葛丽丝·霍普

葛丽丝·布鲁斯特·霍普（Grace Brewster Hopper，出生姓氏：穆雷〔Murray〕；1906年12月9日—1992年1月1日）是美国电脑科学家、数学家及美国海军海军准将。她是计算机程序设计的先驱，也是第一位提出机器无关程式语言理论的人，并运用此理论开发了FLOW-MATIC程式语言与COBOL——一种至今仍在使用的早期高阶程式语言。她也是哈佛一型电脑最早的程序员之一，并获称是第一本电脑使用手册《自动序列控制计算器操作手册》（A Manual of Operation for the Automatic Sequence Controlled Calculator）的作者。

加入海军之前，霍普在耶鲁大学取得数学及数学物理学的博士学位，并在瓦萨学院担任数学教授。第二次世界大战期间，她离开在瓦萨学院的职位，加入美国海军后备队。1944年，霍普以哈佛一型团队成员身份展开电脑职涯，该团队由霍华德·艾肯领导。1949年，她加入埃克特-莫奇莱电脑公司，参与UNIVAC I电脑的开发。在埃克特-莫奇莱，她主持了最早的COBOL编译器之一的开发工作。

她深信程式设计应以英语为基础的计算机程序语言加以简化。她的编译器能将英文词汇转换为电脑可理解的机器码。至1952年，霍普完成了她的程式连结器（最初称为编译器），该连结器是为A-0系统而写。1954年，埃克特-莫奇莱选派霍普领导其自动程式部门，她主导发布了若干最早的编译型语言，包括FLOW-MATIC。1959年，她参与CODASYL协会，协助创建一种以英语词汇为基础的机器无关程式语言——COBOL。霍普于整个1960年代持续推广此语言的应用。

美国海军阿利·伯克级导弹驱逐舰霍珀号驱逐舰以她命名，国家能源研究科学计算中心（NERSC）的Cray XE6“Hopper”超级电脑，以及英伟达GPU架构“霍普微架构”亦以她命名。在她的有生之年，霍普获得全球各大学颁授40个荣誉学位。耶鲁大学一所学院以她命名，改称霍普学院。1991年，她获颁国家技术暨创新奖章。2016年11月22日，巴拉克·奥巴马总统追授她总统自由勋章。2024年，电气电子工程师学会（IEEE）在宾夕法尼亚大学设置铭牌，表彰霍普在担任工程学院讲师期间发明A-0系统（A-0）编译器——即连结器/载入器——的贡献。

## 早年生平与教育

葛丽丝·布鲁斯特·穆雷出生于纽约市，排行三兄妹中的长女。她的父母沃尔特·弗莱彻·穆雷（Walter Fletcher Murray）与玛丽·坎贝尔·范霍恩（Mary Campbell Van Horne）具有苏格兰及荷兰血统，并在西端学院教会做礼拜。她的曾祖父亚历山大·威尔逊·罗素（Alexander Wilson Russell）是美国海军将官，曾在南北战争期间参与莫比尔湾战役。

葛丽丝自幼充满好奇心，此性格终身未变。七岁那年，她决定弄清楚闹钟的运作原理，拆解了七个闹钟，直到母亲察觉为止（此后她只被允许保留一个闹钟）。晚年，她以摆放一个逆时针运转的时钟而闻名，她解释道：“人类对改变天生过敏，总爱说‘我们一直都是这样做的’。我努力对抗这种心态，这就是为什么我墙上挂着一个逆时针走的时钟。”预备学校教育方面，她就读于新泽西州普兰菲尔德的哈特里奇学校。葛丽丝起初在16岁时申请提前入读瓦萨学院遭拒（因拉丁文成绩过低），但隔年获得录取。她于1928年以斐陶斐荣誉学会成员身份从瓦萨学院毕业，取得数学与物理学的学士学位，并于1930年在耶鲁大学取得硕士学位。

1930年，葛丽丝·穆雷与纽约大学教授文森·福斯特·霍普（Vincent Foster Hopper，1906—1976年）结婚；两人于1945年离婚。她此后未再结婚，仍沿用夫姓霍普。

