愛達，詩意的科學家

尼克

愛達（Ada，1815—1852）被譽為第一位程序員，對人工智能有開拓性的想法。1980年美國國防部設計的編程語言以她為名，因深度學習訓練出名的英偉達A100芯片也是為了紀念Ada。

愛達父親是詩人拜倫。她剛滿月時，父母就分居了。她的母親對父親多有怨恨，不希望女兒走父親放蕩不羈的老路，想讓她多學科學和數學以克制浪漫基因。拜倫夫人認為，科學家和數學家比詩人具備更高的道德水準，因專業原因比詩人更有約束力，同時更理性。無論如何，那個時代讓女性學習數學和科學是不同尋常的。

愛達5歲時，母親給她請家庭教師教算術和音樂等。愛達10歲后，母親接管教育，強調數學和科學。愛達立志要把父親遺傳給她的才華用來探索真理。愛達13歲時甚至想在馬身上安裝用蒸汽機推進的翅膀。她14歲到17歲重病臥床，倒給了她時間專注學習。她喜歡天文學、光學，但苦于數學知識不夠，就向和她未來丈夫同名的威廉·金博士學歐幾里得幾何，水平很快超過老師。此時劍橋數學教授弗蘭德向拜倫夫人推薦了英國女數學家和科學家薩默維爾。愛達的初戀是家庭教師，薩默維爾的兒子格雷格日記中有記載。格雷格和愛達彼此有好感，但戀情被拜倫夫人扼殺了。格雷格后來成了愛達的律師和知己，并向她介紹了大她10歲的威廉·金勛爵，兩人一見傾心。金1838年成為拉芙萊斯伯爵，愛達也成為伯爵夫人。

愛達18歲那年開始隨母頻繁出席社交聚會。1833年，愛達在聚會上見到44歲的鰥夫巴貝奇，開始了一生的友誼。巴貝奇是維多利亞時代英國最重要的數學家、工程師和經濟學家。他和幾位數學家改變了英國大學的數學教育，使英國重回數學巔峰。他還曾是劍橋的盧卡斯講席教授。工業革命后，工業、航海、軍事都對計算提出更高要求。巴貝奇設計了兩臺計算機——差分機和分析機。差分機本意是計算初等函數，分析機就是通用計算機。圖靈的學生和戀人羅賓·甘迪認為巴貝奇早于圖靈100年就知道“丘奇—圖靈論題”，即“圖靈完備性”。但限于技術和經費，這兩臺機器都沒成為產品。

愛達畫像。

拜倫夫人給友人寫信稱，愛達更喜歡參加有科學人（那時“科學家”這個詞還沒叫響）的聚會。她們遂被邀參加巴貝奇家的知識界聚會。聚會的項目之一是參觀巴貝奇的差分機樣機，拜倫夫人稱之為“會思考的機器”。據弗蘭德教授的女兒索菲亞描述：“別人在凝視這臺漂亮的機器，好似第一次看到眼鏡或第一次聽到炮響，但年輕的拜倫小姐卻知道機器的工作原理。” 索菲亞后嫁給數學家、邏輯學家德摩根，而德摩根被巴貝奇推薦給愛達做數學老師。德摩根曾善意地提醒過拜倫夫人，投身數學對愛達虛弱身體的康復不利。

1834年，愛達母女與薩默維爾的友誼更深。愛達從她身上得到激勵，決心把數學作為智力追求。此時巴貝奇已開始設計可編程的分析機。愛達1834年剛過19歲生日時，巴貝奇在與愛達母女和薩默維爾的聚會上提到分析機的想法。拜倫夫人寫道：“我理解這是求解以前難解的方程的手段。”分析機被稱為19世紀最偉大的理論發明。巴貝奇除在自傳中提到分析機，并未為它撰寫合適文檔。因差分機經費短缺，巴貝奇和政府關系緊張，1840年他到歐洲散心，在意大利都靈做關于分析機的講演，聽眾中的數學家兼工程師梅納布雷亞上尉用法文做記錄，并于1842年把記錄稿出版。梅納布雷亞后成為意大利總理。

愛達對分析機癡迷，在巴貝奇的幫助下把梅納布雷亞記錄稿翻譯成英文，并做了詳細注釋。注釋比原文長了近3倍。在注釋中，作為例子，她寫了一個在分析機上計算伯努利數的計算流程，這被認為是第一個計算機程序，愛達也被認為是第一個程序員。

愛達由此開始思考機器能不能展現智能的問題。她的注釋中對機器智能的評論，時而樂觀時而悲觀。悲觀評論如：“分析機只能執行命令，不可能自主創造任何東西。”100年后，圖靈只看到愛達悲觀的一面，并在1950年寫的《計算機與智能》一文中專列一節“拉芙萊斯伯爵夫人的異議”予以批判。這篇文章一般被認為開創了人工智能。如果研讀上下文，會發現愛達和圖靈對“創造”一詞理解不同。愛達事實上還說過分析機可創造意想不到的數學，“創作任何深度和廣度的音樂作品”。兩人的差異在于她并未低估計算機的能力，而是高估了人腦能力。由此，我們知道圖靈對巴貝奇和愛達的工作是熟悉的。1844年，她在給格雷格的信中提到，她的志向是創建“神經系統微積分”的學問。她認為“對數學家來說，大腦問題并不比恒星、行星問題和運動問題更難處理，只要他們愿意從正確的角度審視它”。99年后，生理學家麥卡洛克和邏輯學家皮茨的文章開創了人工智能中神經網絡的研究路徑。

愛達的信件大部分被母親毀掉，只保留和工作相關的。2000年在英格蘭諾森布蘭特郡發現了一批愛達和巴貝奇的信，共110封，其中85封是愛達寫給巴貝奇的。愛達生前最后一封信是寫給巴貝奇的。愛達的孫女把她保存的愛達的信件交給科學家、科學史家和科學官僚博登勛爵，博登在1953年編輯的最早的人工智能文集《比思想還快》中寫的首篇文章《計算的簡史》中，第一次系統介紹愛達生平及與巴貝奇的友情。愛達傳記作者愛辛格把愛達和巴貝奇間的交往說成是科學史上最偉大的友情之一。

愛達的名氣在當代似乎超越巴貝奇，在硅谷的計算機歷史博物館禮品店，有至少5本不同的愛達傳記，而巴貝奇的沒有那么多。數學物理學家沃爾弗拉姆高度評價愛達。她把數學中的想象和直覺稱為“詩意的科學”， 這是她一生追求的寫照。愛達一生身體虛弱，36歲死于宮頸癌，死前還深陷因賭博導致的債務糾紛中。

編輯 馮璐? /? 美編 徐雪梅

編審 凌云