全球首位女性图灵奖得主去世，三次到访中国，曾是IBM首位女院士

全球首位图灵奖女性得主、首位 IBM 女院士弗朗西斯·艾伦（Frances Allen），因阿尔茨海默病并发症去世，去世当天是 8 月 4 日，正好是她 88 岁生日。

图｜弗朗西斯·艾伦（Frances Allen）

艾伦的主要研究方向是编译器优化，编译器是一种程序，可以将用计算机语言编写的指令，转换为由机器执行的程序。

亲自见过艾伦的伊利诺伊大学香槟分校计算机科学系的助理教授、《麻省理工科技评论》2020 年度全球 “35 岁以下科技创新 35 人” 上榜者李博回忆称：“我博士期间曾有幸去IBM，给她老人家讲过一次我的研究课题，她人非常 nice，也很有耐心。”

对于艾伦的离开，李博也很惋惜：“弗朗西斯·艾伦是编译原理的鼻祖，她的离开是计算机乃至整个科学领域的一个损失。艾伦在编译系统架构和优化并行等方面的开创性研究，对我们当今计算机发展有着深远的影响。她一生潜心研究，提携了许多后辈，是学术研究和教育行业的‘双重’楷模，其学术成果及科学精神将继续影响更多后辈。”

对于她的不幸去世，中国科学院计算技术研究所研究员、国内编译器专家冯晓兵告诉DeepTech：“弗朗西斯·艾伦的去世非常令人惋惜，像她这样的业界巨擘寥寥无几。艾伦本身也是计算机科学的先驱之一，其在编译系统架构、程序分析、优化技术等方面做出的开创性和基础性工作至今影响深远。其于 2007 年斩获图灵奖可谓实至名归。此外，艾伦长期致力于鼓励女性、特别是青年女性投身于科学（包括计算机科学）事业，这也是她令人心生敬佩的另一原因。”

而最初艾伦投身计算机科学领域，起源于一场“意外”。

“误打误撞” 进入 IBM

1954 年，艾伦从纽约州立大学奥尔巴尼分校，获得数学学士学位后，来到当地一所中学教书。为获得工作所需的认证，在中学工作两年后，她进入密歇根大学学习数学，并于 1957 年获得数学硕士学位。

当时，IBM 恰好来到密歇根大学做校园招聘，出生于普通家庭的艾伦，为偿还读研欠下的债务，决定加入 该公司 做程序员。但她原本把 IBM 的 offer 当作 “一次性工作”，打算还完债务后就离开 IBM，结果一待就是半辈子。

其在 IBM 的第一项工作，是教给新员工 FORTRAN 语言的基础知识（FORTRAN 是Formula Translation 的缩写，意为 “公式翻译”）。如今，FORTRAN 已经是最古老的计算机语言之一，但在当时这是 IBM 引入的全新高级编程语言。和 FORTRAN 的接触，也是艾伦从事高性能计算编译器的开始。

继该项目之后，她的另一代表项目，是 1960 年代初的 Stretch-Harvest 计算机项目，该项目旨在处理美国国家安全局（National Security Agency，NSA）的机密密码破解和情报收集工作。日后，该项目为 NSA 服役了长达 14 年。

完成 NSA 的项目后，她参与了 IBM 的高级计算系统项目，期间她设计并构建出一套编译器优化组件。基于这项工作，艾伦于 1966 年发表一篇围绕 “程序优化” 的开创性论文，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，艾伦发表一篇主题为 “控制流分析” 的论文，并提出 “间隔（intervals）” 和 “节点优势关系（node dominance relations）”的概念，这对此前该领域的研究，做出了重要改进。

两年后，她在另一篇论文《优化转换目录》“A Catalog of Optimizing Transformations” 中，首次提到系统化编译器优化转换。该论文的合作伙伴是她在 IBM 同事约翰·科克（John Cocke），后者曾被誉为 “RISC 体系结构之父”。

1980 年至 1995 年期间，艾伦领导着一个研究并行计算科学的团队，该团队曾提出独创性想法——用低成本、高性能的微处理器来进行并行处理（Parallel Processing）。

除本职工作以外，艾伦还是 IBM 的热心导师，在职期间她一直努力培养女性的计算机科学兴趣。1989 年，她成为首位女性 IBM 终生院士（IBM Fellow Emerita），IBM Fellow 也是该公司技术人员的最高荣誉，此外她还是 IBM 技术研究院的主席。

此后多年，她在全球各地不断发表讲话，以敦促女性从事科学技术工作。2000 年，为表彰她的努力，IBM 以她的名字设立了 Frances E. Allen 科技女性导师奖。