1934年，霍普在奥伊斯坦·奥尔的指导下，在耶鲁大学取得数学博士学位。她的博士论文〈新型不可约性判断准则〉（New Types of Irreducibility Criteria）于同年发表。她自1931年起在瓦萨学院教授数学，并于1941年晋升副教授。

## 生涯

### 第二次世界大战

<image>

第二次世界大战初期，霍普尝试申请在海军服役，但遭拒绝。当时她34岁，超过入伍年龄上限，且体重与身高的比例也不符标准。此外，她以数学家及瓦萨学院数学教授的身份对战争的贡献被认为更为重要，亦因此被拒。1943年战时，霍普获瓦萨学院批准留职停薪，宣誓加入美国海军后备队，成为众多志愿服役的WAVES（女子海军后备队）成员之一。

她需要取得豁免方能获委任，因为她的体重比海军最低体重标准120lb低了15lb。她于12月报到，在位于马萨诸塞州北安普顿的史密斯学院海军后备役见习军官学校接受训练。霍普于1944年以全班第一名的成绩毕业，并以中尉军衔分发至哈佛大学的船舰局计算专案。她在霍华德·艾肯主持的哈佛一型计算机程序设计小组服务。

霍普与艾肯合著了三篇关于哈佛一型（又称自动序列控制计算器）的论文。大战结束后，霍普申请从海军后备役调转为正规海军，脱离WAVES，但因超过38岁的入伍年龄上限两年而遭拒。她继续在海军后备役服役。霍普一直留在哈佛计算实验室，直至1949年，她放弃了瓦萨学院提供的正教授职位，改以海军合约下的研究员身份继续在哈佛工作。

### UNIVAC

<image>

1949年，霍普以资深数学家身份加入埃克特-莫奇莱电脑公司，并参与UNIVAC I的开发团队。霍普也担任雷明顿兰德公司自动程式开发的UNIVAC主任一职。UNIVAC是1951年已知最早推向市场的大型电子电脑。

当霍普建议开发一种完全使用英语词汇的新程式语言时，她“很快被告知做不到，因为电脑听不懂英文”。尽管如此，她仍坚持己见。“对大多数人来说，用英文写一句话比使用符号容易多了，”她解释道，“所以我认为资料处理人员应该能够用英文编写程式，让电脑把它们翻译成机器码。”

她的想法有三年时间未被采纳。其间，她于1952年发表了她在这个主题——编译器——上的第一篇论文。1950年代初，公司被雷明顿兰德公司收购，她就是在为雷明顿兰德工作期间完成最初的编译器研究的。该程式称为A编译器，第一个版本为A-0。

1952年，她完成了一个能运作的连结载入器，当时称之为编译器。她后来表示，“没有人相信这件事”，而且她“有一个能运作的编译器，却没人愿意碰它。他们告诉我电脑只能做算术运算。”

1954年，霍普被任命为公司首任自动程式主任。自1954年起，霍普的工作受到兰宁-齐尔勒系统的影响，该系统是第一个接受代数符号作为输入的编译器。她的部门发布了若干最早的基于编译器的程式语言，包括MATH-MATIC与FLOW-MATIC。

霍普曾说她的编译器A-0“将数学符号翻译为机器码。操作符号对数学家来说没问题，但对非符号操作者的资料处理人员而言并不适用。真正擅长符号操作的人很少，他们若擅长此道，会成为专业数学家，而非资料处理人员。对大多数人而言，用英文写一句话比使用符号要容易得多。所以我认为资料处理人员应能以英文编写程式，再由电脑翻译成机器码。这就是COBOL——一种供资料处理人员使用的电脑语言——的起源。我可以说‘从薪资中扣除所得税’，而不必尝试用八进制码或各种符号来表达。COBOL是今日资料处理领域使用最广泛的语言。”

<image>

### COBOL

1959年春，来自业界与政府的电脑专家齐聚于为期两天的资料系统语言研讨会（CODASYL）。霍普担任委员会技术顾问，她的许多前属员也在定义新语言COBOL（COmmon Business-Oriented Language，通用商业导向语言）的短期委员会中任职。新语言在霍普的FLOW-MATIC语言基础上，融入了IBM同类语言COMTRAN的若干概念。霍普认为程式应以接近英语（而非机器码或接近机器码的组合语言）的语言来编写，这一理念被体现在这个新的商业语言中，COBOL也因此成为迄今最普及的商业语言。委员会成员中，有一位是曼荷莲学院校友珍·E·萨梅特。

