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数学家传记

阿达·洛夫莱斯Ada Lovelace

出生
1815年12月10日 英格兰米德尔塞克斯皮卡迪利(今伦敦)
逝世
1852年11月27日 英格兰伦敦马里伯恩

阿达·洛夫莱斯是Lord Byron的女儿,她对查尔斯·巴贝奇的分析机产生了兴趣,并描述了如何为其编程。

完整传记

奥古斯塔阿达·洛夫莱斯的父亲是著名诗人乔治Gordon Byron勋爵,母亲是安妮·伊莎贝尔·米尔班克。阿达·洛夫莱斯的父母于1815年1月2日结婚,但在1816年1月16日分居,那时她出生才一个月。1816年4月25日,Lord Byron出国,阿达·洛夫莱斯此后再也没有见过父亲。Lord Byron再也没有回到英格兰,在阿达·洛夫莱斯八岁时死于希腊。阿达·洛夫莱斯夫人获得了女儿阿达·洛夫莱斯的单独监护权,后者于1817年4月被宣布为衡平法院受监护的未成年人,她竭尽所能抚养孩子,以确保她不会像父亲那样成为诗人。

阿达·洛夫莱斯夫人本人曾对数学研究感兴趣。Lord Byron在结婚前曾称他未来的妻子为“平行四边形公主”,并于1812年10月18日写信给她(例如参见[3],其中引用了这封信):-

我在数学方面也完全同意你的看法——并且只能满足于在不可理解的距离之外钦佩它们——总是把它们加入我遗憾的清单——我知道二加二等于四——如果我能证明这一点我也会很高兴——尽管我必须说,如果通过某种过程我能把二加二变成五,那会给我大得多的乐趣。我记得唯一给我很大乐趣的部分是那些定理(是这个词吗?),在其中在对A、B和C、D等等进行变换之后,我最后来到“这是荒谬的——这是不可能的”,而这一点我总是达到,并且我担心一生中总会达到……

鉴于这种数学心态,Lord Byron显然并不具有,阿达·洛夫莱斯夫人自然应该试图在那个方向上鼓励阿达·洛夫莱斯。此外,她认为数学是训练心智的好科目,可以确保她的女儿采取有纪律的方法。阿达·洛夫莱斯夫人认为,音乐是为女孩提供正确社交技能的主题,因此这在阿达·洛夫莱斯的教育中也受到强调。然而,尽管阿达·洛夫莱斯夫人投入了大量精力来组织阿达·洛夫莱斯的教养,她本人似乎很少与她相处。Lord Byron一定听说过这些问题,因为他于1816年3月1日写信给阿达·洛夫莱斯夫人(例如参见[3],其中引用了这封信):-

他们告诉我,年幼的阿达·洛夫莱斯身体很好,并且显示出对保姆和祖母的熟悉程度令人惊叹——也许她该开始认识另一位亲戚了。

Lord Byron在这段引文中提到的祖母是诺埃尔夫人,即阿达·洛夫莱斯夫人的母亲,她与阿达·洛夫莱斯的日常接触确实比阿达·洛夫莱斯的母亲多得多。然而,诺埃尔夫人于1822年去世。

为了指导阿达·洛夫莱斯的教育,家里聘请了多位家庭教师,往往只聘用很短一段时间。大约六岁时,她有一位拉蒙特小姐做家庭教师,尽管母亲强调数学,阿达·洛夫莱斯最喜欢的科目却是地理,而算术她只是为了取悦母亲才勉强学习。在发现阿达·洛夫莱斯更喜欢地理而非算术后,阿达·洛夫莱斯夫人坚持要把阿达·洛夫莱斯的一节地理课换成一节算术课,此后不久,拉蒙特小姐就被替换掉了,不再担任阿达·洛夫莱斯的家庭教师。家里有些人担心阿达·洛夫莱斯夫人坚持对女儿逼得太紧。

阿达·洛夫莱斯夫人不顾家中的事务,不断向女儿施压,要她长时间刻苦学习功课。虽然有时给予一些奖励,但通常施加压力的方式是给阿达·洛夫莱斯惩罚,如单独禁闭、让她一动不动地躺着,并要求她写道歉信,例如(参见[3]):-

