弗朗西斯·艾倫她的研究影響了計(jì)算機(jī)發(fā)展的整個(gè)歷程

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弗朗西斯·艾倫（Frances Allen，也有譯成“法蘭·艾倫”的），她是一名美國人，計(jì)算機(jī)科學(xué)家，全球首位圖靈獎(jiǎng)女性得主（圖靈獎(jiǎng)是由美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)于1966年設(shè)立的一個(gè)專門用來獎(jiǎng)勵(lì)那些對計(jì)算機(jī)事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)的個(gè)人的獎(jiǎng)項(xiàng)。其名稱取自計(jì)算機(jī)科學(xué)的先驅(qū)、英國科學(xué)家艾倫·麥席森·圖靈。由于圖靈獎(jiǎng)對獲獎(jiǎng)人的要求很高，評獎(jiǎng)的程序也是極其嚴(yán)格，而且每年只獎(jiǎng)勵(lì)一名計(jì)算機(jī)科學(xué)家，只有在極少的年度，會(huì)有兩到三名合作者會(huì)共享此獎(jiǎng)。因此它在計(jì)算機(jī)界是最負(fù)盛名的一個(gè)大獎(jiǎng)，有著“計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)”之稱，我國科學(xué)家姚期智，在2000年獲得了這個(gè)獎(jiǎng)）。

2020年8月4日，她在美國去世，這一天正好是她88歲的生日。在她去世的第二天，IBM（國際商業(yè)機(jī)器公司。總部設(shè)在美國紐約州的阿蒙克市，是全球最著名的一家IT公司）研究院院長達(dá)里奧·吉爾就在一封郵件中，向她表示了哀悼，說她是會(huì)被歷史銘記的計(jì)算領(lǐng)域的先驅(qū)。她并行計(jì)算方面的取得的成果，至今仍處于編譯器研究的前沿。

從農(nóng)民女兒到IBM首位女性終生院士

弗朗西斯·艾倫，1932年8月4日出生在美國紐約州秘魯鎮(zhèn)的一個(gè)農(nóng)場家庭，她父親是一位農(nóng)民，母親是一位小學(xué)教師，家中有6個(gè)孩子，她是老大。她的幼年生活很是清貧，從小和家人居住在一間沒有電、也沒有暖氣的農(nóng)舍中，但她卻非常熱愛學(xué)習(xí)。高中時(shí)，一位老師激發(fā)了她對數(shù)學(xué)的興趣，這也為她以后續(xù)從事計(jì)算機(jī)研究奠定了基礎(chǔ)。

1954年，她在紐約州立師范學(xué)院（今紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校）獲得了數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位，并在秘魯鎮(zhèn)的一所中學(xué)，當(dāng)了一名數(shù)學(xué)老師。兩年后，她又進(jìn)入密歇根大學(xué)學(xué)習(xí)，并于1957年獲得了數(shù)學(xué)碩士學(xué)位。就在她拿到碩士學(xué)位時(shí)，IBM恰好來到密歇根大學(xué)做校園招聘，出生于普通家庭的她，為償還讀研欠下的債務(wù)，決定加入該公司，做程序員。但她原本只是把IBM的招聘當(dāng)作是“一次性工作”，計(jì)劃還清債務(wù)后，就離開IBM，結(jié)果，她在IBM一待就是大半輩子。直到2002年，她在為IBM工作了45之后，才正式退休。但仍以一名榮譽(yù)會(huì)員的身份，與IBM保持著密切的聯(lián)系。

她在IBM的第一項(xiàng)工作，是給新員工講授FORTRAN的基礎(chǔ)知識(shí)（FORTRAN是Formula Translation的縮寫，意思為“公式翻譯”）。如今，F(xiàn)ORTRAN已是最古老的計(jì)算機(jī)語言之一了，但在當(dāng)時(shí)，這可是IBM引入的最新、最高級編程語言。這也是她專注于高性能計(jì)算編譯器職業(yè)生涯的開始。繼該項(xiàng)目之后，她的下一個(gè)項(xiàng)目是她在上世紀(jì)60年代初做的Stretch-Harvest（翻譯過來就是“延伸收獲”）計(jì)算機(jī)項(xiàng)目，該項(xiàng)目是為美國國家安全局（NSA）做的，在此后的14年間，NSA一直都是靠它來進(jìn)行密碼破解和情報(bào)收集工作。

