一部关于IT领域先驱人物格雷斯·霍珀的好莱坞式传记电影可能会这样拍摄：一位年轻的教授离开象牙塔中的学术界，而在珍珠港遇袭之后选择了参军报效祖国，然后发现自己已身处计算机革命最前线。在这个以男性为主导的计算机领域，为了取得成功，她努力奋斗；她几乎差点被个人问题击败，但仍然坚持了下来，并且最终成为了一名在计算机领域里享誉盛名的女杰，成为万千人心中的女英雄，并且被誉为计算机编程的创始人。在霍珀的整个后半生，大众媒体都讲述着关于她的人生故事的简写版。在这本书中，作者超越银幕广播的神话，另辟蹊径，旨在揭露一个更加真实的霍珀、一个激情四射又性格复杂的女人、一个事业可与战后计算机领域的飞速发展相提并论的女人。

霍珀把自己变成了哈佛大学霍华德·艾肯的战时计算实验室中的“男性之一”，后来，她加入了埃克特和莫克利创办的计算机公司（EMCC）。在那个鼓励女人专注家务和抚养孩子等事务的年代，反叛又合作的她在男性主导的军事和商业机构中产生了极大的影响。霍珀最伟大的技术成就是她创造出了能够让人们用语言而不是1和0来与进行计算机交流的工具。

本书不仅仅是一本人物传记类图书，也是一本计算机编程史的记录本。本书不仅将计算机领域的先锋人物之一格雷斯·霍珀——这位伟大女性的人生历程和在计算机编程历史中所扮演的重大角色进行了详尽且客观的描述，同时也对计算机编程的发展和其中重要人物的作用进行了细致的叙述。她对计算机领域的贡献不可磨灭。她发现了计算机程序中的第一个Bug，也创造了计算机世界中最大的Bug——Y2K（千年虫）。她创造了世界上第一种商业编程语言COBOL，并为之后的高级程序设计语言定义了模型。作者为了客观准确地描述计算机发展进程及霍珀的贡献，查阅了数家著名学院或机构的数据库，从而收集到更多有力的证据。

推崇女性独立自强的读者们应该阅读此书，因为格雷斯·霍珀的个人魅力及其魄力是很值得欣赏和学习的；计算机和编程的从业者和爱好者也应该阅读此书，因为其中对计算机领域的发展和编程的记录值得思考和借鉴。

前言

第1章 了不起的格雷斯神话

 年轻时的霍珀：协作性的叛逆

 编程的发明

 原始资料来源

 重建过去：口述历史和其他历史文物的使用

 分散式传记

第2章 格雷斯·穆雷·霍珀的重生

 格雷斯·穆雷·霍珀：数学家和教师

 建立事业：在瓦萨教学

 寻找新的道路

 她余生的第一天

第3章 计算机编程的起源

 驯服机械怪兽

 世界上第一个数据处理中心

 发明编码系统

 第一个电脑黑客

 计算机中的飞蛾

 硬件故障

 为故障编码

第4章 哈佛计算实验室

 对“艾肯博士的未来问题”的解答

 艾肯掌权

 实验室文化与战争现实

 战后环境

 战后革新与子程序的发展

 子程序：同步发明的一个范例

第5章 计算界的开端

 战时孤立

 约翰·冯·诺依曼与马克一代

 冯·诺依曼的“初稿”

