今天是个特殊的日子。疫情之下,也阻止不了人们对浪漫的向往。很多人,也许在等待着春暖花开日某个相遇的场景。眼下不能相聚,但我们能“云”上见。是的,“云相聚”。这归功于74年前的今天(1946年2月14日)发生的那件足以改变历史的事——世界第一台通用计算机诞生了。
其背后,也有着另一场关于相遇的故事。
1944年8月底,现代计算机之父冯·诺伊曼和美国陆军上尉赫尔曼·戈德斯坦同时出现在美国阿伯丁试验场火车站的月台上。出于对科学天才的仰慕,后者主动上前搭讪求签名。
他们相谈甚欢、约定合作,直接书写世界计算机的历史。这其间,因为6名女程序员的参与,让这段历史多了几分浪漫主义色彩。虽然,于这6名女性而言,这段程序猿生涯,“浪漫”绝对是一个历史的错觉。
科学家与军人迷弟的相遇
1942年夏天,29岁的陆军上尉戈德斯坦正为一项军派秘密任务头疼。
这场任务的背景是这样的:1942年二战正酣,美国炮弹源源不断输往欧洲战场,但炮弹射程计算难倒了军方。按照当时的计算水平,计算一种炮弹,就需要170人耗时一个月。
找出新的计算方式,把进度加快。戈德斯坦接到这一指令后,派出数学家妻子阿黛尔到处求才纳贤。
这引起了宾夕法尼亚大学讲师莫奇利的注意。
这位年轻讲师沉迷计算多年,总梦想着成为制造计算机第一人。他迅速写了一份备忘录,介绍了帮助军方解决难题的方法:建造一台使用真空管电路的数字电子计算机,预计一个弹道可在百秒内计算出来。
1943年4月9日,美国陆军部正式决定资助建造这台计算机,莫奇利和其学生埃克特担当研究主力。
正当研究团队为计算机的存储问题发愁时,命运让戈德斯坦遇到了冯·诺伊曼。
“于是我走向了这位世界闻名的人物,先做了一下自我介绍,然后开始与他攀谈,”多年以后,戈德斯坦回忆阿伯丁试验场火车站月台上的那场意外相遇,介绍他在兴奋下做出的举动。
而此时年轻的冯·诺伊曼——已与爱因斯坦等人成为美国普林斯顿大学高等研究院首批6大常任成员之一,正被一个问题困扰:研究原子核裂变过程时需要10亿次以上的计算,但当时的计算机器对逻辑运算几乎一窍不通。
得知戈德斯坦正在研究建造一台电子计算机后,冯·诺伊曼将两人的闲谈变成了大型数学博士学位论文答辩现场。
好在戈德斯坦入伍前也是在大学当数学教授的,一番沟通切磋,很快就把冯·诺伊曼拉上了建造计算机的大船。
冯·诺伊曼的入伙,带来了影响后世计算机的设想:在机器的存储器中存储运算步骤,程序设计员只需指导机器去唤起存储器中的某些指令,机器就会自行计算,而不需要每个问题都重新编制新程序。
男性瞧不上的编程,女程序员承包了
科学大神加入后,研究顺利进行。三年后的情人节,世界第一台通用计算机ENIAC(全称Electronic Numerical Integrator And Computer)在宾夕法尼亚大学公开亮相。
这个占地170平方米, 重达30吨的庞然大物一出场,就吸引了众人目光。在它表演了绝招——1秒钟内进行5000次加法运算和500次乘法运算后,参观者们大呼惊叹。
ENIAC更是登上了《纽约时报》的头版,记者这样写道:“作为战争时期的一项最高机密,美国陆军部今晚正式对外公布了一台神奇的机器,它能够以电子速度完成长期无法解决的繁琐计算工作,这是有史以来第一台能够实现这点的机器。”
兴奋之中的人们甚至忽略了一点:在这个浪漫的西方节日里,为世人展示ENIAC的,是几名参与研究的女性。也很少人知道,这台计算机背后的编程工作,是由6名女性组成的团队完成的。
男人们跑哪去了?他们都去搞硬件了,理由是这样的:编程是低等的工作,交给女性就行。尽管这一认知在如今被打脸,但在当时美国是主流思想。
1945年1月,20岁的女大学毕业生詹宁斯被一则招聘启事吸引:为美国陆军计算火炮弹道表……现在是你考虑加入科学和工程事业的大好时机……
就这样,詹宁斯和马琳·韦斯科夫、露丝·里克特曼、贝蒂·斯奈德、弗朗西斯·比拉斯、凯·麦克纳尔蒂5名女孩组成了六人团队负责编程。
与数字代码打交道的工作是枯燥抓狂的,尤其是你的上司还是一位不按常理出牌的科学狂人时。
