Kathleen Hylda Valerie Booth教授是英國早期的計算機先驅(qū)之一。
想象一下，必須通過重新布線來對計算機進行編程。是不是很不可思議？
在1940年代中期，第一臺通用電子計算機就是以這種方式工作的。
像ENIAC這樣的計算機，最初并沒有用于代碼的內(nèi)部存儲。如果我們想要用它編程，就要操縱數(shù)千個開關(guān)和電纜，而這些開關(guān)和電纜所在的位置，就是程序。
所有帶旋轉(zhuǎn)開關(guān)的單元都是需要大量編程的地方。
此時的編程，必須手動更改數(shù)千根電纜和開關(guān)，或者在卡片上打孔，然后將卡片送入計算機，這可能需要數(shù)天時間，而且極易出錯。
在Kathleen Booth開始研究計算機的那個年代，有那么一小群人，開始產(chǎn)生了將程序存儲在計算機內(nèi)部的想法。而她也是最早研究「軟件」這一新概念的人之一，她從中看到了需求，發(fā)明了匯編語言，使計算機編程更加人性化。
Andrew Booth在與X射線晶體學家JD Bernal教授（伯納爾球的發(fā)明者）合作期間，使用X射線衍射數(shù)據(jù)來研究晶體結(jié)構(gòu)。他發(fā)現(xiàn)手動計算非常繁瑣，于是造了一臺模擬計算機，來自動化部分步驟。
1946年，他在伯貝克擔任納菲爾德研究員。但由于學院沒有空間，而且由于BRPRA為其提供資金，所以他的工作是在BRPRA的設施上完成的。
就在那時，他遇到了Kathleen。同年，Kathleen和Andrew在伯貝克學院合作發(fā)明了一臺早期的數(shù)字計算機——自動中繼計算機（ARC）。ARC使用紙帶進行輸入，實際上是一臺用作傅立葉合成器的專用計算機。
在此期間，他們一同創(chuàng)建了如今的伯貝克計算機科學與信息系統(tǒng)系。
1945年，約翰·馮·諾依曼（John von Neumann）撰寫了一份名為「EDVAC報告初稿」的文件，在這份文件中，他描述了后來被稱為計算機的馮·諾依曼架構(gòu)。
在這個架構(gòu)中，他定義了計算機的各個部分，特別是存儲在計算機內(nèi)存中的程序。出于這個原因，它也被稱為存儲程序計算機。
在經(jīng)典的馮·諾依曼計算機架構(gòu)中，地址空間大部分用于指向內(nèi)存，其余部分用于指向外部設備：內(nèi)存并不關(guān)心里面存儲的是什么。
1947年，Andrew和Kathleen在普林斯頓大學與馮諾依曼和IAS機器合作時，編寫了一個程序，用于在電子計算機上實現(xiàn)翻譯詞典，前提是提供必要的存儲容量。這是史上最早的機器翻譯奠基工作。
在這一年，Bernal幫助Kathleen和Andrew從洛克菲勒基金會申請到了訪問普林斯頓高等研究院的資金。在此期間，Andrew和Kathleen與馮諾依曼一起共事了6個月。
根據(jù)Andrew的說法，在訪問期間，只有Bernal的朋友約翰·馮·諾伊曼在任何時間都會接待他們。
一個簡化的內(nèi)存管理系統(tǒng)——CPU中的程序計數(shù)器不再直接指向內(nèi)存，而是產(chǎn)生一個進入MMU的虛擬地址，重定位常量添加到虛擬地址，以在內(nèi)存中創(chuàng)建物理地址。
就是這次訪問，讓他們第一次聽說了馮諾依曼架構(gòu)。受到啟發(fā)，他們重新設計了ARC，僅用了2個月就設計了機器的繼電器部分，并且提出了關(guān)于ARC2的構(gòu)想。
還是在1947年，Kathleen和他還寫了兩份關(guān)于它的報告《通用電子數(shù)字計算機設計中的一般考慮因素》和《ARC編碼》。其中第一份報告廣為流傳。在其中，他們詳細介紹了馮諾依曼架構(gòu)機器，并介紹了內(nèi)存的不同選項。
此外，這份報告還描述了她發(fā)明「匯編語言」的前身，她在報告中將其命名為Contracted Notation。這是對計算機編程進行抽象思考的第一步，無需編寫顯式的1和0或機器代碼指令。
在這份報告中，Kathleen的編程能力大放異彩。并且，她設想了同步與異步操作的可能性，這可是在1947年！在此之后，我們唯一能夠找到的異步描述來自1980年代中期。
