镜，伽利略发明了天文望远镜一样，有些概念是可以在具体名目下细分的。

    比如查尔斯·巴贝奇是‘通用计算机之父’。

    冯诺依曼是‘现代计算机之父’。

    图灵则是‘计算机科学之父’。

    三者的领域各有不同，地位也并不冲突。

    不过遗憾的是，也不知道是不是命运使然，这三位的结局都不太好。

    比如冯诺依曼是癌症去世，享年不过53岁。

    图灵的死则更加众说纷纭，他在41岁那年自杀身亡，而他死前遭遇过极其强烈的舆论攻击——因为他是一位同X恋。

    考虑到这年头LGBT比较敏感，此处就不多赘述了。

    而最倒霉、最凄惨的。

    无疑是查尔斯·巴贝奇与阿达·洛芙莱斯这对组合了。

    巴贝奇1791年出生于伦敦，在剑桥读书的时候数学成绩极佳，与天王星发现者威廉·赫歇尔的儿子约翰·赫歇尔一起组建了分析学会，并且竭力复兴英国数学。

    毕业后的巴贝奇也从事起了数学研究，还参与了皇家天文学会的建立，一度被视为英国的‘小高斯’。

    但在1820年。

    一个意外冒出的念头，彻底改变了巴贝奇的一生。

    导致这个念头出现的直接原因很简单，叫做数表。

    人们使用数表的历史由来已久，古今中外都有大量的记录。

    现存最古老的一批数表来自巴比伦，生成于公元前1800-1500年。

    这些数表用楔形文字刻在粘土上，人们使用它们进行单位转换，计算乘法和除法。

    在近代，数表广泛应用于科学、金融、航海、工程、测绘等领域。

    这些数据极其重要，作为工具在人们的生活中变得不可或缺。

    而编制数表需要分工合作，通常的模式是这样的：

    数学家负责确定计算用的数学公式；

    监督员负责按照数学公式组织计算，并监督结果的汇总和印刷；

    接着计算员负责计算。

    计算员们各自在家工作，为了防止出错，两名计算员会独立计算一遍数据，再由另一名比较员核对结果。

    计算并出版这些数表需要投入巨大的工作量，但错误依然不可避免。

    即使著名的英国《航海天文历》也包含错误，曾经有不止一只船报告说，因为天文历中的错误数据导致他们的船只搁浅或者在大海里迷失方向。

    1820年的时候，巴贝奇和约翰·赫歇尔便是在为天文学会验算对数表。

    整个过程不但枯燥繁杂，同时也发现了一大堆的错误。

    于是乎，巴贝奇的脑海中冒出了一个念头：

    如果这些计算能用蒸汽完成该多好啊。

    这件事记载在了巴贝奇的自转中，书名叫做《Passages from the Life of a Philosopher》，亚马逊有卖，27美刀。（话说谁知道怎么搞抽奖么，想把这本书搞个抽奖送出去）

    这个念头在冒出之后便一发不可收拾，巴贝奇为此投入了大量精力，最后得出了一个叫做分差法的原理。

    分差法可以轻松的构造函数T的表格，通过级联的加法生成一系列数，就可以得到一列所需的计算结果，显然很适合用机器来实现。

    在这种基础上。

    巴贝奇将自己设想的机器命名为了差分机：

    它由蒸汽机推动，通过常量差分计算数表，并把结果记录到金属表盘上。

    通过直接从这些表盘打印表格，差分机避免了制表工人可能引起的各种错误。

    巴贝奇设想。

    一位操作员只需给差分机输入不同的差分值，机器就可以反复累加并打印出结果。

    因为每个加法项都要依赖于前一步计算的值，因此这个方法包含内在的检测机制：

    只要最后一个数字是正确的，那么表中所有之前的数据一定都是正确的。

    如果换作人类计算员的话，则有可能在任何一步出错。

    确定好设计方案后，巴贝奇便弄了一套车床，自己操作，还雇了几位金属铸件工。

    1822年。

    一台可以工作的模型机问世了——它经由一个手柄，转动齿轮执行运算。

    虽然这只是巴贝奇设想机器的一部分，但无疑这台模型机已证实了他的想法的可行性。

    这台机器很快引起了英国财政部的关注，最终在1824年，英国财政部决定资助巴贝奇1500英镑，让他开始动手制造全尺寸差分机。

    巴贝奇的差分机需要的设备精度很高，所以他聘请了一流的机械工程师克莱门特协助——这也是导致巴贝奇下场凄凉的万恶之源。

    因为差分机对零部件的要求很高，当时的制造工艺远达不到巴贝奇的要求。

    所以呢，

    巴贝奇不得不在设计差分机的同时，让克莱门特去制造能生产差分机零部件的工具。

    通常的情况是，他先设计差分机的一个模块，然后再设计并制造工具来生产这个模块。

    因此长期下来，差分机项目把英国的机器制造水平提升到了新的高度。

    但是项目本身却进展缓慢而且耗资巨大。

    这部分资金经过的全是克莱门特的手——他通过资金装备了价值数千英镑的机械工具，这部分工具正是由巴贝奇设计、政府投资建造的。

    但是根据法律，这些东西却是克莱门特的财产。

    于是在1834年，克莱门特终于跳反了：

    他拒绝再为巴贝奇工作，截留了图纸和零部件，并且反诉起了巴贝奇和英国政府，最终成功胜诉。

    自那以后。

    英国政府便放弃了对巴贝奇差分机的投资。

    而就在与克莱门特打官司的期间，巴贝奇又萌生了分析机的想法：

    为什么不建造一台不仅能计算基于常量差分的算式，还能解决任何数学问题的机器呢？

    于是他写信给英国首相罗伯特·皮尔，却遭遇了无情的嘲笑：

    “这部机器的唯一用途，就是花掉大笔金钱！”

