帮助硬件理解软件的弗朗西斯·艾伦逝世,享年88岁

2020-08-09 02:40:40

计算机科学家和研究人员弗朗西斯·艾伦(Frances Allen)周二在纽约州斯克内克塔迪逝世,当天是她的88岁生日。她帮助创造了一些基本想法,这些想法几乎可以让任何人都能为电脑、智能手机和网站开发快速、高效和有用的软件。

她在疗养院去世的消息得到了她的曾侄子瑞安·麦基(Ryan McKee)的确认,后者说死因是阿尔茨海默氏症。

20世纪60年代中期,在为美国国家安全局(National Security Agency)的早期超级计算机开发了软件后,艾伦回到了当时世界领先的计算机公司IBM工作。在纽约市北部哈德逊河谷约克敦高地的一个IBM实验室里,她和她的研究伙伴在接下来的40年里改进了现代计算的一个关键组件:“编译器”,这是一种软件技术,可以接收人类编写的程序,并将它们转化为计算机可以理解的东西。

对艾伦来说,这样做的目的是尽可能高效地做到这一点,这样程序员就可以用简单直观的方式构建软件,然后在部署到现实世界的机器上时,让它快速而流畅地运行。

她与研究人员约翰·科克(John Cocke)在20世纪60年代末和70年代发表了一系列里程碑式的论文,描述了创作的简易性和执行速度之间的微妙平衡。这些想法帮助推动了计算机编程的发展-一直到今天,即使是相对新手也可以轻松地为计算机、智能手机和其他设备的世界构建快速高效的软件应用程序。

2006年,凭借这项工作的力量,艾伦成为第一位获得图灵奖(通常被称为诺贝尔奖)的女性。

米歇尔·米尔斯·斯特劳特(Michelle Mills Strout)教授在亚利桑那大学(University Of Arizona)教授计算机科学,专门研究编译技术,她说,“她为人类提供了越来越容易地告诉计算机做什么的方法,这一点至关重要。”

弗朗西斯·伊丽莎白·艾伦于1932年8月4日出生在纽约州的秘鲁,靠近尚普兰湖,距离加拿大边境约30英里。她的父母约翰·艾伦和露丝·艾伦(唐斯)拥有一家奶牛场,艾伦女士是六个孩子中的老大,在那里长大,没有自来水,也没有电。直到20世纪40年代初,电才到达,即使在那时,电也只通向谷仓,而不是通向家里。

艾伦就读于不到一英里外的一所只有一间教室的学校,她在农场里尽了自己的一份力量,从挤奶到帮助田野工作。从当地高中以优异成绩毕业后,她就读于纽约州教师学院(现为奥尔巴尼大学,隶属于纽约州立大学)。

回到秘鲁后,她短暂地当了一名教师。她的妹妹凯瑟琳是她的学生之一。

1957年,艾伦在密歇根大学(University Of Michigan)获得了数学硕士学位,并在IBM纽约波基普西的一家办公室找到了一份工作,以此来偿还她的大学债务。尽管她曾计划重返教职岗位,但她在接下来的45年里一直在公司工作。

起初,艾伦教授新员工如何使用一种名为Fortran的新编程语言。以前,工程师使用1和0的语言对计算机进行编程,这是计算机硬件可以理解的。使用最早的高级编程语言之一的Fortran,他们可以以更直观的方式构建软件,而不需要掌握计算机硬件的神秘操作。

艾伦在20世纪60年代初加入了国家安全局(National Security Agency)建造超级计算机的绝密工作。(在对她进行背景调查时,政府官员来到她的家乡,与当地农民谈论她。)。

NSA的机器名为Stretch-Heavest,目的是分析美国间谍在全球各地设立的监听站截获的通讯。艾伦帮助构建了这台机器的编程语言和编译器。

在计算机设计的早期,编译器的效率非常低。程序员可以在不学习硬件细节的情况下构建软件,但是当编译器将他们的程序转换为1和0时,它们太慢了,并且占用了太多空间。

作为20世纪60年代末创建的IBM研究项目的一部分,艾伦致力于改变这一动态。一开始,她和她的同事为当时的大型大型计算机构建了更高效的编译器。在后来的几年里,他们将类似的想法应用于“并行计算”,这是一种较新的技术,可以将数字任务分散到多台计算机上。

结果,几十年过去了,现代计算机编程应运而生。程序员现在可以开发像Facebook这样的智能手机应用程序,这些应用程序可以毫不迟疑地响应触摸,这些应用程序是从遍布数万台计算机的庞大计算机数据中心交付的。

“几乎每个人使用的软件系统:每个应用程序、每个网站、每个电子游戏或通讯系统、每个政府或银行电脑,以及汽车或飞机上的每台电脑,”一种名为Rust的编程语言的创建者格雷登·霍尔(Graydon Hoare)说,艾伦女士的工作可以融入“几乎每一个人使用的软件系统”。

“如果没有优秀的编译器,”他补充说,“整个软件世界将变得更慢、更昂贵、更容易出错、能力更差。”

艾伦与雅各布·施瓦茨(Jacob Schwartz)的婚姻以离婚告终。施瓦茨是纽约大学(New York University)的计算机科学教授,也是她在编译器研究方面的合作者之一。她身后留下了两个兄弟,菲利普和詹姆斯,以及她的妹妹凯瑟琳·麦基(Catherine McKee)。

在这个长期由男性主导的领域,艾伦是一股变革的力量。在20世纪70年代和80年代,很大程度上是由于她自己的努力,在IBM内部的实验性编译器团队中,女性占了一半。

“弗兰做的很多事情之一就是吸引女性进入她的领域,”珍妮·费兰特(Jeanne Ferrante)说,她和艾伦一起工作了十多年。“她照顾那些代表性不足的人。”

1989年,她成为IBM第一位女性研究员,这是授予该公司顶尖工程师、科学家和程序员的一项罕见的荣誉。但当她在南加州的IBM度假胜地领奖时,该公司确认她是一名男性。(“表彰和赞赏他杰出的技术贡献…”)。

这个奖项-包括这个错误-一直挂在她办公室的墙上,直到她2002年退休。

“她打破了玻璃天花板,”另一位IBM研究员马克·韦格曼(Mark Wegman)说,他曾与艾伦共事数十年。“当时,甚至没有人认为像她这样的人能取得她所取得的成就。”