 公认计算机历史的创造

 霍珀指南的内容

 霍珀的历史版本

 IBM的自动顺序控制计算机：同样的机器，不同的历史

 不同的历史，不同的工作日程

 传播消息：哈佛的战后公关努力

第6章 哈佛1947年的大型数字计算机专题讨论会

 知识共享

 活着的巴贝奇

 哈佛专题研讨会

 业余时间

 专题研讨会的结果

 预示结局的征兆：人才的流失

 美国计算机协会的成立

 霍珀在计算机领域的地位

第7章 凝视深渊

 EMCC公司

 如何销售计算机

 贝蒂·斯奈德（霍尔伯顿）

 了解EMCC公司的规矩

 不合时宜的死亡

 人事短路

 潜在救星：雷明顿·兰德公司

第8章 计算机教育

 编译器的发明

 雷明顿·兰德公司和销售额及客户支持的挑战

 计算机教育

 分布式发明：编译器研究扩大

 编译路径

 分布式发明：扩大创新网

 制造转换器

 赢得主管们全身心的支持

第9章 IBM回应雷明顿·兰德公司的挑战

 IBM：辛勤工作的受压迫者，还是独裁者

 雷明顿·兰德公司的营销妙计

 IBM在冷战中的获益

第10章 面对问题语言的发展

 自动编程部门和MATH.MATIC

 解决效率矛盾：约翰·巴克斯和FORTRAN语言

 创造商业语言：B.0和FLOW.MATIC

第11章 分散式发明的成熟：格雷斯·霍珀和COBOL的发展

 委员会的发明

 短期委员会和COBOL面向商业语言规范

 FACT和语言标准化政治

 COBOL：编程语言的成功

 格雷斯·霍珀和COBOL语言推广

 COBOL语言标准化和海军

 COBOL语言和技术终结

第12章 发明信息时代

 编程历史背景下霍珀的职业生涯

 技术创新的经验

 霍珀在编程界的地位

 COBOL语言：分散式发明的典范

 优雅人生 2.0

参考资源

第3章 计算机编程的起源

一个人要如何开始为世界上的第一台操作性计算机编制程序？在有限的知识和经验的帮助下，海军上尉霍珀面临着让哈佛马克一代的75万个部件有目的地运作并产生精确的求解方法的艰巨任务。这些求解方法远远不是出于学术好奇心，而是对要立即投入军事应用的问题的解答。面对不同寻常的战事压力，霍珀依靠她的能力来保持冷静和理性，全面彻底地思考着问题。

这位编码的初学者意识到，如果她想要机器按照她的意愿来运行，那么她就需要理解马克一代的所有复杂精细的硬件信息。这意味着，尽管她拥有有限的工程背景，但是她还需要立即自学电子学。在哈佛的头两个月里，霍珀用晚上的时间来梳理机器的基本图纸和电路图。如果她无法理解某个开关或继动器的作用，她就会咨询机电维修工程师Bob Hawkins，此人很快在马克一代的初期工作人员中以“维修大师”而著称。

霍珀努力理解机器硬件的坚定决心展示了她创新风格的一面。。前大学教授不是会在智力挑战面前退缩的人，即便是主题超出了她的专业能力的范围之外。在瓦萨旁听各种课程和教授非数学课程的九年时间给了她能够学会任何事情的信心。当这些新知识与她所理解的知识结合时，霍珀就成为了能干的问题解决者。为了成为更优秀的程序员，她首先需要理解这台奇特的艾肯发明物的物理特性。霍珀的勤奋努力在未来数月甚至数年的时间里将为她在避免编码错误方面带来额外的优势。

在她接受硬件设计的临时教育时，霍珀对机器的复杂性和大小感到震惊不已。马克一代包含了3500多个机电继电器，2 300多个存储计数器和成千上万个后面布线的继电器终端。数量庞大的部件是由一个独特的宽3英寸的穿孔纸带协调地结合起来的，穿孔纸带会按顺序将编码指令输送到机器中。与IBM基于穿孔卡片技术的计算机器不同的是，从理论上说，这种连续不断地输入编码的模式能够在从开始到最后不用操作员干涉的情况下完成一个问题。机器在无人直接干涉的情况下会遵从指令的指示，从无法更改指令的顺序这个意义上来说，穿孔纸带上的指令是“固定”的。这个创意在马克一代的官方名字中可以体会到：ASCC。