    所以从那以后，巴贝奇只能靠着自己四处‘化缘’求助。

    而正是在这个过程中，他遇到了倒霉蛋双人组的另一个成员：

    阿达·洛芙莱斯。

    阿达·洛芙莱斯是诗人拜伦的女儿，一位数学天才，20岁那年嫁给了自己的数学老师威廉·金。

    1835年初。

    威廉·金因为获得了科普利奖章，而被册封为勒芙蕾丝伯爵。

    因此很多时候，阿达·洛芙莱斯也被称为勒芙蕾丝伯爵夫人。

    阿达·洛芙莱斯比巴贝奇的年龄要小20多岁，17岁那年曾经在巴贝奇名声大火的时候听过他的讲课。

    因此对于巴贝奇极其崇拜，在差分机方面也兴趣颇大。

    在加入巴贝奇团队了后。

    她推广了巴贝奇的分析机，并为其编程，被视为世界上第一位计算机程序员。

    虽然巴贝奇未完成分析机的制造，但阿达的努力使其广为人知。

    为了纪念这位杰出的女性。

    早期的编程语言Ada就是以她的名字命名的。

    另外每年十月份的第二个星期二也被定为Ada Lovelace Day，以致敬女性在科学、技术、工程和数学方面所做的贡献。

    这位从不搞任何性别对立的事情，却让所有人都对她保持尊重。

    某种意义上来说，这才是真正的女权——靠着贡献而非撕逼争取来的权利。

    视线再回归原处。

    在阿达加入团队后。

    他们为了把分析机的图纸变成现实，双双耗尽了自己全部财产，搞得一贫如洗。

    毕竟威廉·金只是是名誉伯爵，并非传统贵族，和埃利斯那种世袭伯爵完全无法比较。

    先前曾经提及过。

    在1850年，一英镑大约等同于后世900块钱滴购买力。

    1.8万英镑就是1600多万，哪怕是新晋伯爵家庭也负担不了。

    于是乎。

    巴贝奇他们为了为筹措科研经费，甚至搞起了国际象棋玩具和赛马游戏机。

    阿达还曾经忍痛两次把丈夫家中祖传的珍宝送进当铺，用换来的钱维持日常开销——而这些财宝又两次被她母亲出资赎了回来。

    在整个过程中，威廉·金都在默默支持着妻子。

    可惜后世除非你去英国的数据网站查询信息，否则你基本上看不到任何与这位勒芙蕾丝伯爵有关的信息。

    搜索勒芙蕾丝伯爵，出现的基本上都是阿达的介绍，也就是勒芙蕾丝伯爵夫人的内容。

    可惜的是。

    这种毫无保留的支持，并没有带来美好的回报。

    恰恰相反。

    由于长期贫困交夹，加之无休无止脑力劳动，阿达的健康状况在1850年后便开始急剧恶化。

    最终在1852年因子宫颈癌失血过多魂归黄泉，香消魄散，死时年仅36岁。

    阿达去世后，巴贝奇又独立坚持了20年。

    但天不遂人愿，他依旧没有制造出分析机。

    最终巴贝奇在1871年10月18日于家中脑溢血而死，《泰晤士报》在讣告中还嘲笑了他的失败。

    在徐云穿越来的后世。

    很多人认为巴贝奇无法制造出分析机主要是是因为生产力问题，但实际上并非如此。

    比如他同时代的瑞典人佩尔·乔治·舒茨在借鉴巴贝奇的设计之后，在1843年便建成了一台支持5位数、3次差分的差分机。

    随后他又分别在1853和1859年建成了两台支持15位数、4次差分的机器，先后由美国纽约天文台和英国政府购买使用。

    巴贝奇的失败很大部分要归结于克莱门特的跳反，在那之后由于资金来源匮乏，他的大部分精力其实都放在了拉投资上。

    一次次的碰壁既容易影响效率，又容易将人带入极端，这种事情在后世也屡见不鲜。

    不过眼下，这对受尽了苦难的双人组，却迎来了一个变数。

    会客室内。

    只听徐云轻咳一声，对巴贝奇问道：

    “查尔斯学长，你想明白计算机的意义，想真正的...活着吗？

    ......

    注：

    怕被说科普太多解释一下，巴贝奇这根线会影响很长很长，和现实有些联动，所以介绍的会细一点。

    这个月内争取把副本完结，不过估计够呛，可能要到下个月。