我,阿达·洛夫莱斯,没有把笔记做得很好,但我会努力明天做得更好。

阿达·洛夫莱斯的数学教育由多位私人教师承担。威廉·弗伦德曾教过阿达·洛夫莱斯夫人数学,也参与了阿达·洛夫莱斯的数学教育,但此时他已年迈,未能跟上数学的发展。威廉·金博士也在1829年被聘为阿达·洛夫莱斯的教师,但他对数学的兴趣并不很深,他承认自己学习数学是靠阅读而非实践。他继续提供建议数年,并在1834年与阿达·洛夫莱斯的通信中写道:-

……你很快会在学习中难住我。

很明显,作为家庭教师的King有些力不从心。我们称King为“家庭教师”,因为到1834年,阿达·洛夫莱斯的生活中出现了第二位William King,也就是她次年将要嫁的人。

回到阿达·洛夫莱斯夫人为教十三岁的阿达·洛夫莱斯而聘请的教师,我们还可以提到Arabella Lawrence小姐,阿达·洛夫莱斯夫人指示她改变阿达·洛夫莱斯的“好争论的性情”。很少有人能像阿达·洛夫莱斯夫人那样为塑造孩子的性格付出更多!然而,年轻的阿达·洛夫莱斯长期遭受一些健康问题,并在1829年染上麻疹,花了很长时间才康复。

1833年,阿达·洛夫莱斯被引见入宫,同年6月5日,她在一次聚会上遇到了查尔斯·巴贝奇。两周后,阿达·洛夫莱斯和她的母亲参观了查尔斯·巴贝奇的伦敦工作室,那里展示着差分机。阿达·洛夫莱斯为之着迷,据Sophia Frend——William Frend的女儿、后来成为奥古斯塔斯·德摩根的妻子——记载,她写道:阿达·洛夫莱斯:-

……尽管她年纪尚小,却理解其工作原理,并看到了这项发明的非凡之美。

1834年,当阿达·洛夫莱斯十八岁时,她遇到了玛丽·费尔法克斯·萨默维尔 [3]:-

玛丽·费尔法克斯·萨默维尔夫人给阿达·洛夫莱斯寄数学书,指导她学习,为她出题,最重要的是,与她这位年轻的门生谈论数学。谈话的部分内容涉及查尔斯·巴贝奇和他的机器。查尔斯·巴贝奇玛丽·费尔法克斯·萨默维尔夫人已是多年好友,并定期通信。

阿达·洛夫莱斯喜欢与玛丽·费尔法克斯·萨默维尔一起参加数学和科学演示,但她也喜欢在其他场合有她作伴。1835年6月,她写信给William King,她未来的丈夫(例如参见[3],信中引用了这封信):-

今晚我要去我的朋友玛丽·费尔法克斯·萨默维尔夫人家过夜。她好意提出带我去听音乐会,我对音乐的热爱使我无法拒绝。

阿达·洛夫莱斯金在1838年她的丈夫威廉·金被授予伯爵爵位后成为阿达·洛夫莱斯伯爵夫人,她于1835年7月8日与威廉·金结婚。他们有三个孩子;阿达·洛夫莱斯生于1836年5月12日,安娜贝拉生于1837年9月22日,拉尔夫·戈登生于1839年7月2日。此后,在1841年,阿达·洛夫莱斯开始由奥古斯塔斯·德摩根提供的高等数学学习。

正如我们上面提到的,1833年阿达·洛夫莱斯(当时她仍是这个名字)对查尔斯·巴贝奇的分析机产生了兴趣,十年后,她完成了一篇带注释的费德里科·路易吉Notions sur la machine analytique de Charles Babbage(1842年)译本。查尔斯·巴贝奇[2]描述了这是如何发生的:-

在[费德里科·路易吉的]关于该主题的论文在《日内瓦万有文库》上发表后一段时间,已故的阿达·洛夫莱斯伯爵夫人告诉我她翻译了费德里科·路易吉的论文。我问她为什么不自己就这个她如此熟悉的主题写一篇原创论文?对此,阿达·洛夫莱斯夫人回答说她没有想到这一点。然后我建议她在费德里科·路易吉的论文中加一些注释;这个想法立即被采纳了。

我们一起讨论了可以加入的各种说明:我提出了几个建议,但选择完全由她自己决定。各个问题的代数推导也是如此,只有与numbers of Bernoulli有关的那个例外,那是我主动提出替阿达·洛夫莱斯夫人做的,以免她费事。这个她寄回给我要求修改,因为她发现我在推导过程中犯了一个严重错误。