1967年至1977年间，霍普担任海军资讯系统计划办公室海军程式语言小组主任，并于1973年晋升上校。她开发了COBOL的验证软件及其编译器，作为全海军COBOL标准化计划的一部分。

### 标准化

1970年代，霍普倡议国防部以小型分散式电脑网络取代大型集中式系统，使任何电脑节点上的使用者都能存取网络上的共用数据库。她针对电脑系统及其组件的测试开发了标准化实施方案，最重要的是针对早期程式语言（如FORTRAN与COBOL）的标准化。海军依这些标准进行合规性测试，促使主要电脑厂商的程式语言方言大幅趋于一致。1980年代，这些测试（及其正式管理工作）由国家标准局（NBS，即今日的国家标准技术研究所）接管。

## 退休

<image>

依照海军员额减缩规定，霍普于1966年底以中校军衔从海军后备役退役，时年60岁。1967年8月，她被召回现役，原定为期六个月，却成为无限期任务。她于1971年再度退役，但于1972年再次被征召回役。1973年，在埃尔摩·R·朱沃尔特上将的推荐下，她晋升上校。

共和党众议员菲利普·克雷恩在1983年3月的《六十分钟》节目中看到霍普的报道后，大力推动一项联合决议，提请晋升退役名单上的霍普为准将；该决议送交参议院军事委员会，但未获委员会送出审议。霍普最终于1983年12月15日由罗纳德·雷根总统依任命条款晋升准将。她获国会特别批准，得以超过强制退役年龄继续服役。1985年11月8日起，准将职级正式更名为海军准将（rear admiral (lower half)），霍普成为海军少数女性将官之一。

历经逾42年的服役生涯后，霍普于1986年8月14日自海军退役。当时她是海军服役年龄最大的现役成员。退役典礼于波士顿美国宪法号护卫舰上举行，以纪念她的服役，并颁授国防部最高非战斗勋章——国防部杰出服役勋章。

退役当时，她是美国海军在役年龄最大的现役委任军官（79岁8个月又5天），退役典礼所在的舰船也是美国海军中服役时间最长的委任舰只（188年9个月又23天）。

## 退休后

自海军退役后，霍普受聘为迪吉多公司（DEC）的资深顾问。她起初收到Rita Yavinsky提供的职位，但她坚持经过正式的面试流程。她随后半开玩笑地提议，愿意接受每隔一周的周四出席、在公司电脑博物馆以先驱身份展示的职位，条件是优渥薪酬与无上限的费用报账。最终她被正式聘用为全职首席公司咨询工程师（相当于高级副总裁的技术职级）。在这个职位上，霍普代表公司出席各业界论坛，并担任多个业界委员会的委员。她一直担任此职至1992年以85岁高龄辞世。

在迪吉多，霍普主要担任亲善大使。她广泛演讲，内容涵盖电脑发展初期、她自身的职涯，以及电脑厂商为使用者提高便利性可采取的措施。她走访了迪吉多大部分的工程设施，演说结束时通常获得全场起立鼓掌。尽管已非在役军官，她仍一贯身穿海军正式礼服出席这些演讲，此举违反了美国国防部的规定。2016年，霍普获追授代表国家最高平民荣誉的总统自由勋章，以表彰她在电脑科学领域的杰出贡献。

“除了建立编译器之外，我完成的最重要的事，”她说，“是培育年轻人。他们来找我，问道：‘您认为我们能做到吗？’我说：‘试试看。’而且我支持他们。他们需要这样的支持。我持续追踪他们的成长，也不时激励他们，免得他们忘了要勇于冒险。”

## 轶事

<image>

在她职涯后期，霍普长期是各种电脑相关活动的热门演讲嘉宾。她以生动活泼、不拘一格的演说风格闻名，也有许多早年军旅生涯的精彩故事。她也获得“COBOL祖母”的昵称。

1947年，霍普在哈佛大学操作哈佛二型电脑时，她的同事在一个继电器中发现了一只阻碍电脑运作的蛾。他们将蛾取出后，把它黏贴于当日日志本上，并标注：“第一个真实发现虫子的案例”（First actual case of bug being found）。虽然霍普与同事都未在日志中明确提及“除错”（debugging）一词，但此事件被视为电脑“除错”的历史性案例，而霍普也被称为在电脑领域推广此术语的人。“虫子”（bug）用来比喻机械故障的说法，早在应用于电脑之前，就已在多个领域流行了几十年。那只蛾的残骸现贴在日志本中，存放于华盛顿哥伦比亚特区史密森尼学会旗下的美国国家历史博物馆。