在完成NSA的項(xiàng)目后，她又參與了IBM高級計(jì)算系統(tǒng)項(xiàng)目。其間，她設(shè)計(jì)并構(gòu)建出了一套編譯器優(yōu)化組件。基于這項(xiàng)工作，她在1966年發(fā)表一篇圍繞“程序優(yōu)化”的論文，該論文描述了一個(gè)可用于程序評估和程序優(yōu)化的新框架。1970年，她又發(fā)表了一篇關(guān)于“控制流分析”的論文，并首次提出了“間隔”和“節(jié)點(diǎn)優(yōu)勢關(guān)系”的概念。兩年后，她的另一篇論文《優(yōu)化轉(zhuǎn)換目錄》發(fā)表，使系統(tǒng)化編譯器優(yōu)化轉(zhuǎn)換的研究又向前邁進(jìn)了一大步。

1980年至1995年，她一直領(lǐng)導(dǎo)著一個(gè)研究并行計(jì)算科學(xué)的團(tuán)隊(duì)，在使用低成本、高性能的微處理器進(jìn)行并行處理方面，取得了一連串的重大成果。1989年，她成為了IBM首位女性終生院士，并出任了IBM技術(shù)研究院的主席。IBM還以她的名字設(shè)立了一個(gè)科技女性導(dǎo)師獎(jiǎng)。

全球首位圖靈獎(jiǎng)女性獲得者還是一位探險(xiǎn)家

2007年2月，弗朗西斯·艾倫成為了自圖靈獎(jiǎng)設(shè)立以來，全球首位獲得該獎(jiǎng)的女科學(xué)家。當(dāng)時(shí)，圖靈獎(jiǎng)評委會(huì)的主席瑞基納·巴克辛（RuzenaBajcsy）給她的頒獎(jiǎng)詞是：“她的研究幾乎影響了計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的整個(gè)歷程，使我們今天在商業(yè)和科技領(lǐng)域內(nèi)使用的許多計(jì)算技術(shù)成為可能。”

除了圖靈獎(jiǎng)，弗朗西斯還獲得過許多榮譽(yù)。比如今年年初，IBM和電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE），就以她名字共同設(shè)立一個(gè)名為“IEEE Frances E.Allen”獎(jiǎng)，這也將是IEEE的最高獎(jiǎng)項(xiàng)，獎(jiǎng)?wù)聦⒃?022年，IEEE成立110周年的榮譽(yù)慶典上首次頒發(fā)，她和其他數(shù)十位科學(xué)名人，已被宣布會(huì)獲得了該獎(jiǎng)的獎(jiǎng)?wù)隆３贗BM工作以外，弗朗西斯還是美國國家工程院、美國哲學(xué)學(xué)會(huì)、美國藝術(shù)與科學(xué)研究院的成員，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)科學(xué)協(xié)會(huì)（ACM）、IEEE和計(jì)算機(jī)歷史博物館的院士，并已被授予兩個(gè)榮譽(yù)博士學(xué)位和入選了國際科技女性名人堂。

另在個(gè)人生活上，弗朗西斯曾與計(jì)算機(jī)科學(xué)家雅各布·施瓦茲合作。后者曾以訪問學(xué)者的身份，來到IBM公司，與弗朗西斯和約翰·科克合作，3人在編譯器優(yōu)化、軟件工具等方面，都做了許多開創(chuàng)性工作。弗朗西斯后來成為了施瓦茲的第二任妻子，兩人于1972年結(jié)婚，但這段婚姻最終還是因兩人都過多地把精力放在了研究上，而忽視了家庭建設(shè)，而告終結(jié)了。離婚后不久，施瓦茲就患上了肝癌，于2009年撒手了人寰。

在科學(xué)家的身份之外，弗朗西斯還是一位探險(xiǎn)家，她是美國和加拿大高山俱樂部的會(huì)員，曾作為中美聯(lián)合西部登山探險(xiǎn)隊(duì)的隊(duì)員，3次到訪中國。并曾隨一支探險(xiǎn)隊(duì)，探索了加拿大第一大島、世界第五大島巴芬島。2008年，她曾告訴美國國家新聞社：“在巴芬島的探索之旅中，我們的團(tuán)隊(duì)一共進(jìn)行了六次首次登頂，還繪制了許多以前并不為人所知的山脈地圖。”另外，她還到過北極……

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