失败的英雄 失败的英雄

今天出版的很多电脑书籍里都是这位先生的照片:宽额头、窄嘴巴、锐利的眼睛、玩世不恭、坚定但绝不缺乏幽默，给人一种思想深刻的学者形象。有些人可能知道他的名字——查尔斯·巴贝奇。

巴贝奇

巴贝奇1792年出生于英格兰西南部的托特纳姆，是一位富有的银行家的儿子，后来继承了一笔丰厚的遗产，但他把所有的钱都花在了科学研究上。巴贝奇在童年时期就表现出了巨大的数学天赋。他考上剑桥大学后，发现自己的代数知识比老师还要多。毕业后，这位24岁的年轻人荣幸地被剑桥大学的“卢卡斯讲座”聘为数学教授。这是很少人能得到的荣誉。牛顿的老师巴罗第一，牛顿第二。如果巴贝奇在数学理论领域继续努力，他本可以走上一条铺满鲜花的道路。然而，这位神童选择了一条没有人敢攀登的崎岖危险的道路。

恐怕我们必须从法国开始。18世纪末，法国启动了一项宏大的计算工程──手工编制数学表，这是一项极其艰巨的任务，没有先进的计算工具。法国数学界动员了大批精锐士兵组成人工计算流水线，真的是一片黑暗，只完成了17卷洋洋洒洒的手稿。即便如此，计算出来的数学表格还是有很多误差。

据说有一天，巴贝奇和著名天文学家赫歇尔聚在一起，对两大系的天文表进行了评论。翻一页是错误的，翻两页有好几对。巴贝奇被数学表格中的错误惊呆了。他甚至大喊:“天啊，但愿上帝知道这些计算错误已经充斥了整个宇宙！”这可能是巴贝奇想开发计算机的原因。巴贝奇在他的自传《一个哲学家的人生历程》中写了一件发生在1812年的事:“一天晚上，我坐在剑桥大学分析学会的办公室里，出神地低头看着面前打开的一张圆木桌子。一名成员走进房间，看到我的样子，喊道:‘你好！“你梦见了什么，”我指着对数表回答，‘我在想这些表可能是机器计算出来的！"

巴贝奇的第一个目标是制造一台“与众不同的机器”。那年他刚满20岁。他的灵感来源于法国提花公司发明的提花织机，差分机的设计闪现了程序控制的光芒——它可以根据设计者的意愿自动处理不同功能的计算过程。1822年，巴贝奇做了一个小试验，赢得了第一场战斗，第一台差动机诞生了。然而，这个“小测试”也花了整整十年。这是因为当时的工业技术水平极差，从设计图到零件加工都要靠人自己做。幸运的是，巴贝奇从小就喜欢并熟悉机械加工。他擅长切削和铣削。这台机器，是他一个人造的，精度6位小数，几个函数表马上就算出来了。经过实际应用，证明该机非常适合编制航海、天文数学表。“春风的马蹄病”。成功的喜悦鼓舞了巴贝奇，他连夜给皇家学会写信，请求政府帮助他建造第二台20位运算精度的大规模差分机。看到巴贝奇的研究有利可图，英国政府第一次与科学家签订了第一份合同，财政部慷慨地为这台大型差速机提供了17000英镑。巴贝奇本人贴出了13000英镑的巨款，以弥补研发经费的不足。当时，这笔钱的数额与天文数字没有什么不同--根据相关资料，1831年在约翰布尔制造蒸汽机车的成本仅为784英镑。

然而，英国政府和巴贝奇都犯了一个错误，第二次微分在剑桥的“阴沟”里翻车了！我们可以设身处地为巴贝奇着想。二差机大概有25000个零件，主要零件误差不要超过千分之一英寸。即使有目前的加工设备和技术，建造这种高精度的机器也不是一件容易的事情。巴贝奇把差速器交给了英国最著名的机械工程师约瑟夫·克莱门特拥有的工厂，但项目进展非常缓慢。设计师很着急，一天来回好几次从剑桥到工厂，从工厂到剑桥。他改变了图纸，让工人一遍又一遍地重做零件。年复一年，日复一日，直到又过了10年，巴贝奇仍然看着无法运转的机器，忧心忡忡，所有的零件只完成了不到一半。参加实验的同事再也坚持不下去了，像鸟兽一样离开了他。巴贝奇一个人奋斗了第三个十年，最后觉得无法回到天堂。那天早上，巴贝奇摇摇晃晃地走进车间。广阔的操作场空空无一人，只剩下满地的滑轮和齿轮，到处都是一片混乱。他只是站在未完成的机器旁，深深叹了口气，终于“落泪”了。在痛苦中，他除了把所有的设计图和一些完成的部分送到伦敦的皇家学院博物馆供人们观看之外，别无他法。

1842年是巴贝奇一生中不平凡的一年。那年冬天，伦敦的气候非常寒冷，巴贝奇的身体和心灵都冻得发抖。英国政府宣布将切断他所有的经济支持，连科学界的朋友都用奇怪的眼神看着他。英国首相嘲讽道:“这台机器唯一的目的就是花大钱！”同事们嘲笑他是“愚蠢的巴贝奇”。皇家学院的权威人士，包括著名天文学家艾瑞和其他人，公开宣称他的差分机“毫无价值”...

