今天出版的許多計算機書籍扉頁里，都登載著這位先生的照片：寬闊的額，狹長的嘴，銳利的目光顯得有些憤世嫉俗，堅定的但絕非缺乏幽默的外貌，給人以一種極富深邃思想的學者形象，有人或許知道他的大名──查爾斯·巴貝奇。 巴貝奇，1792年出生在英格蘭西南部的托特納斯，是一位富有的銀行家的兒子，后來繼承了相當豐厚的遺產，但他把金錢都用于了科學研究。童年時代的巴貝奇顯示出極高的數學天賦，考入劍橋大學后，他發現自己掌握的代數知識甚至超過了教師。畢業留校，24歲的年青人榮幸地受聘擔任劍橋“路卡辛講座”的數學教授。這是一個很少有人能夠獲得的殊榮，牛頓的老師巴羅是第一名，牛頓是第二名。假若巴貝奇繼續在數學理論領域耕耘，他本來是可以走上鮮花鋪就的坦途。然而，這位曠世奇才卻選擇了一條無人敢于攀登的崎嶇險路。 事情恐怕還得從法國講起。18世紀末，法蘭西發起了一項宏大的計算工程──人工編制《數學用表》，這在沒有先進計算工具的當時，可是件極其艱巨的工作。法國數學界調集大批精兵強將，組成了人工手算的流水線，算得個天昏地暗，才完成了17卷大部頭書稿。即便如此，計算出的數學用表仍然存在大量錯誤。 據說有一天，巴貝奇與著名的天文學家赫舍爾湊在一起，對兩大部頭的天文數表評頭論足，翻一頁就是一個錯，翻兩頁就有好幾雙。面對錯誤百出的數學表，巴貝奇目噔口呆，他甚至喊出聲來：“天哪，但愿上帝知道，這些計算錯誤已經充斥彌漫了整個宇宙！”這件事也許就是巴貝奇萌生研制計算機構想的起因。巴貝奇在他的自傳《一個哲學家的生命歷程》里，寫到了大約發生在1812年的一件事：“有一天晚上，我坐在劍橋大學的分析學會辦公室里，神志恍惚地低頭看著面前打開的一張對數表。一位會員走進屋來，瞧見我的樣子，忙喊道：‘喂！你夢見什么啦？’我指著對數表回答說：‘我正在考慮這些表也許能用機器來計算！’” 巴貝奇的第一個目標是制作一臺“差分機”，那年他剛滿20歲。他從法國人杰卡德發明的提花織布機上獲得了靈感，差分機設計閃爍出了程序控制的靈光──它能夠按照設計者的旨意，自動處理不同函數的計算過程。1822年，巴貝奇小試鋒芒，初戰告捷，第一臺差分機呱呱墜地。但是，這一“小試”也耗去了整整10年。這是因為當時的工業技術水平極差，從設計繪圖到零件加工，都得自己親自動手。好在巴貝奇自小就酷愛并熟悉機械加工，車鉗刨銑磨，樣樣拿手。在他孤軍奮戰下造出的這臺機器，運算精度達到了6位小數，當即就演算出好幾種函數表。以后實際運用證明，這種機器非常適合于編制航海和天文方面的數學用表。 “春風得意馬蹄疾”。成功的喜悅激勵著巴貝奇，他連夜奮筆上書皇家學會，要求政府資助他建造第二臺運算精度為20位的大型差分機。英國政府看到巴貝奇的研究有利可圖，破天荒地與科學家簽訂了第一個合同，財政部慷慨地為這臺大型差分機提供出1.7萬英鎊的資助。巴貝奇自己也貼進去1.3萬英鎊巨款，用以彌補研制經費的不足。在當年，這筆款項的數額無異于天文數字──有關資料介紹說，1831年約翰·布爾制造一臺蒸汽機車的費用才784英磅。 然而，英國政府和巴貝奇都失了算，第二臺差分機在劍橋的“陰溝”里面翻了船！我們可以設身處地替巴貝奇想一想，第二臺差分機大約有25000個零件，主要零件的誤差不得超過每英寸千分之一，即使用現在的加工設備和技術，要想造出這種高精度的機械也絕非易事。巴貝奇把差分機交給了英國最著名的機械工程師約瑟夫·克萊門特所屬的工廠制造，但工程進度十分緩慢。