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杨爽
45年前,弗朗西斯.艾伦曾打算成为一名数学教师,但她却被带进了计算机领域。1957年作为密歇根大学的毕业生,艾伦参与设计了一个用于进行复杂的数学运算的房子般大小的计算机,当时她就被这项计划吸引住了。艾伦说:“那是在计算机专业成为独立的学科的前十年”。
小时候,艾伦在纽约北部地区的一个乳牛场长大,她是六个孩子中的长女,她们的房子没有电,没有下水管道,也没有集中供暖。现在作为IBM Th om a s J.W a tson实验室的研究人员的弗朗西斯.艾伦已经退休了。艾伦今年70岁了,她堪称是同代中杰出的计算机科学家,她的职业生涯几乎涵盖了计算机科学发展的大部分历史。她担任过多种职务,其中包括:讲授FORTRAN语言(公式翻译程序语言),设计计算机语言,为美国国家安全局编写情报分析软件,并帮助设计过蓝色基因的软件———一种试验用的巨型计算机方案,用于揭开蛋白质中的秘密。
艾伦的父母始终强调教育的作用,他们的确花费了不少钱购买了儿童百科全书,艾伦把它们称为“家中的一大财富”。她是一名优秀的学生,尤其是在数学方面,因为这项天赋,她获得了一系列的奖学金,并取得了数学博士学位。在大学建立独立的计算机科学系之前,她就收入颇丰,更不用说计算机成为博士项目之后了。
1957年艾伦进入了IBM的研究分部。她的第一项任务是给IBM公司中持怀疑态度的程序员讲授FORTRAN语言。由IBM研发的FORTRAN语言,是第一个所谓的高级程序语言。在计算机领域,一个更高等级的语言能够使与计算机的沟通更贴近于人们的理解,而远离数字形式的机器语言。FORTRAN公式翻译程序语言就使得科学家和工程师能够使用与他们平时工作中使用的公式十分相近的数学公式进行编程。经过很少的训练,他们就可以自己编写程序了,这样就使得更多的人可以使用计算机了。
在当时,计算机程序还是由十分了解汇编语言的程序大师来制作的。起初这些程序大师都对FORTRAN报着怀疑的态度。“阻力非常大,”艾伦回忆说,“他们坚信没有任何一种高级语言能够取得和汇编语言一样好的效果。”但最终,事实证明FORTRAN编出的程序和用汇编语言编出的程序同样有效。FORTRAN给艾伦留下了永久的印象,她把大部分的时间都放在了使编程过程变得更便捷这个晦涩难解但却意义重大的科学领域。对于她来说,这是一个神奇的领域,人类与计算机的交流在机器的线路中得到了实现;艾伦认为这是编程的基本挑战,更是做出成绩的好地方。
艾伦还坚决支持与其他地方的研究者共同分享IBM的创新成果。“艾伦的早期的作品的确为人们如何考虑这些问题定下了基调。”一位加里弗尼亚一所大学的教授兼编程技术研究员说,“她启发了其他人,她也启发了我。”艾伦早期的著作都是与John C ock e一起完成的,这是另一位IBM著名的计算机科学家。John C ock e虽然是想法的源泉,但他却很少写作。是艾伦把这些内容都写了出来,对于研究者来说这才是真正的贡献。
从1980年到1995年,艾伦领导了IBM的一个研究小组,为所谓的并行计算机研究编译程序软件。低成本、高性能的微处理器技术的兴起,意味着大型计算机中将很快要求多组处理器共同并行运转。这样就必须提高软件在计算机中的多个处理器间区分计算问题的能力。今天,并行计算机中的处理器已经可以从几个到几千个了。正是由于具备了将传统的主机改造成以微处理器为基础的并行机的能力,才保证了IBM公司的成功发展。其中艾伦的小组为公司这一重大的转变做出了不可磨灭的贡献。
艾伦近期的工作还是在不断挑战前沿领域,她说:“我的天性就是开拓新的领域。”
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