在这个痛苦而艰难的时刻，一个春风悄悄地打开了巴贝奇沮丧的心。他意外地收到了一封信，作者不仅表达了他的理解，还希望与他合作。涓秀字体的签名显示了她非同寻常的身份——伯爵夫人。

收到信后不久，一位年轻的女士来到巴贝奇的实验室前。我看见她穿着一件朴素而优雅的披风，鬓角斜插着一束白色康乃馨。她看上去如此优雅端庄，脸上带着长久的微笑，向巴贝奇鞠躬。巴贝奇在那里站了一会儿，他和这位女士似乎认识，但他不记得在哪里见过面。这位女士优雅地自我介绍，来访者是伯爵夫人。

“你还记得我吗？”那位女士低声问:“十几年前，你跟我讲过微分延拓的原理。”看到巴贝奇迷惑的眼神，她笑着补充道:“你说我看望远镜像个野人。”巴贝奇突然意识到，想起了遥远的过去。漂亮的女士和我们面前的小女孩有一些相似之处。

原来，我妻子的真名叫阿达·奥古斯塔，是英国著名诗人拜伦的独生女。她比巴贝奇小20岁，出生于1815年。阿达从小就命运多舛。在她来到这个世界的第二年，她的父亲拜伦因为和她母亲意见不合而和她离婚，然后离开了英国。可能是他一直得不到父爱的原因。小阿达没有继承父亲诗意的浪漫热情，却继承了母亲的数学能力和毅力。那是艾达的少女时代，她母亲的一个朋友带他们去参观巴贝奇的分机。其他女生围着分机叽叽喳喳，摸的头不是脑子。只有阿达看得很仔细，她明白并知道巴贝奇发明的重大意义。

也许这个小女孩的特殊气质在巴贝奇的记忆中留下了深刻的印记。他连忙请阿达坐下，欣然同意和这位著名的数学才女一起开发新的计算机器。

就这样，在阿达27岁的时候，她成了巴贝奇科研的合伙人，对这种不合理的“怪诞”研究着迷。那时，她已经成家了，她的丈夫是洛夫尔伯爵。按照英国的习俗，很多资料在介绍中都称她为“洛夫尔伯爵夫人”。

30年的困难和挫折没有说服巴贝奇，阿达的友谊和帮助坚定了他的决心。巴贝奇早在1834年就已经提出了一个新的更大胆的设计，当时大型差速机受挫。他冲刺的最终目标不仅仅是可以制表的差机，而是一台通用的数学计算机。巴贝奇称这种新设计为“分析机”，可以自动解决100个变量的复杂问题，每个数字可以达到25位，速度可以达到每秒一次运算。今天，当我们回顾巴贝奇的设计时，分析仪的思维仍然闪耀着天才的光芒。

巴贝奇发明的分析仪

Babbage首先想到了一个齿轮类型的“存储库”，用于分析机构，每个齿轮可以存储10个数字，总共可以存储1000个50位数字。分析仪的第二个部件是所谓的“手术室”，其基本原理类似帕斯卡轮，但他改进了进位装置，使50位加50位的运算可以在一个轮子上完成。此外，巴比奇还构思了发送和取出数据的机制，以及在“存储库”和“计算室”之间传输数据的组件。他甚至想过如何让机器处理条件转移的动作。一个多世纪后，现代计算机的结构几乎是巴比奇分析仪的复制品，只是它的主要部件已经被大规模集成电路所取代。只有这样说，巴贝奇才不愧为“计算机系统设计的鼻祖”。

乔·阿达“然而我感受到了神圣独角兽的和谐心跳”，她非常准确地评论道:“分析器的‘编织’代数模式与Jackad织布机编织的马赛克完全相同”。所以，为分析机编写一批函数计算程序的重担就落在了数学才女的薄弱肩膀上。Ada首次编制了计算机程序，包括计算三角函数的程序、乘法级数的程序、伯努利函数的程序等。Ada编写了这些程序，即使在今天，计算机软件行业的年轻一代仍然不敢轻易改变一条指令。公认她是世界上第一个软件工程师，港台的书刊也邀请她登上了软件领域“先锋和老师”的伟大宝座。众所周知，美国国防部据说花费了250亿美元和10年的时间，将它所需要的软件的所有功能混合成一种计算机语言，希望它成为军队中成千上万台计算机的标准。1981年，这种语言被正式命名为Ada语言，使得ADA的英文名流传至今。

不过，以上都是后话，只是不知道当年的巴贝奇和阿达有多痛苦！在没有任何经济支持的情况下，巴贝奇花光了他所有的财产，变得一贫如洗，以便将分析仪的图纸变成现实。他不得不暂时放下工作，和阿达商量着想办法挣点钱，比如做象棋玩具，赛马游戏等等。为了筹集科研经费，他们不得不“下海”赚取收入。最终，两人陷入了生活在不断恐惧中的困境。阿达不情愿地把丈夫祖传的宝物送到当铺两次，以维持日常开销，这些宝物被母亲赎回两次。

由于贫穷和无休止的脑力劳动，阿达的健康状况急剧恶化。1852年，伴随着分析器成功的美梦和无声的悲哀，软件天才在36岁时去世。

阿达离开后，巴贝奇默默地独自坚持了近20年。晚年的他发音不准，甚至不能有条不紊的表达自己，但他依然孜孜不倦。

上帝对巴贝奇和阿达太不公平了！分析器最终没能建成，他们失败了。巴贝奇和阿达失败了，因为他们看起来太遥远了，分析器的想法超过了他们的时间至少一个世纪！但是，他们给计算机行业的年轻一代留下了极其珍贵的精神遗产，包括30种不同的设计方案，近2100张装配图和5万张零件图，更有那种在逆境中自强不息，为追求理想而奋不顾身的奋斗！

1871年，这位为计算机行业贡献了一生的先驱终于闭上了眼睛。当时有人用盐保存他的大脑，认为几年后会有更先进的技术来研究他大脑的特殊机制；现在的人当然不会以成败论英雄！

巴贝奇的大脑标本在科学博物馆展出

伦敦巴贝奇墓