当六位女孩为某些弹道的逻辑电路无法计算抓耳挠腮时,团队领导莫奇利名为探班、实则监工来了,一番慰问之后还抛下了另一项任务:除了计算火炮弹道之外,想办法编出适应其他任务的程序,毕竟,战争一定会结束,但计算机战后还可以用。
事后证明,莫奇利的想法很明智:计算机还没建成,二战已经结束了。
就这样,研究室里的6名女孩从此与恋爱逛街绝缘,熬夜加班成为日常,甚至做梦都在编程序。
“啊!我想到了!”一天,凯·麦克纳尔蒂灵光一闪,想到了用一个主编程器来重复代码的方法,这样免去了大量重复程序的编码工作量,解救大龄剩女于水火。
直到2011年,詹宁斯去世前不久还为曾经的成就自豪:“尽管我们那个时代的女性通常只有非常有限的就业机会,但我们还是帮助开创了计算机的时代。”
当然,詹宁斯也坦诚,这一成就与当时的社会认知局限有关,“如果ENIAC 项目的领导们事先知道编程工作的重要性以及它可以达到的复杂性,他们可能不会如此放心地将这项重要工作交给女性完成。”
总统大选一夜成名
享受鲜花与掌声之后,ENIAC的缺陷渐渐浮现。
最明显的是,这样一个庞然大物的表面布满电表、电线和指示灯,耗电量超过174千瓦小时。
据说它一启动,全镇的电灯都会变暗,而它的电子管平均每隔15分钟就要烧坏一只,为了正常运行,科学家们必须不停更换,为此忙得满头大汗。
莫奇利和学生埃克特又出手了。他们在ENIAC的基础上发明了第一台商用计算机UNIVAC。
和它的哥哥ENIAC相比,UNIVAC不仅占地面积和重量均减少了数倍,还在科学计算的基础上多了新的功能:数据处理。
1952年的美国总统大选之夜上,UNIVAC一夜成名。
那晚的大选专题报道中,CBS(哥伦比亚广播公司)电视网请来了UNIVAC,但年轻主持人沃尔特·克朗凯特一开始并不相信这位明星能比自家单位的专业记者可靠。
不管怎样,把它当个吉祥物,也是一个报道噱头吧。克朗凯特耸耸肩,内心说道。
改变历史的一刻不期而至。晚上8点30分,选举结束后仅仅45分钟,全美大部分投票站都还没有截止投票时,UNIVAC已经计算出艾森豪威尔将以438票的绝对优势击败阿德莱·斯蒂文森。
这一预测结果令四座哗然。要知道,选举前,几乎所有的专家和媒体都预测竞选双方势均力敌。
对于计算机的预测结果,媒体的内心是拒绝的。因此,广播公司也没有进行报道。
再一次重新计算后,UNIVAC仍坚持艾森豪威尔将大获全胜。
不久,当选举结果正式揭晓后,各界震惊了:艾森豪威尔实际得票为442票,UNIVAC的预测只有不到1%的误差率!
这时,克朗凯特才将直播信号转到特派记者查尔斯·科林伍德,后者向观众承认,UNIVAC其实在当晚早些时候就已经预测出了这个结果,只是CBS没有公开。
出尽风头后,UNIVAC从此成为以后多届美国总统大选之夜的明星和保留节目。
回到半个多世纪后的今天,计算机已完成了数代更新,但当年6名女性程序员怀着对科学的憧憬,埋头编码创造初代历史的场景记忆,如今看起来虽不浪漫,但却可贵。
今天,计算机已经远远超越计算本身,它向我们的工作和生活延伸,颠覆性地改变了我们的生活方式。它为现代生活带来了便利,同时也打开了潘多拉魔盒中的技术罪恶:隐私窃取、信息诈骗、病毒侵袭……
205年前,世界第一位程序员、大文豪拜伦的女儿埃达自信满满地预测,未来的计算机再智能也不可能会思考。然而人工智能的出现很快引发了这一人文忧虑:从前人们忧愁不知如何利用它,如今人们害怕被它支配利用。
这正向我们发出警醒:享受技术便利同时,别忘了理性与技术相处,更勿忘了超越技术本身、对人类自身价值的追求。
参考文献
《创新者:一群技术狂人和鬼才程序员如何改变世界》 作者:[美]沃尔特·艾萨克森 著,嘉伟、牛小婧 译,中信出版社
《席卷全球的世纪波:计算机研究发展的故事》 编著潘守杰 吉林科学技术出版社
《数学家、计算机科学家的故事》熊军,韩永村著,中共党史出版社
来源 | 羊城派
策划 | 王倩
本期主持 | 樊美玲
审签 | 纪映云