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弗朗西斯·艾伦她的研究影响了计算机发展的整个历程

2020-11-09木匠

北广人物 2020年41期
关键词:编译器弗朗西斯艾伦

木匠

弗朗西斯·艾伦(Frances Allen,也有译成“法兰·艾伦”的),她是一名美国人,计算机科学家,全球首位图灵奖女性得主(图灵奖是由美国计算机协会于1966年设立的一个专门用来奖励那些对计算机事业做出了重要贡献的个人的奖项。其名称取自计算机科学的先驱、英国科学家艾伦·麦席森·图灵。由于图灵奖对获奖人的要求很高,评奖的程序也是极其严格,而且每年只奖励一名计算机科学家,只有在极少的年度,会有两到三名合作者会共享此奖。因此它在计算机界是最负盛名的一个大奖,有着“计算机界的诺贝尔奖”之称,我国科学家姚期智,在2000年获得了这个奖)。

2020年8月4日,她在美国去世,这一天正好是她88岁的生日。在她去世的第二天,IBM(国际商业机器公司。总部设在美国纽约州的阿蒙克市,是全球最著名的一家IT公司)研究院院长达里奥·吉尔就在一封邮件中,向她表示了哀悼,说她是会被历史铭记的计算领域的先驱。她并行计算方面的取得的成果,至今仍处于编译器研究的前沿。

从农民女儿到IBM首位女性终生院士

弗朗西斯·艾伦,1932年8月4日出生在美国纽约州秘鲁镇的一个农场家庭,她父亲是一位农民,母亲是一位小学教师,家中有6个孩子,她是老大。她的幼年生活很是清贫,从小和家人居住在一间没有电、也没有暖气的农舍中,但她却非常热爱学习。高中时,一位老师激发了她对数学的兴趣,这也为她以后续从事计算机研究奠定了基础。

1954年,她在纽约州立师范学院(今纽约州立大学奥尔巴尼分校)获得了数学学士学位,并在秘鲁镇的一所中学,当了一名数学老师。两年后,她又进入密歇根大学学习,并于1957年获得了数学硕士学位。就在她拿到硕士学位时,IBM恰好来到密歇根大学做校园招聘,出生于普通家庭的她,为偿还读研欠下的债务,决定加入该公司,做程序员。但她原本只是把IBM的招聘当作是“一次性工作”,计划还清债务后,就离开IBM,结果,她在IBM一待就是大半辈子。直到2002年,她在为IBM工作了45之后,才正式退休。但仍以一名荣誉会员的身份,与IBM保持着密切的联系。

她在IBM的第一项工作,是给新员工讲授FORTRAN的基础知识(FORTRAN是Formula Translation的缩写,意思为“公式翻译”)。如今,FORTRAN已是最古老的计算机语言之一了,但在当时,这可是IBM引入的最新、最高级编程语言。这也是她专注于高性能计算编译器职业生涯的开始。继该项目之后,她的下一个项目是她在上世纪60年代初做的Stretch-Harvest(翻译过来就是“延伸收获”)计算机项目,该项目是为美国国家安全局(NSA)做的,在此后的14年间,NSA一直都是靠它来进行密码破解和情报收集工作。

在完成NSA的项目后,她又参与了IBM高级计算系统项目。其间,她设计并构建出了一套编译器优化组件。基于这项工作,她在1966年发表一篇围绕“程序优化”的论文,该论文描述了一个可用于程序评估和程序优化的新框架。1970年,她又发表了一篇关于“控制流分析”的论文,并首次提出了“间隔”和“节点优势关系”的概念。两年后,她的另一篇论文《优化转换目录》发表,使系统化编译器优化转换的研究又向前迈进了一大步。

1980年至1995年,她一直领导着一个研究并行计算科学的团队,在使用低成本、高性能的微处理器进行并行处理方面,取得了一连串的重大成果。1989年,她成为了IBM首位女性终生院士,并出任了IBM技术研究院的主席。IBM还以她的名字设立了一个科技女性导师奖。

全球首位图灵奖女性获得者还是一位探险家

2007年2月,弗朗西斯·艾伦成为了自图灵奖设立以来,全球首位获得该奖的女科学家。当时,图灵奖评委会的主席瑞基纳·巴克辛(RuzenaBajcsy)给她的颁奖词是:“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。”

除了图灵奖,弗朗西斯还获得过许多荣誉。比如今年年初,IBM和电气和电子工程师协会(IEEE),就以她名字共同设立一个名为“IEEE Frances E.Allen”奖,这也将是IEEE的最高奖项,奖章将在2022年,IEEE成立110周年的荣誉庆典上首次颁发,她和其他数十位科学名人,已被宣布会获得了该奖的奖章。除在IBM工作以外,弗朗西斯还是美国国家工程院、美国哲学学会、美国艺术与科学研究院的成员,同时也是计算机科学协会(ACM)、IEEE和计算机历史博物馆的院士,并已被授予两个荣誉博士学位和入选了国际科技女性名人堂。

另在个人生活上,弗朗西斯曾与计算机科学家雅各布·施瓦兹合作。后者曾以访问学者的身份,来到IBM公司,与弗朗西斯和约翰·科克合作,3人在编译器优化、軟件工具等方面,都做了许多开创性工作。弗朗西斯后来成为了施瓦兹的第二任妻子,两人于1972年结婚,但这段婚姻最终还是因两人都过多地把精力放在了研究上,而忽视了家庭建设,而告终结了。离婚后不久,施瓦兹就患上了肝癌,于2009年撒手了人寰。

在科学家的身份之外,弗朗西斯还是一位探险家,她是美国和加拿大高山俱乐部的会员,曾作为中美联合西部登山探险队的队员,3次到访中国。并曾随一支探险队,探索了加拿大第一大岛、世界第五大岛巴芬岛。2008年,她曾告诉美国国家新闻社:“在巴芬岛的探索之旅中,我们的团队一共进行了六次首次登顶,还绘制了许多以前并不为人所知的山脉地图。”另外,她还到过北极……

综合全网材料编写

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