霍普以“奈秒”视觉教具闻名。将军、上将等人士常问她为何卫星通讯需要那么长的时间。她开始向人们分发长度略低于一英尺（11.8in）的导线段——即光在一奈秒内可行进的距离。她将这些导线段取了一个转喻名称“奈秒”。她谨慎地向听众说明，她的“奈秒”导线实际上是讯号在真空中于一奈秒内可行进的最大距离，而讯号通过实际导线的速度会更慢。后来她用同样的导线段说明为何电脑必须小型化才能高速运作。她在许多演讲与参访场合向全场听众分发“奈秒”导线，并以一卷长达984feet的线圈加以对比，代表一微秒。后来在为迪吉多工作期间演讲时，她改为分发胡椒粉包，将其中的个别胡椒粒称为皮秒。

杰·埃利奥特（Jay Elliot）形容霍普外表“完全是海军风范”，但“当你深入了解她，会发现内心深处住着一个渴望自由的海盗”。

## 逝世

1992年元旦，霍普在维吉尼亚州阿灵顿县的住所于睡梦中自然辞世，享年85岁。她以完整军礼葬于阿灵顿国家公墓。

## 军阶晋升

军阶｜见习军官MIDN｜中尉O-2｜上尉O-3｜少校O-4｜中校O-5｜上校O-6｜准将/海军准将O-7

肩章｜N/A｜

<image>

｜

<image>

｜

<image>

｜

<image>

｜

<image>

｜

<image>

日期｜1944年5月4日｜1944年6月27日｜1946年6月1日｜1952年4月1日｜1957年7月1日曾于1966年12月31日至1967年8月1日、及1971年至1972年列于退役名单。｜1973年8月2日｜1983年12月15日/1985年11月8日更名

## 奖项与荣誉

### 军事勋章

国防部杰出服役勋章（1986年）｜功绩勋章（1967年）｜服役有功奖章（1980年）

总统自由勋章（2016年，追授）｜美洲战役奖章（1944年）｜第二次世界大战胜利奖章（1945年）

国防服役奖章附铜质服役星（1953年、1966年）｜武装部队后备役奖章附两枚铜质沙漏装置（1963年、1973年、1983年）｜海军后备役勋章（1953年）

### 其他奖项

- 1964年：霍普获得女性工程师学会成就奖——该学会最高荣誉——“以表彰她作为工程管理者及自动程式系统创始人，对蓬勃发展的电脑产业所做的重大贡献。”1950年5月，霍普是女性工程师学会的创始成员之一。
- 1969年：霍普获得资讯科技协会（前身为资料处理管理协会）首届年度杰出人士奖（现称杰出资讯科学奖）。
- 1971年：年度葛丽丝·穆雷·霍普杰出青年电脑专业人士奖由美国计算机学会设立。
- 1973年：当选美国国家工程院院士。
- 1973年：成为首位获得英国电脑学会杰出会士殊荣的美国人，也是首位获此荣誉的女性。
- 1981年：获克拉克森大学颁授荣誉博士学位。
- 1982年：获全美大学妇女协会成就奖及马凯特大学荣誉理学博士学位。
- 1983年：获美国成就学院金牌奖。
- 1985年：获莱特州立大学荣誉理学博士学位。
- 1985年：获西新英格兰学院（现西新英格兰大学）荣誉文学博士学位。
- 1986年：退役时获颁国防部杰出服役勋章。
- 1986年：获雪城大学荣誉理学博士学位。
- 1987年：成为电脑历史博物馆首位院士奖得奖人，“表彰其对程式语言发展、标准化工作及终身海军服务的贡献”。
- 1988年：获国际演讲协会金锤奖。
- 1991年：获国家技术暨创新奖章，“表彰她在计算机程序语言发展方面的开创性成就，使电脑技术得以简化，并对更广大的使用者群体敞开大门。”
- 1991年：当选美国文理科学院院士。
- 1992年：女性工程师学会设立三项年度可续期“海军准将葛丽丝·穆雷·霍普奖学金”。
- 1994年：入选国家女性名人堂。
- 1996年：霍珀号驱逐舰（DDG-70）下水服役。此舰绰号“不可思议的葛丽丝”（Amazing Grace），是美军以女性命名舰船清单上极少数的舰只之一。
- 2001年：伊凡·博兰在其2001年诗集《Against Love Poetry》中，写了一首题为“Code”的诗，以霍普为献词对象。
- 2001年：“Gracies”政府科技领导奖以她命名。
- 2009年：美国能源部国家能源研究科学计算中心将其旗舰系统命名为“Hopper”。
- 2009年：美国海军情报局设立葛丽丝·霍普资讯服务中心。
- 2013年：Google为霍普107岁诞辰制作了Google Doodle，动画展示她坐在电脑前，以COBOL程式语言印出她的年龄，最后一只蛾从电脑飞出。
- 2016年：2016年11月22日，霍普被追授总统自由勋章，以表彰其在电脑科学领域的成就。
- 2017年：耶鲁大学的霍普学院以她命名。
- 2021年：国防大学资讯与网络空间学院校长设立海军准将葛丽丝·霍普奖，以表彰国家安全领域中在资讯与网络安全方面表现杰出的领导者。