同步與異步操作將允許程序中的多條指令并行執(zhí)行。因此，在執(zhí)行下一條指令之前，程序不會被阻止等待當前指令的結(jié)果。這將有效地改善程序執(zhí)行時間，即處理所有指令所需的時間。
摘自《通用電子數(shù)字計算機設計中的一般考慮因素》
第二份報告「Coding For ARC」，于1947年9月出版。在這份報告里，Kathleen首次詳細介紹了ARC2「匯編語言」。
在該報告中，Kathleen還解釋了orders（現(xiàn)在稱為指令instructions）是如何由加載到某種存儲中的0和1表示的。
通過匯編語言，我們不必再記住機器代碼10010110作為指令，只需記住并輸入?yún)R編語言助記符MOV作為指令。
不過，目前已無法找到這份報告的數(shù)字副本。
在1948年，Andrew和Kathleen將研究方向轉(zhuǎn)向簡單電子計算機（SEC），然后是通用電子X射線計算機或APE(X)C?，F(xiàn)在，我們可以在MESS模擬器中試用APE(X)C。
Hollerith電子計算機（HEC）是世界上現(xiàn)存最早的電子計算機之一。
他們最著名的機器APEC（通用電子計算機）是在1949年設計出來的。
1951年，BTM使用其硬件電路作為HEC1計算機設計的基礎(chǔ)，這種計算機在1950年代末直接成為最暢銷的英國計算機，安裝了近100臺。
Andrew發(fā)明了一種并行乘法器算法，該算法仍然構(gòu)成現(xiàn)代計算機芯片（布斯乘法器）中乘法電路的基礎(chǔ)。
他們還一起發(fā)明了旋轉(zhuǎn)存儲設備。在1940年代后期，他們試圖制造可工作的光盤，但失敗了，不過，他們成功地建造了世界上第一個磁鼓存儲器，該存儲在1950年代被廣泛用于主存儲器和后備存儲。
在磁鼓存儲器中，信息存儲在滾筒上的可磁化條上，數(shù)字信息存儲為二進制磁性圖案
1950年，Kathleen和Andrew結(jié)婚，就在同年，Kathleen從倫敦大學獲得了應用數(shù)學博士學位。
為了爭取更多資金，兩夫婦再次前往洛克菲勒基金會?；饡岢龅臈l件：必須讓APE(C)X既可以用人類語言，也可以用數(shù)學語言。這也就是我們所熟知的自然語言處理。
他們做到了，在1955年11月，他們展示了機器翻譯的過程。
他們的目標是實現(xiàn)準確的技術(shù)翻譯，而不是追求文學質(zhì)量。
他們在伯貝克學院時，與學生一起做了很多NLP的工作，同時在1965年至1972年間，他們?yōu)榧幽么髧已芯课瘑T會從事英法翻譯工作。
Kathleen在1958年出版的《自動數(shù)字計算器編程》，可能是第一本由女性撰寫的關(guān)于編程的書。
在這本書中，她介紹了和同事在1965年之前一直在研究的一些算法，比如單詞替換、詞干和詞尾處理。
她的另一個開創(chuàng)性工作是通過編程模擬神經(jīng)網(wǎng)絡，來識別動物。這距離史上第一次在計算機上運行神經(jīng)網(wǎng)絡，僅僅過了四年。
Booth一家于1962年離開伯貝克學院，移居加拿大，先后在薩斯喀徹溫大學、湖首大學工作。
她于 1978年從湖首大學退休，但可以看到，在1993年、她已經(jīng)71歲高齡時，還發(fā)表了和兒子Ian JM Booth博士共同撰寫的論文《使用神經(jīng)網(wǎng)絡識別海洋哺乳動物》。
Kathleen Booth于2022年9月29日去世。伯貝克學院發(fā)文悼念。
不過，相比于這位來自英國的女性，更加廣為人知的是另一位男性——David Wheeler。
為此，美國IEEE計算機協(xié)會還在1985年為他頒發(fā)了計算機先鋒獎。
當時，作為與Maurice Wilkes一起研究劍橋大學Edsac（電子延遲存儲自動計算機）的團隊成員，David Wheeler負責為計算機提供指令的系統(tǒng)。
Wheeler開發(fā)的「初始指令」（initial orders）讓Edsac的指令可以用一種簡單的語言編寫，而不再是「人肉輸入」二進制數(shù)字。