穿孔纸带上每个编码的序列都会被分成由直径小于1／16英寸的八个圆孔所组成的三个小段。第一段指示计算机寻找其数据的位置；第二段表明放置结果的位置；第三段显示将被应用的程序。孔是根据一个在空间上与数字1～8（数字9代表“减”）相关联的8字节的电码打出的。例如，“753”这个电码由纸带上7、5和3的位置上的孔来表示。自动码指挥机器执行具体的操作，如将计算结果打在穿孔纸带上和打印在打字机上。自动码记录在一个电码本上，或者存储在工作人员的记忆中。

尽管十分复杂，但是马克一代编码纸带的工作原理与在19世纪和20世纪上半叶出现的越来越多的各种各样的其他自动仪器相似。自动钢琴、钟琴和半自动纺织织布机都是依照嵌入到操作结果的控制机制中按顺序排好的信息这个原理来制造的。然而，这些机器都仅限于硬件部分。例如，一个自动钢琴只能根据输入的数据弹奏一支赋格曲或者奏鸣曲，仅限于此而已。马克一代的独特之处在于，数据和操作都能改变，所以机器能够“模拟”火箭的轨道、轮船的航行，甚至是钢琴弹奏的曲调。从其能够变成任何操作者所想要的这个意义上来说，马克一代是第一个通用性计算机。

但是，马克一代的灵活性却因为其运转速度而受到限制。无数部件的周期时间是由一个以200转每分钟的速度旋转的中央传动轴来决定的。传动轴的旋转会转化成300毫秒的基本计算速度。这意味着，主要传动轴每0.3秒转动一周。传动轴驱动整套齿轮，而齿轮控制着计数轮。因此，真正的信息插人，或者两个数字的加减，都是由计数轮的转动完成的一次机械过程。另一方面，乘与除是在机器里不同的乘法区域内进行计算的。  300毫秒的周期时间正好与一行编码的操作完成时间相吻合，也相当于一次加法或减法的操作（我用来写这本书的笔记本电脑的计算效率能达到每秒10亿次加法运算，并且能以比马克一代高出332倍的速率处理信息）。更加复杂的数学运算会更加缓慢。一次乘法运算只需要不超过10秒的时间就能完成；一次除法运算大约需要16秒。对于对数运算来说，马克一代的主要传动轴必须转动298次，因此一次对数运算需要花费90秒的时间。。

从现代的计算标准看，马克一代的存储容量也非常有限。马克一代拥有72个存储寄存器，每一个存储寄存器能够容纳23位数的十进小数和其代数符号。就像一辆汽车的里程表通过与一个齿轮系统相连的计数轮来存储行驶里程数一样，马克一代使用的也是齿轮系统，但它是通过十个固定位置来表示数字信息的。存储寄存器使得机器能够在其内部保留中间结果和进行下一步运算。该计算机还能通过开关、数据纸带和穿孔卡片来输入信息。输出结果能够在穿孔卡片上显示出来或者通过自动打字机打印出来。最后，齿轮的所有81个脚、开关、转动轮、轴、传动轴、导线和纸带都在努力模仿一种以一支铅笔和一沓纸为装备的人类“计算机”。

P27-29

我第一次遇到格雷斯·穆雷·霍珀少将是在我还只是二个少年的时候，那是在我姐姐从College of william and Mary毕业的典礼上。这位激情似火的演讲者激发了我的想像力，并且对我自己的职业选择产生了影响，从我最初成为一名海军军官，到后来成为一名学者，最后成为一名信息技术行业的企业家，都是如此。

霍珀是海军界赫赫有名的人物，但是当我来到加州大学伯克利分校时，我却惊奇地发现，那里的许多人对她的成就一无所知。20世纪90年代的伯克利正处于“网络公司”兴起的全盛时期，而这一新兴行业正由一群年轻的男性企业家统治着，他们睡在办公桌下，怀揣着股票期货的梦想，并且认为他们正在首次开辟信息时代。

在卡斯林·卡森（Cathryn Carson）、杰克·拉斯西（Jack Lesche）、托德·拉·波特（Todd La Porte）、罗杰·哈恩（Roger Hahn）和托马斯·休斯（Thomas Hughes）的指导下，我开始将信息时代的演进过程拼合到一起。