2002 年，在 IBM 工作 45 年后，艾伦退休，但她仍然是该公司的荣誉员工。

图｜弗朗西斯·艾伦老年照片

世界首位图灵奖女性得主

艾伦去世的第二天，IBM 研究院专门撰文怀念。

IBM 研究院院长达里奥·吉尔（Dario Gil）也在邮件中向其致敬，他说艾伦将被铭记为计算领域的先驱，她在优化编译器领域做出了开创性贡献。达里奥·吉尔还表示，她在 IBM 也留下了不朽烙印，这不仅基于她的技术远见和技术遗产，更是因为她给别人带来了启发和帮助，尤其是在激发女性从事科学的热情方面。

图｜IBM 缅怀艾伦的文章

2006年，因 “在优化编译器技术的理论和实践领域做出先驱性贡献，奠定了现代优化编译器和自动并行执行技术的基础”，艾伦成为图灵奖自 1966 年设立以来的、第一位女性得主。此后至今，只有另外两名女性获得该奖项：2008 年的芭芭拉·里斯科夫（Barbara Liskov）和 2012 年的沙菲·戈德瓦瑟（Shafi Goldwasser）。另外，她还获得了计算机女性协会颁发的 Augusta Ada Lovelace 奖。

除图灵奖外，艾伦还曾获得许多其他荣誉。

2020 年初，IBM 和电气和电子工程师协会（IEEE），合作设立 IEEE Frances E. Allen 奖章，艾伦和其他数十位科学名人已经获得该奖章，该奖章将于 2022 年在 IEEE 荣誉典礼上首次颁发，据悉这也将是 IEEE 的最高奖项，而她获奖理由是毕生致力于开发计算领域并开拓新突破，以及专注于激励年轻人、特别是女性来从事和她一样的工作。

除在 IBM 工作以外，艾伦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。凭借在计算领域的杰出贡献，她已被授予两个荣誉博士学位，并被选入国际科技女性名人堂（WITI，Women in Technology International）。

具体来说，艾伦的成果意义在于，自二十世纪五十年代末以来，在大型主机上工作的程序员，需要逐行手动编写程序，并且还得花时间调整慢速软件，而这会导致软件出现错误。而软件编译器的出现，允许程序员对软件进行自动优化，从而节省宝贵时间。

艾伦作为编译器组织和优化算法的先驱，其在并行计算方面的工作，至今仍处于编译器研究的前沿。她通过把并行计算转移到 STRETCH HARVEST 编译器、COBOL 编译器等产品之中，从而让并行计算得到简化。与此同时，艾伦作为编译器组织和优化算法的先行者，为编译器优化技术奠定了基础，在计算机领域做出了开拓性贡献。

加州大学伯克利分校名誉电子工程和计算机科学教授里卡纳（Ricana Bajcsy）对媒体表示，艾伦的工作给编译器设计和机器体系结构带来显著进步，而这些进步是现代高性能计算的基础。里卡纳认为，她的贡献涵盖了计算机科学的大部分历史。她以一己之力，影响整个计算机发展历程。

而艾伦的人生，也颇为励志。

出生农场家庭，被启蒙老师激发数学兴趣

1932 年 8 月 4 日，适逢美国大萧条时期，艾伦出生于美国纽约州秘鲁镇的一个农场家庭，父亲是一位农民，母亲则是小学教师，家中 6 个孩子，她排行老大。

她的幼年生活很是清贫，从小和家人住在一间没有电、也没有暖气的农舍中，但她非常热爱学习，大部分时间都在读书。高中时，一位老师激起了她的数学兴趣，这也为她后续从事计算机研究奠定基础。

个人生活上，艾伦曾与计算机科学家雅各布·施瓦兹（Jacob Schwartz）合作。施瓦兹曾以访问学者的身份来到 IBM 公司，与艾伦和约翰·科克合作，三人在编译器优化、软件工具等方面做了许多开创性工作。

艾伦后来成为施瓦兹的第二任妻子，两者于 1972 年结婚，这段婚姻最终以劳燕分飞告终。施瓦兹也因患上肝癌，于 2009 年撒手人寰。

科学家身份之外的艾伦，还是一位探险家，她是美国高山俱乐部和加拿大高山俱乐部的成员，曾作为中美联合西部登山探险队的队员，三次到访中国。

她还曾探索加拿大第一大岛、世界第五大岛屿巴芬岛（Baffin Island）。2008 年，她告诉美国国家新闻社：“在巴芬岛（Baffin Island）的探索之旅中，我们的团队进行了六次首次登顶，绘制了未知的山脉。在加拿大北极群岛（Arctic Archipelago）之旅中，我们建立了穿越该岛的新路线。”

不过，探险只是艾伦的业余兴趣，她认为自己长达半个世纪的计算研究经验，才是一次真正的旅行。斯人已去，愿她安息。