记录与计算机存储有关的过往（连载五）：世界需要一台自动计算的机器
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第一台差分机，能够进行三个五位数的加法运算，计算精度能达到六位小数。第一台分析机采用十进制计算，用齿轮存储1000个五十位数，能做平方和四则运算。这台用蒸汽机驱动的机器有三十米长和十米宽，每秒钟能够计算一次。这两种机器标志着人类第一次把程序控制引入机械计算。
把人类从繁复的计算中拯救出来
如果要评选19世纪Geek女神的话，奥古斯特·艾达·金一定能上榜。她是诗人拜伦的女儿，查尔斯·巴贝奇的助手和合作者，拉弗拉斯伯爵夫人，以及世界上第一位程序员——甚至远在“程序员”这个词被赋予现在的意义之前，她就写出了程序，而且写在了打孔卡片上。
虽然是拜伦的女儿，但是艾达几乎没有见过自己的父亲。在出生几个星期后，她的母亲就带着她返回娘家，两个月后父母签署了分居协议；而她那热血浪漫的诗人父亲几个月后远赴法国和瑞士，最终客死异乡。艾达的数学天分据说来自母亲，灵动的思维则可能来自父亲——这两者在她后期的研究中缺一不可。良好的家庭环境让艾达能够遵循自己的兴趣，优秀的家庭教师们也为她提供了良好的教育。
在她的家庭教师里，有一些相当出色的人物，例如提出了徳·摩根定律的数学家奥古斯都·徳·摩根，以及女科学家玛丽·索麦维。正是在后者的介绍下，1833年6月，不满18岁的艾达遇见了查尔斯·巴贝奇，那个时代公认的博学者——或者失败者，这完全取决于观察角度。他毕业于剑桥大学，20岁的时候就协助建立了英国统计学会，25岁就成了英国皇家学会会员，37岁的时候成了母校的卢卡斯数学教授——牛顿曾经担任过的职位。从20岁起，他就开始计划制造一台能够自动计算的机器，把人类从繁复的计算中拯救出来。而大量的人工计算，正是那个时代欧洲的特色之一。
1819年，巴贝奇在一次去法国的访问中，看到普隆尼男爵招募大量计算工人，在几位数学家的带领下趴在桌上写写算算的情形，深受这种智力放大方式的震撼；而这些计算结果的质量之低，更是让他感到无力。当时的科学家迪昂赛斯·拉德诺写道，从40册表里随机抽样，就发现了3700个错误；而根据巴贝奇的计算结果，这些计算错误，每年将会为政府带来超过300万英镑的损失。
看来，制造自动计算机器，势在必行。
那些被嘲笑的伟大
对数，是当时社会发展的重要基础之一，无论是金融、航海还是天文，都离不开能够简单地把乘除化为加减的对数运算。和今天课本上附带的《常用对数表》一样，快速运算也要依赖于对数表；而世界上第一份对数表，却只能靠手工来算出。
巴贝奇就是打算解决这个问题。1822年，他制造了第一台差分机，能够进行三个五位数的加法运算，计算精度能达到六位小数。接下来的梦想更加宏伟，他与英国政府签订了合同，计划在两到三年内，制造出可以计算七个二十位数的差分机，并且自带打印功能。
然而，这个计划失败了。也许是因为总是冒出新点子的巴贝奇不停地改动设计，也许是他找到的制造商无法实现他要求的精度，第二台差分机花了十年时间和三万英镑的投入，却只完成了七分之一。而此时，巴贝奇几乎将所有精力都放在他的新项目上了。
巴贝奇已经意识到了差分机的不足，并且计划制造出通用的计算机——分析机。就在这时，他第一次遇见了艾达。
巴贝奇设想的分析机采用十进制计算，用齿轮存储1000个五十位数，能做平方和四则运算。这台用蒸汽机驱动的机器有三十米长和十米宽，每秒钟能够计算一次。几乎所有的人都认为巴贝奇是痴人说梦，而艾达不这么看。她很快理解了巴贝奇的设计，并且预料到了分析机可能的用途，这些用途甚至是巴贝奇没有想到的。艾达写道：“这种机器也许可以作曲，或者解决复杂的问题。”
巴贝奇分析机采用了三个具有现代意义的装置：保存数据的寄存器（齿轮式装置）；从寄存器取出数据进行运算的装置，并且机器的乘法以累次加法来实现；控制操作顺序、选择所需处理的数据以及输出结果的装置。
1841年，已经是三个孩子母亲的艾达正式成为巴贝奇的合作者。她把巴贝奇用法文撰写的论文翻译成英文，添加了自己的注释，让这部论文的长度增加到最初的三倍。正是她，从提花机中得到灵感，将分析机的程序用打孔卡片输入，也建立了子循环和条件分支的概念。算法终于不再用硬件实现，可以通过挂上不同的纸带而实现不同的运算。
而这时，这两位先驱者遭到了巨大的打击。英国政府正式终止了差分机的合同，新任首相公开声称差分机的唯一用途就是费钱。在制造差分机时自己搭了一万三千英镑的巴贝奇早已一贫如洗，两人只能靠偶尔销售些小东西来继续支撑。
1952年，从小体弱多病的艾达因癌症去世，终年36岁，留下的只有大量文档和设计的世界上第一个程序：一个计算伯努利数的分析机专用程序。巴贝奇20年后去世，就连登在《泰晤士报》上的讣告也嘲笑他的失败。
他们都没有等到自己梦想成真的那天。