此外，他還開發(fā)了「Wheeler Jump」，允許程序?qū)⒖刂茩?quán)傳遞給子程序，也就是用Basic寫過程序的人都知道的「goto」語句的前身。
David John Wheeler于1927年出生在伯明翰。1945年，他獲得了劍橋大學三一學院的獎學金，在那里他學習數(shù)學，并于1948年畢業(yè)。
在此期間，Maurice Wilkes在重新開放的數(shù)學實驗室工作，從事一個名為Edsac的存儲程序電子計算機的建造項目。
Edsac的第一個程序于1949年3月在Edsac上運行，其中就包括了Wheeler開發(fā)的「初始命令」，一個可以將簡單的命令翻譯成計算機所需的二進制指令的程序。這使得Edsac可以由非專業(yè)人員進行編程，并標志著編程語言的發(fā)展邁出了第一步。
為Edsac編寫程序的經(jīng)驗使Wheeler和他的同事Maurice Wilkes和Stanley Gill在1951年出版了第一本針對程序員的書「The Preparation of Programs for an Electronic Digital Computer」，同年，Wheeler獲得了實驗室授予的第一個博士學位。
1955年，應用數(shù)學的研究學生Joyce Blackler開始在工作中使用Edsac，并認識了David Wheeler。他們于1957年8月結(jié)婚。
1965年他成為達爾文學院的研究員，1966年在加利福尼亞大學伯克利分校工作，研究如何將在線終端與大型計算機連接起來。1968年，他在貝爾實驗室工作了一段時間。1977年，他成為計算機科學教授。
他在1970年被選為英國計算機學會的會員，1981年成為最早被選為皇家學會會員的計算機科學家之一。
1984：美國女性離開代碼的那一年
但凡是對編程歷史有所了解的人，必然聽說過Ada Lovelace和Grace Hopper。她們和其他從業(yè)的女性一起，對現(xiàn)代編程產(chǎn)生了巨大影響。
但現(xiàn)在，你能叫出名字的「大人物」，無疑是像史蒂夫·喬布斯、比爾·蓋茨和馬克·扎克伯格這樣的男性。
那么，曾經(jīng)的女性都去了哪里？
時間回到第二次世界大戰(zhàn)期間，當時第一批「程序員」有很多都是女性，如計算公司（CompInc.）的創(chuàng)始人Elsie Shutt和創(chuàng)造了第一個編譯器的Grace Hopper。
戰(zhàn)爭勝利之后，雖然有越來越多的男性加入，但女性不僅仍然從事著科學和技術(shù)領(lǐng)域工作，而且攻讀計算機科學學位的人數(shù)也在不斷增長。
直到，1984年……
在20世紀80年代中期，計算機開始成為美國人的家庭用品。
當時，計算機在市場上的定位主要是面向商業(yè)和游戲的，而這兩類產(chǎn)品的受眾基本上都是男性。
此外，電影院里的電影和電視上的廣告為程序員確立了一個獨特的身份：書呆子，年輕男性。
看看這個玩具反斗城的Commodore 64的廣告就知道了。
不難想象，初高中的男孩們顯然會比同齡的女孩，更容易接觸到電腦。
而這一差距，在他們升入大學時便會顯現(xiàn)出來。
上世紀70年代，計算機科學的教授普遍認為新生是不具備任何計算機相關(guān)的經(jīng)驗。但隨著個人電腦在80年代變得越來越普及，教授們也越來越覺得他們的學生是玩著電腦長大的。
對于家里沒有電腦的Patricia Ordó?ez來說，這無疑是一道難以逾越的鴻溝。
還在上中學的時候，Ordó?ez數(shù)學成績極佳。因此，當他進入約翰霍普金斯大學時，最初的志愿是攻讀計算機科學或電氣工程專業(yè)。
然而，當Ordó?ez來到第一堂入門課時才發(fā)現(xiàn)，周圍男同學對計算機的了解都比她要早得多，而自己卻不得不問一些「常識性問題」。
「有一次，教授在回答完之后，停下來看著我說：『現(xiàn)在你應該知道了吧?！弧?p> 雖然Ordó?ez在后來也通過了課程，但也獲得了人生中第一個C。最終，她選擇放棄，主修了外語。
不過，十多年后，她又回到了計算機領(lǐng)域，并最終獲得了計算機科學的博士學位?，F(xiàn)在她是波多黎各大學的計算機科學助理教授。