設計師心急火燎，從劍橋到工廠，從工廠到劍橋，一天幾個來回。他把圖紙改了又改，讓工人把零件重做一遍又一遍。年復一年，日復一日，直到又一個10年過去后，巴貝奇依然望著那些不能運轉的機器發愁，全部零件亦只完成不足一半數量。參加試驗的同事們再也堅持不下去，紛紛離他而去如鳥獸散。巴貝奇獨自苦苦支撐了第三個10年，終于感到自己再也無力回天。那天清晨，巴貝奇蹣跚走進車間。偌大的作業場空無一人，只剩下滿地的滑車和齒輪，四處一片狼籍。他呆立在尚未完工的機器旁,深深地嘆了口氣，終于“愴然而涕下”。在痛苦的煎熬中，他無計可施，只得把全部設計圖紙和已完成的部分零件送進倫敦皇家學院博物館供人觀賞。 1842年，在巴貝奇的一生中是極不平常的一年。那年冬天，倫敦的氣候格外寒冷，巴貝奇的身心全都冷得發顫。英國政府宣布斷絕對他的一切資助，連科學界的友人都用一種怪異的目光看著他。英國首相譏諷道：“這部機器的唯一用途，就是花掉大筆金錢！”同行們譏笑他是“愚笨的巴貝奇”。皇家學院的權威人士，包括著名的天文學家艾瑞等人，都公開宣稱他的差分機“毫無任何價值”…… 就在這痛苦艱難的時刻，一縷春風悄然吹開巴貝奇苦悶的心扉。他意外地收到一封來信，寫信人不僅對他表示理解而且還希望與他共同工作。娟秀字體的簽名，表明了她不凡的身份──伯爵夫人。 接到信函后不久，巴貝奇實驗室門口走進來一位年輕的女士。只見她身披素雅的斗蓬，鬢角上斜插一束白色的康乃馨，顯得那么典雅端莊，面帶著衿持的微笑，向巴貝奇彎腰行了個致敬禮。巴貝奇一時愣在那里，他與這位女士似曾相識，又想不起曾在何處邂逅。女士落落大方地作了自我介紹，來訪者正是那位伯爵夫人。 “您還記得我嗎？”女士低聲問道，“十多年前，您還給我講過差分機原理。”看到巴貝奇迷惑的眼神，她又笑著補充說：“您說我像野人見到了望遠鏡。”巴貝奇恍然大悟，想起已經十分遙遠的往事。面前這位俏麗的女士和那個小女孩之間，依稀還有幾分相似。 原來，夫人本名叫阿達·奧古斯塔，是英國大名鼎鼎的詩人拜倫之獨生女。她比巴貝奇的年齡要小20多歲，1815年才出生。阿達自小命運多蹇，來到人世的第二年，父親拜倫因性格不合與她的母親離異，從此別離英國。可能是從未得到過父愛的緣由，小阿達沒有繼承到父親詩一般的浪漫熱情，卻繼承了母親的數學才能和毅力。那還是阿達的少女時代，母親的一位朋友領著她們去參觀巴貝奇的差分機。其他女孩子圍著差分機嘰嘰喳喳亂發議論，摸頭不是腦。只有阿達看得非常仔細，她十分理解并且深知巴貝奇這項發明的重大意義。 或許是這個小女孩特殊的氣質，在巴貝奇的記憶里打下了較深的印記。他趕緊請阿達入座，并欣然同意與這位小有名氣的數學才女共同研制新的計算機器。 就這樣，在阿達27歲時，她成為巴貝奇科學研究上的合作伙伴，迷上這項常人不可理喻的“怪誕”研究。其時，她已經成了家，丈夫是洛甫雷斯伯爵。按照英國的習俗，許多資料在介紹里都把她稱為“洛甫雷斯伯爵夫人”。 30年的困難和挫折并沒有使巴貝奇折服，阿達的友情援助更堅定了他的決心。還在大型差分機進軍受挫的1834年，巴貝奇就已經提出了一項新的更大膽的設計。他最后沖刺的目標，不是僅僅能夠制表的差分機，而是一種通用的數學計算機。巴貝奇把這種新的設計叫做“分析機”，它能夠自動解算有100個變量的復雜算題，每個數可達25位，速度可達每秒鐘運算一次。