## 历史遗泽

- 葛丽丝·霍普在有生之年获得全球各大学颁授40个荣誉学位。
- 英伟达以她命名了2024年的GPU架构“霍普微架构”及CPU系列“Grace”。
- 海军的霍普资讯服务中心以她命名。
- 美国海军以她的名字命名了一艘导弹驱逐舰霍珀号驱逐舰。
- 2019年，《时代杂志》制作了89份新封面，庆祝1920年起的年度代表女性；霍普被选为1959年代表人物。
- 2021年6月30日，一颗以她命名的卫星（ÑuSat 20，又称“Grace”，COSPAR 2021-059AU）发射升空。
- 2024年8月26日，美国国家安全局发布了一段霍普于1982年的90分钟内部演讲录像（分为两部分）。

### 地点

- 加州蒙特雷的葛丽丝·霍普大道（Grace Hopper Avenue）是海军舰队数值气象海洋学中心及美国国家气象局旧金山湾区预报办公室的所在地。
- 加州北岛海军航空站的葛丽丝·M·霍普海军区域资料自动化中心。
- 维吉尼亚州阿灵顿县南乔伊斯街的葛丽丝·穆雷·霍普公园（Grace Murray Hopper Park），是一座位于她旧居（河滨公寓）前方的小型纪念公园，现由阿灵顿县管理。
- 布鲁斯特学院是位于新罕布什尔州沃尔夫伯勒（Wolfeboro）的一所学校，1985年以她命名电脑学习中心为“葛丽丝·穆雷·霍普电脑学习中心”。该学院并设置葛丽丝·穆雷·霍普奖，颁予电脑系统领域表现杰出的毕业生。霍普曾在沃尔夫伯勒的家族住所度过童年夏日。
- 霍普学院，耶鲁大学住宿学院之一。
- 马里兰州安纳波利斯的安纳波利斯海军支援活动（前称安纳波利斯海军基地）一栋行政大楼，以葛丽丝·霍普大楼命名。
- 2020年，霍普厅成为美国海军学院网络科学系的学术大楼，也是各军事院校中首栋以女性命名的建筑。
- 美国海军学院另拥有一台以“Grace”命名的Cray XC-30超级电脑，由马里兰大学学院市校区代管。
- 加州北岛海军航空站1482号建筑（海军电脑电信站圣地亚哥所在地）以葛丽丝·霍普大楼命名，并设有海军通讯历史博物馆。
- 马里兰州亚伯丁试验场的6007号建筑（C2/CNT West）以她命名。
- 乔治亚州奥古斯塔内森·迪尔乔治亚网络创新暨培训中心外的道路，以葛丽丝·霍普巷命名。
- “葛丽丝·霍普学院”（Grace Hopper Academy）是纽约市一所以她命名的营利性沉浸式程式设计学校，于2016年1月开幕，以提高女性在软件工程职涯中的比例为目标。
- 南卡罗莱纳州查尔斯顿联合基地查尔斯顿海军支援活动南北两侧之间、横跨鹅溪的一座桥梁，以葛丽丝·霍普纪念桥命名。
- 小行星5773由艾莉诺·海琳发现，以她命名。正式命名公告由小行星中心于2019年11月8日发布（小行星通报 M.P.C. 117229）。
- 佛罗里达州奥兰多旧奥兰多海军训练中心遗址上的社区集会厅葛丽丝·霍普厅，以她命名。
- 美国海军学院将其网络、电脑科学与电脑工程学术大楼霍普厅献给霍普，2020年启用，并于2021年春季向见习军官开放。

