現今工程師們所使用的程式語言,都和一位偉大的女性工程師有所關聯。
從優化編譯器到全新程式語言開發,他簡直像是行走的程式語言歷史!下文將帶你認識第一位女性 IBM 院士,法蘭‧艾倫。

你有想過一位高中老師竟然能搖身一變,成為「工程師」的老師嗎?法蘭‧艾倫(Frances Allen)做到了!她不僅是第一位女性 IBM 院士,更是第一位獲得圖靈獎(ACM A. M. Turing Award)的女性。
根據柏克萊大學訊息技術研究中心的榮譽教授 Dr. Ruzena Bajcsy 提到,現今社會中,不論是在商業還是科技上所使用的軟體程式技術,都與法蘭‧艾倫的貢獻有著關聯。
獲得圖靈獎的法蘭‧艾倫過去曾協助美國國家安全局(NSA)進行密碼破解,而在二戰期間,協助破譯德國機密軍事密碼的艾倫·圖靈,正是圖靈獎項名稱的由來。兩者之間的巧合,彷彿冥冥之中早已注定。
艾倫以優化電腦軟體和高效能電腦系統而聞名,在軟體編譯領域中也相當具有知名度。在 IBM 工作的 45 年中,她讓軟體設計師能產出更強的代碼(code),這也讓超級電腦和平行運算(parallel computing)快速進步。
過去的軟體工程師必須使用和房間一樣大的超大型電腦工作,當時的電腦不僅體型龐大,也相當不方便。除此之外,軟體工程師必須手動畫卡寫程式,並且花許多時間想辦法讓運行速度緩慢的軟體跑得更快。
她多年來致力優化編譯器(Optimizing compiler),奠定現代電腦編譯技術的基礎,讓一般人也能為電腦、手機和網站編寫快速又有用的軟體。

成功追到教師夢的農村女孩,進修學習第一手程式知識
在高中時期,法蘭‧艾倫深深受到數學老師的啟發,於是決定自己也要成為一位數學老師;立定志向後,她便一步一腳印地朝自己的目標邁進,不僅以優秀的成績從當地高中畢業,更順利進入了紐約州立師範學院(現為紐約州立大學奧爾巴尼分校),獲得了數學學士學位,還輔修了物理與教育學分。
畢業之後,她回到高中母校教了兩年數學,卻在這裡遇到了挑戰。原來,根據當時的制度,法蘭‧艾倫需要獲得碩士學位,才能擁有完整的教師資格認證。於是,她開始進修,先在哥倫比亞大學讀了暑期課程,而後在密西根大學安娜堡分校順利獲得了碩士學位。
正是在這段進修期間,法蘭‧艾倫學習到了不少最新的程式課程,像是跟著 MAD 這種程式語言的共同開發者 Bernard Galler 學習如何編輯第一代真空管計算機 IBM 650。這段歷程,從此為她的人生開拓了一段新的道路。

為還學貸前進 IBM,一待就是40年
法蘭‧艾倫在 1957 年 7 月 15 日正式加入 IBM,接下的第一個任務就充滿挑戰。當時,一種稱為「FORTRAN」(福傳語言)的高階程式語言才剛剛發布不到兩個月,而法蘭‧艾倫的工作就是要教 IBM 的科學家們該如何使用這種語言,再推廣給 IBM 的客戶使用。既然要教學生,老師當然得先學會。
為了瞭解這種新語言,法蘭‧艾倫讀了 FORTRAN 的原始碼(Source code),後來也表示這些代碼「激發了她對程式編寫的興趣,也奠定了她對編譯器的理解。」
有了 FORTRAN 之後,工程師們再也不用輸入「0」、「1」來操作電腦,而能用更直觀的方式輸入指令,不僅讓程式編寫更加快速方便,也大幅降低了入門門檻。

投入全新程式語言開發,打破電腦界的玻璃天花板
除了進行 FORTRAN 的教學,法蘭‧艾倫更為 IBM Research 開發尖端的程式語言編譯器。艾倫在 1960 年代初投入了 IBM 的「Stretch-HARVEST」計畫,協助美國國家安全局(NSA)進行密碼破解。
當時,最早的超級計算機「Stretch」剛剛出現,而為了要處理各式資訊,艾倫與團隊設計了一個編譯器框架,同時納入了 FORTRAN、Autocoder,以及一種新的程式語言 Alpha。在這個框架之中,不同的語言會使用同一個優化的後端,為超級電腦「Stretch」以及協同處理器「HARVEST」生出代碼(Code)。這個挑戰雖然非常艱難,艾倫與團隊最終仍然成功地完成了任務。
後來,艾倫還協助 IBM 開發高級計算系統(ACS)中的實驗編譯器,讓編譯器獨立於程式語言及機器語言之間獨立運作、提升整體效能。在研究的過程中,她獲得了不少收穫,更在 1966 年發表了一篇關於程序優化的開創性論文,並提出了一組強大的新算法,同時描繪出了實現程序分析和優化的全新框架。

艾倫不僅成為了 IBM 的榮譽院士,更獲得了2006 年圖靈獎、IEEE 同名獎章等等殊榮肯定,她最厲害的地方在於,推翻了「先寫出程式,然後想辦法讓工程師學會」的傳統,而是努力「用工程師喜歡的方式去寫程式」,正是因為有了她的付出,才讓程式編寫變得更加簡單。
電腦程式的領域一直都是由男性主導的,而艾倫可以說是帶來改革的一股新力量。也因為艾倫打破了這樣的固有傳統,1970 到 1980 年間, IBM 內部的實驗編譯小組中有一半的成員是女性。
透過自己的付出,法蘭‧艾倫打破了玻璃天花板,不只如此,她也不斷鼓勵其他女性投入到計算機領域之中,並且身體力行地擔任她們的導師,更因此入選國際科技女性(WITI)名人堂,並獲得了計算機女性協會頒發的 Augusta Ada Lovelace 獎。
而直到今天,我們所使用的程式語言之中,仍然能看到她所留下的痕跡。

 

文章全文:https://reurl.cc/OAbneD(另開視窗)