格雷斯·霍珀不仅在为计算机产业奠定基础方面扮演了核心角色，而且她的身边也围绕着许多其重大贡献被忽视或遗忘了的杰出人士。在此书中，我以霍珀的早期职业生涯为主线，将他们的故事穿插在其中。

我在伯克利的那段时间里，卡斯林·卡森对我影响巨大。对她的职业道德操守和对她对于此项目作出的奉献，我将永远感激不尽。能在宁静的仲夏午后向技术历史领域的创始人之一托马斯·休斯学习，我也倍感荣幸。他帮助我了解了科技是如何演进和成长的，以及诸如霍珀这样的系统创建者在技术革新的进程中扮演了怎样的角色。

这些年来，我一直埋头于全国各地的档案馆。这些档案馆里的管理员在筛选文件方面给予我十分珍贵的帮助，尤其是工作于华盛顿史密斯森国立美国历史博物馆档案中心（Archives Center at the Smithsonian's National Museum of American History）、明尼苏达大学查尔斯·巴贝奇学院的信息技术历史中心（Challes Babbage Institute's Center for the History of Information Technology）、哈佛大学剑桥分校档案馆和费城宾夕法尼亚大学Van Pelt Library的好心人给予的帮助值得谨记。特别感谢Alison Oswald以及Jeffrey Yost和Arthur Norberg。我尤其感激Arthur基于其雷明顿·兰德（Remington Rand）研究所表达的见解。

将调查研究转变成手稿需要集众人之力，许多人在这个作品完成的过程中给予了很大的支持和帮助。我的妻子乔·安娜一直是我灵感和思想的源泉，并且忍受了我无数个深夜工作的骚扰。蒂姆·格斯塔（1Tim Kasta）是难得的知音，我们在享受加州酒的过程中讨论了技术革新的错综复杂之处。我在海军学院的同事，尤其是鲍勃·阿尔蒂加尼（Bob Artigiani）和大卫·皮勒（David Peeler）对稿件进行了精妙的点评。保罗·塞卢兹（Paul Cerruzi）、W·伯纳德·卡尔森（W.Betnard Carlson）和凯瑟琳·威廉斯（Kathleen williams）提供了宝贵的支持和反馈意见。在稿件的最后准备期间，Smithsonian's Lemelson的乔伊斯·贝迪（Joyce Bedi）和Art·莫勒拉（Art Molella）费心最多。特别要感谢乔伊斯对安纳波利斯的损坏书的长期协商。对于她在我将成为父亲的那段时间里所给予的坚定支持，我将永远铭记在心。

“很高兴终于读到了这样一部作品，它着重讲述格雷斯·霍珀的奇妙人生和对编程语言发展所作出的贡献，而不只是简单地罗列关于‘了不起的格雷斯’的那些虚构神话故事。作者呈现了许多霍珀有趣且真实的生活故事，而这些我从未在其他作品中读到过。这本书将主人公作为一个人进行描写，并且以她所处时代中的各种奇怪的个人和社会问题为背景。与此同时，作者还对以技术为工作方向的女性所经历的社会地位的变迁表达了自己的见解，并详细描述了此变迁为主人公及其女性同事们所带来的诸多矛盾和挣扎。”

——M. R. 威廉斯，卡尔加里大学计算机科学学院名誉教授

“当我还是贝尔实验室的一位年轻的程序员时，我曾有幸见到了格雷斯·霍珀。她在谈论伟大技术和计算机的力量的时候，她的年轻思维的创造力、公众演讲能力和协作精神为之增色不少。这本书以一种强势震撼的方式将所有的这些主题融合在了一起，并且将主人公放在了属于她的位置上：我们这个世界所依赖的计算机技术的伟大创始人。”

——露西·桑德斯，美国国家女性与信息技术中心CEO及共同创始人