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从农场女孩到首位图灵奖女性获得者,回顾法兰西斯·艾伦的辉煌一生

我不吃鹅蛋我变鹅

二次元技术宅

2个月前

作者 | 年素清

出品 | 程序人生(ID:coder_life)

法兰西斯·艾伦(Frances E. Allen)是IBM历史上第一位女院士,也是图灵奖首位女性得主,她是编译器优化领域的先驱人物,她的研究影响了计算机发展历程,为现代优化编译器和自动并行化执行奠定了基础。

法兰西斯·艾伦,图片来自维基百科

为了还债加入IBM

1932年,艾伦出生在美国纽约北部的一个农场,那里没有电、没有暖气 ,家里很穷,她是家中6个兄弟姐妹的老大,所有的孩子们都得下地干活。艾伦谈及自己的出身时说道:“这是我的起点,这个起点是非常低的。”

但是艰苦而欢乐的农场生活反而给了艾伦坚强与自信,“童年的经历让我觉得自己很有能力,而且安全感很强,因为一直有家人的陪伴。”童年时期的艾伦的梦想长大了是当一名老师。

1954年,艾伦从纽约州立大学奥尔巴尼分校获得学士学位。毕业后,为了实现童年的梦想,她选择回到家乡做一名教师,连她的姐姐都成了自己的学生。

1957年,艾伦从美国密歇根大学获得数学硕士学位,毕业时,恰逢IBM进行大学招聘,并愿意给艾伦提供贷款以偿还她上学欠下的学费贷款,为了还债,艾伦暂时搁置自己的教师梦,进入IBM工作。她的计划是还清贷款就回到家乡继续做她的高中教师。

杰出的计算机科学家

一直执着于成为一名教师的艾伦怎么也没想到,自己会进入计算机这一陌生的领域,并且一做,就是45年。

进入IBM后,艾伦开始学习使用Fortran语言编程,艾伦说:“这项工作的确存在巨大的阻力,但没有一种高级语言可以像汇编时那样出色地完成工作。”可以说,正是这项工作激发了她对编程工作的兴趣。

艾伦出色的工作能力很快显露出来,上世纪60年代初,艾伦成为了IBM的Stretch-Harvest(Stretch超算)项目的编译器优化的三位设计师之一。

同时,作为美国国家安全局(NSA)的语言联络员,艾伦帮助设计和构建了Alpha,这是一种非常高级的代码破解语言,它的特点是能够在系统定义的字母之外创建新的字母。

此外,艾伦还设计并构建了与机器无关、与语言无关的编译器优化组件,能够让编译器自动优化程序以大大提高性能。

2002年,艾伦从IBM退休。在IBM工作的45年里,艾伦在编译器的基本原理、代码优化和并行编译等领域取得了杰出的成就,她的研究成果影响了计算机的发展历程。

一个女人最幸福的时刻

1989年,艾伦成为第一位女性IBM院士(IBM Fellow)。

1995年,艾伦被任命为IBM技术研究院院长。

2000年,IBM设立了以艾伦名字命名的“Frances E. Allen科技女性导师奖”,艾伦更成为此奖项的第一位获奖者。艾伦退休后,一直致力于旨在鼓励女性从事计算机科学研究的教育培训项目。

2007年,艾伦因为在破译“冷战时代”编码(Cold War-era code)和预测天气上的杰出成就,被美国计算机协会授予有“计算机界诺贝尔奖”之称的图灵奖,图灵奖评委会主席Ruzena Bajcsy说:“她的研究几乎影响了计算机科学发展的整个历程,使我们今天在商业和科技领域内使用的许多计算技术成为可能。她此次获奖进一步证明成就与性别无关。”

艾伦成为该奖自设立50多年以来的首位女性得主。这个消息轰动一时,因为艾伦的获奖打破了图灵奖一直被男性“垄断”的局面,激励着无数女性投身于计算机事业。艾伦形容这是“一个女人最幸福的时刻”。