阿达·洛夫莱斯伯爵夫人的注释长度约为原论文的三倍。其作者几乎完全进入了与该主题相关的所有极为困难和抽象的问题。

这两篇论文合在一起,为那些能够理解推理的人提供了一个完整的证明——分析的所有展开和运算现在都能够由机器执行。

在被称为“注释”的注解中,阿达·洛夫莱斯描述了分析机如何编程,并给出了许多人认为是第一个计算机程序的东西。她这样描述分析机[6]:-

分析机的独特之处,以及使它能够被赋予如此广泛的功能、有望成为抽象代数得力助手的原因,在于它引入了雅卡尔所设计的原理,即通过穿孔卡片来调控锦缎织物制造中最复杂的花样。两种机器的区别正在于此。差分机中不存在任何类似的东西。我们可以最恰当地说,分析机编织代数图案,正如雅卡尔织机编织花朵和叶子。

她还在注释[6]中写道:-

再者,[分析机]除了数之外,还可以作用于其他事物,只要找到这样的对象,其相互之间的基本关系能够用抽象运算科学的关系来表达,并且这些对象也能够适应发动机的运算记号与机构的作用……例如,假设和声学与音乐作曲科学中音高的基本关系能够进行这样的表达和适应,那么发动机就可以创作出任何复杂程度或篇幅的精巧而科学的音乐作品。

阿达·洛夫莱斯的注释于1843年发表在理查德.泰勒的《科学回忆录》第3卷中,作者署名AAL。这是她成就的巅峰,有一段时间她沉浸在知道AAL是谁的朋友们的钦佩之中,但这些朋友已经对她的健康表示担忧。到那年年底,她因困扰她的各种健康问题而服用多种药物。

注释出版后,她的生活每况愈下,几乎可以肯定缺乏科学项目,尤其是她缺少可以讨论数学和科学问题的朋友,是她衰落的主要原因。当然,她将注释视为自己的第一部数学出版物,并在许多信件中写到她预期将随之而来的许多数学著作。她考虑写一篇长评,也许以她注释的风格,评论格奥尔格·欧姆的著作On galvanic series, mathematically determined,但她寻求鼓励的查尔斯·巴贝奇,因自己为计算机开发筹资缺乏成功而变得沮丧,未能给她必要的支持。1844年,阿达·洛夫莱斯写信给奥古斯塔斯·德摩根的妻子说,由于最近的一场病:-

……我完全无法思考,甚至连我的研究都无法想。我昨天重新开始了;但有一段时间我每天只能给它们半小时到一小时。请告诉奥古斯塔斯·德摩根先生这一切;他一定奇怪为什么没有收到我的信。

阿达·洛夫莱斯曾与几位男性熟人调情,并因此闹出过几桩丑闻。她的丈夫确保销毁了她写给这类朋友的100多封信。此外还有过度饮酒的问题,当饮酒佐餐变成以酒代餐后,情况变得更糟。有一度她考虑根据自身经历写一篇关于鸦片和葡萄酒影响的科学研究。赛马赌博是这些年的另一大嗜好,她典当了一些珠宝来筹措赌资。去世时,她欠下了2000英镑的赌债。

也许如果她的丈夫个性更强,特别是如果他能够与她的智力相匹配,一些问题本可以避免,因为整个家庭是由阿达·洛夫莱斯夫人主导的。然而在1850年前后,阿达·洛夫莱斯与她的母亲闹翻了,几乎可以肯定是在她发现多年来母亲一直就她的父亲Lord Byron对她撒谎时。阿达·洛夫莱斯夫人一生都试图确保她的女儿尽可能与Lord Byron不同,最终阿达·洛夫莱斯发现了母亲操纵的程度。

到1852年1月,阿达·洛夫莱斯饱受疼痛折磨,因为那很可能早已是她一段时间以来健康问题主因的癌症,变得更加严重。然而她的头脑依然像以往一样敏锐。她的丈夫写道(例如见[5]):-

她的心智因她所款待的知识分子宾客的交往而焕发活力。……她能极其细致地掌握问题的数学方面……她的概括能力确实最为出众,而这又与细致而复杂的分析能力结合在一起。查尔斯·巴贝奇是她恒久的智识伴侣,她总能在他身上找到与自己强大理解力相匹配的人,他们不断的哲学讨论只会带来更多的敬重和相互喜爱。

1852年,年仅37岁的阿达·洛夫莱斯死于癌症。

参考文献

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