今天我們再回首看看巴貝奇的設計，分析機的思想仍然閃爍著天才的光芒。 巴貝奇首先為分析機構思了一種齒輪式的“存貯庫”，每一齒輪可貯存10個數，總共能夠儲存1000個50位數。分析機的第二個部件是所謂“運算室”，其基本原理與帕斯卡的轉輪相似，但他改進了進位裝置，使得50位數加50位數的運算可完成于一次轉輪之中。此外，巴貝奇也構思了送入和取出數據的機構、以及在“存儲庫”和“運算室”之間運輸數據的部件。他甚至還考慮到如何使這臺機器處理依條件轉移的動作。一個多世紀過去后，現代電腦的結構幾乎就是巴貝奇分析機的翻版，只不過它的主要部件被換成了大規模集成電路而已。僅此一說，巴貝奇就當之無愧于計算機系統設計的“開山鼻祖”。 俏阿達“心有靈犀一點通”，她非常準確地評價道：“分析機‘編織’的代數模式同杰卡德織布機編織的花葉完全一樣”。于是，為分析機編制一批函數計算程序的重擔，落到了數學才女柔弱的肩頭。阿達開天辟地第一回為計算機編出了程序，其中包括計算三角函數的程序、級數相乘程序、伯努利函數程序等等。阿達編制的這些程序，即使到了今天，電腦軟件界的后輩仍然不敢輕易改動一條指令。人們公認她是世界上第一位軟件工程師，港臺地區的書刊，還把她請上了軟件界“開山祖師奶”的赫赫寶座。眾所周知，美國國防部據說是花了250億美元和10年的光陰，把它所需要軟件的全部功能混合在一種計算機語言中，希望它能成為軍方數千種電腦的標準。1981年，這種語言被正式命名為ADA語言，使阿達的英名流傳至今。 不過，以上講的都是后話，殊不知巴貝奇和阿達當年處在怎樣痛苦的水深火熱之中！由于得不到任何資助，巴貝奇為把分析機的圖紙變成現實，耗盡了自己全部財產，搞得一貧如洗。他只好暫時放下手頭的活，和阿達商量設法賺一些錢，如制作什么國際象棋玩具，什么賽馬游戲機等等。為籌措科研經費，他們不得不“下海”搞“創收”。最后，兩人陷入了惶惶不可終日的窘境。阿達忍痛兩次把丈夫家中祖傳的珍寶送進當鋪，以維持日常開銷，而這些財寶又兩次被她母親出資贖了回來。 貧困交夾，無休無止腦力勞動，阿達的健康狀況急劇惡化。1852年，懷著對分析機成功的美好夢想和無言的悲愴，巾幗軟件奇才魂歸黃泉，香消魄散，死時年僅36歲。 阿達去后，巴貝奇又默默地獨自堅持了近20年。晚年的他已經不能準確地發音，甚至不能有條理地表達自己的意思，但是他仍然百折不撓地堅持工作。 上帝對巴貝奇和阿達太不公平！分析機終于沒能造出來，他們失敗了。巴貝奇和阿達的失敗是因為他們看得太遠，分析機的設想超出了他們所處時代至少一個世紀！然而，他們留給了計算機界后輩們一份極其珍貴的精神遺產，包括30種不同的設計方案，近2100張組裝圖和50000張零件圖……，更包括那種在逆境中自強不息，為追求理想奮不顧身的拼搏！ 1871年，為計算機事業而貢獻了終生的先驅者終于閉上了眼睛。當時就有人把他的大腦用鹽漬著保存起來，想經過若干年后，有更先進技術來研究他大腦特別的機制；現在的人們，當然更不會以成敗來論英雄！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的巴贝奇、阿达和他们的差分机的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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