有记者问艾伦这个奖是否来得有些晚,她早就应该得这个奖。艾伦说: “也有朋友这么问我,但我觉得来得正是时候。如果以前得到这个奖,我可能会想以后要从事什么研究,可是现在我已经退休了,只想好好安享我的晚年。”

坎坷的职业生涯

尽管艾伦最后成了业界的风云人物,但她早年的职业生涯并非一帆风顺。

初进IBM时,艾伦参与的几个项目都因风险太大而以失败告终。

后来当她研究平行编译器时,新来的经理对专业问题很不了解,他常取笑艾伦说IBM不应该做这样的项目,但艾伦当时已在这个项目上花费了十年的时间,可以说相当专业权威。最后艾伦坚持继续研究,引入了程序依赖图的概念,这种依赖图现在被许多并行化编译器使用。

此外,在当时一个非常客观且残酷的事实是,那时的计算机被喻为“男性的领域”,对于女性员工并不怎么友好。

艾伦曾经参与一个超大机型软件程序的开发,当她第一次去运行机器时,那里的环境令她十分震惊,她必须穿过男厕所才能进入计算机房。因为那间放置计算机的楼层太大了,参与相关工作的职员几乎都是清一色的男性,为了方便员工上厕所,就把男厕所设在了中间。

对于这些经历,艾伦乐观地说道:“幸运的是,我在IBM碰到了很多优秀的人。是一群杰出的人在支持我的工作。因为计算机的本质决定了需要大家协作来完成这些工作。”

与中国的渊源

从上世纪七十年代起,艾伦曾多次访问过中国。她先后于1973年、1977年到受邀到中国进行计算机科学相关课程的讲座。她不仅到内蒙古看过草原,还曾到西北游览过戈壁沙漠,甚至还到西藏攀登过高峰。

艾伦非常坦然地发表了她对中国的计算机行业发展的看法,她说:“1973年和1977年,我发现中国的语言编码工作是非常初级的,但中国人对计算机技术掌握得非常快。中国从开始远远落后于美国和苏联以及欧洲其他国家,到后来已经接近发达国家的水平,现在更是达到了比较高的水平。但中国也应该审视计算机行业发展过程中出现的一些值得深思的问题。面对挑战,中国科技界的人才被赋予了非常高的期望。”

年轻人要勇于冒险

2007年,艾伦作为“2007首届IBM中国大学生程序设计对抗赛”嘉宾再次来到中国,她为获奖的中国学生颁奖,并在清华大学作了一次演讲。

《科学时报》问及艾伦对于有志于从事IT行业的青年们有哪些建议。

艾伦答道:“我的第一个建议是一定要好好读书,尽量获得最多的知识,第二个建议是考虑好现在的机会到底在哪里,并敢于冒险。我们现在看到,很多过去觉得不可思议的事,都已经做到了。这些挑战无疑是非常诱人的。此外,现在IT行业各方面的发展都会遇到很多问题,这些问题要得到解决,需要各方面的人才。这些问题在像我这样的老一代人身上找到答案几乎是不可能的,希望寄托在年轻人身上。”

艾伦以Google的两位创始人举例,她说:“他们非常勇敢,肯冒风险,建立的Google给世界带来很大的改变。下一个奇迹是什么?我们都在等待,但有时机会来得很容易。”

艾伦坦言自己特别喜欢探索一些新的未知领域,不管它们是新的研究方法,还是新的想法。“这如同我喜欢探索一座我没有去过的山一样。我去过西藏高原,也游历过不丹和蒙古。我喜欢观察身边的这些奇妙之地。”

2020年,艾伦因病离世,享年88岁。

参考链接:

https://baike.baidu.com/item/%E6%B3%95%E5%85%B0%E8%A5%BF%E6%96%AF%C2%B7%E8%89%BE%E4%BC%A6/14155631?fr=aladdin

https://zhuanlan.zhihu.com/p/178830147

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