フランシス・アレン

学生ローンで多額の借金を抱えていたアレンは、1957年にニューヨーク州ポキプシーのIBMリサーチにプログラマーとして入社し、そこで新入社員にFortranの基礎を教えた。^{[ 12 ]}これは最初の高水準プログラミング言語の1つで、アレンがIBMに入社するわずか2か月前に発表されたばかりだった。^{[ 14 ]}

この時期、アレンは研究者に同じレッスンを教えるわずか数日前にFortranに関するトピックを学ぶことがよくありました。^{[ 12 ]}彼女はソースコードを読んでFortranのコンパイラについて独学し、これがコンパイラの設計に対する生涯にわたる研究への関心につながりました。^{[ 14 ]}当時、研究者はアセンブリ言語での記述に慣れていたため、Fortranへの移行に躊躇していました。コンパイル言語では比較できるほど高性能なコードを生成できないことは周知の事実でした。^{[ 15 ]}アレンは学生ローンを完済したら学校で教えるつもりでしたが、結局45年間のキャリアすべてをIBMで過ごしました。^{[ 12 ]}

1959年、アレンは国家安全保障局の暗号解読プロジェクトであるハーベスト計画に配属され、アルファと呼ばれるプログラミング言語の開発に携わった。^{[ 7 ]}この計画は機密扱いで、ソ連のスパイ活動を目的としていたが、チームのメンバーの多くは、後に報道機関に漏洩するまで詳細を知らなかった。アレンは、ハーベスト計画とそれ以前のストレッチ計画の両方でコンパイラ最適化チームを率いた。^{[ 15 ]}

1962年、アレンはトーマス・J・ワトソン研究所に移籍し、 ACS-1プロジェクトに貢献し、その後1970年代にはPL/Iにも貢献した。この間、彼女は同僚の研究者ジョン・コックと共に、最適化コンパイラに関する一連の重要な論文を執筆し、高級言語から翻訳された機械語の効率向上に貢献した。^{[ 2 ]}また、二人はFortran用の最適化コンパイラも作成し、そのコンパイラは最終的にAutocoderとAlphaにも対応した。^{[ 14 ]}

アレンは、自身の知識を他の研究者と共有するために、コンパイラの最適化に関する論文を発表し始めた。彼女の最初の出版物には、「プログラム最適化」と「制御フロー解析」が含まれる。^{[ 14 ]}アレンとコックは1972年に「最適化変換のカタログ」を出版し、コンパイラ最適化の最も重要な技術を体系化した。この研究は彼女の最も重要な研究の1つと考えられており、手続きインライン化、ループ展開、共通部分式除去、コード移動、ピーフホール最適化などの主要なコンパイラ技術を網羅している。^{[ 15 ]}

IBM在籍中、アレンは、これまで十分な機会を得られなかったグループ出身のコンピュータ科学者の参加を積極的に推進し、女性をこの分野に引きつけ、維持する方法を見出した。1970年代から1980年代にかけて、IBMのコンパイラ研究チームの半数が女性で構成されていたのは、彼女の功績が大きい。^{[ 2 ]}アレンは長年にわたり、IBMのメンタープログラムを通じてボランティア活動を行った。^{[ 12 ]}バーバラ・シモンズはアレンと仕事をし、彼女を友人と考えていた。シモンズはアレンを強いフェミニストとして回想している。^{[ 14 ]}

1970年から1971年にかけて、アレンはニューヨーク大学で研究休暇を過ごし、その後数年間は非常勤教授を務めた。 1977年には再び研究休暇でスタンフォード大学に赴任した。 ^{[ 13 ]}アレンはアニタ・ボルグを教え、ボルグが大学院生だった頃は唯一の女性教授だった。^{[ 14 ]}アレンはまた、カリフォルニア大学バークレー校で総長特別講演者およびマッケイ講演者、カリフォルニア大学サンディエゴ校で評議員講演者に任命された。^{[ 12 ]}

1980年から1995年にかけて、アレンはIBMの並列コンピューティング開発分野の取り組みを主導し、IBM Blue Geneプロジェクト用のソフトウェア開発にも携わった。^{[ 16 ]}彼女は、プログラムの依存関係グラフを記録し、並列アーキテクチャ全体に作業を分散させることで自動並列性を活用するように設計された並列トランスレータPTRANの開発に取り組んだ。このシステムの目標は、逐次的に記述されたプログラムを効率的に並列化されたプログラムに自動的に変換することであった。^{[ 15 ]}

アレンは1989年に初の女性IBMフェローとなった。 ^{[ 17 ]} 1995年にはIBMの運営委員会であるIBMアカデミーの会長に就任した。^{[ 15 ]} 2000年には、IBMは彼女を称えてフランシス・E・アレン女性技術者メンター賞を創設した。^{[ 14 ]}

アレンは2002年にIBMを退職したが、名誉フェローとして同社との関係を維持した。2007年には、彼女を称えてIBM博士号フェローシップ賞が創設された。^{[ 17 ]}退職後も、女性や少女が科学やコンピューティングの分野でキャリアを積むことを奨励するプログラムに積極的に参加し続けた。^{[ 18 ]}

彼女のAMチューリング賞の表彰状には次のように記されている。

フラン・アレンの研究は、コンパイラの研究と実践に多大な影響を与えました。彼女は単独で、またジョン・コックとの共同研究において、自動プログラム最適化技術の基礎となる多くの抽象化、アルゴリズム、実装を導入しました。アレンの1966年の論文「プログラム最適化」は、コンピュータプログラムの体系的な分析と変換の概念的基盤を築きました。この論文では、グラフ理論構造を用いてプログラム内容を符号化し、関係性を自動的かつ効率的に導出し、最適化の機会を特定する方法を紹介しました。1970年の論文「制御フロー分析」と「プログラム最適化の基礎」では、「区間」を効率的かつ効果的なデータフロー分析と最適化のコンテキストとして確立しました。コックとの共著である1971年の論文「最適化変換のカタログ」では、最適化変換の最初の記述と体系化を提供しました。1973年と1974年の手続き間データフロー分析に関する論文では、分析をプログラム全体に拡張しました。彼女がコックと共著した1976年の論文は、今日の最適化コンパイラで使用されている2つの主要な分析戦略の1つを記述している。アレンは、IBM STRETCH-HARVESTおよび実験的なAdvanced Computing System用のコンパイラの一部として、自身の手法を開発・実装した。この研究により、現代のマシンおよび言語に依存しない最適化ツールの実現可能性と構造が確立された。彼女はその後、 FORTRANプログラムの自動並列実行に関するPTRANプロジェクトを立ち上げ、主導した。彼女のPTRANチームは、新しい並列検出スキームを開発し、ほとんどの並列化コンパイラで使用されている主要な構造化手法であるプログラム依存グラフの概念を生み出した。