### 计划与机构

- 微软公司的女性员工组成了一个名为“Hoppers”的员工社群，并设立了以她命名的奖学金。
- 自2015年起，FIRST机器人竞赛世界锦标赛九个竞赛场地之一以霍普命名。
- 耶鲁大学电脑科学系设立了以她命名的讲座教授职位。琼·费根鲍姆于2008年获聘此讲座教授。
- 2020年，Google以“葛丽丝·霍普号海底通讯电缆”命名其新海底网络电缆。该电缆连结美国、英国与西班牙，预计2022年完工。葛丽丝·霍普号海底电缆于2021年完工，全长3,900英里（约6,276公里）。

### 流行文化

- 在杨谨伦（Gene Luen Yang）的漫画系列《秘密程式师》（Secret Coders）中，主角以“霍普·葛雷西-胡”（Hopper Gracie-Hu）命名。
- 自2013年起，霍普的官方肖像被纳入Matplotlib Python程式库，作为范例资料，用以取代具有争议的Lenna图像。

#### 葛丽丝·霍普女性电脑庆典

她的遗泽是促成葛丽丝·霍普女性电脑庆典创办的重要因素之一。这项每年举办的研讨会旨在将女性在电脑领域的研究与职涯发展推向前台。

## 讣闻

- Betts, Mitch（《Computerworld》26: 14，1992年）
- Bromberg, Howard（《IEEE Software》9: 103–104，1992年）
- Danca, Richard A.（《Federal Computer Week》6: 26–27，1992年）
- Hancock, Bill（《Digital Review》9: 40，1992年）
- Power, Kevin（《Government Computer News》11: 70，1992年）
- 珍·E·萨梅特（《Communications of the ACM》35 (4): 128–131，1992年）
- Weiss, Eric A.（《IEEE Annals of the History of Computing》14: 56–58，1992年）

## 延伸阅读

- Williams的书聚焦于四位杰出女性科学家的生平与贡献：玛丽·西尔斯 (海洋学家)（1905—1997年）、佛罗伦斯·范·斯特拉滕（1913—1992年）、葛丽丝·穆雷·霍普（1906—1992年）、米娜·斯皮格尔·里斯（1902—1997年）。
- Oral History of Captain Grace Hopper – Interviewed by: Angeline Pantages（1980年，海军资料自动化司令部，马里兰州）
- 刊于《Chips》，美国海军资讯科技杂志
- Grace Hopper: Navy to the Core, a Pirate at Heart （2014年）
- The Queen of Code（2015年），关于葛丽丝·霍普的纪录短片，由FiveThirtyEight制作
- Norwood, Arlisha. "Grace Hopper". National Women's History Museum. 2017.

## 基本资料

- 日语原文：葛丽丝·穆雷·霍普
- 原文名：Grace Murray Hopper
- 原文名：en
- 出生：1906年12月9日
- 逝世：1992年1月1日
- 出生：美国纽约市
- 逝世：美国维吉尼亚州阿灵顿县
- 墓地：阿灵顿国家公墓
- 效命：美国
- 服役：美国海军
- 服役时间：1943–1986
- 军衔：海军准将（O-7）
- 获得勋章：国防部杰出服役勋章、功绩勋章、服役有功奖章、美洲战役奖章、第二次世界大战胜利奖章、国防服役奖章、武装部队后备役奖章、海军后备役勋章、总统自由勋章（2016年，追授）
- 其他工作：迪吉多首席公司咨询工程师