Historia silnika Babbage

Na długo przed tym, jak komputery stały się poręczne i elektroniczne, były one po raz pierwszy bardzo mechaniczne, składające się z dużych przekładni, długich prętów, kolumn z płyt, dźwigni, sprężyn i metalowych ramek, i były zasilane przez zakręcanie uchwytu. Powszechnie uważany za „ojciec komputerów” ^[1] Charles Babbage, angielski geniusz matematyczny i filozof, wymyślił to, co jest dziś znane jako Silnik Babbage, znany również jako Różnica silnika.Zbudowany w celu wyeliminowania błędów oraz zautomatyzowania i przyspieszenia obliczeń matematycznych funkcji wielomianowych, Charles Babbage zaprojektował trzy wersje silnika Babbage, każda z ulepszonej i ulepszonej wersji jego poprzednika. Babbage zastosował metodę matematyczną znaną jako Metoda skończonych różnic, zarówno do zasilania, jak i nazwy maszyny obliczeniowej.

Narodziny silnika różnicowego

W 1820 r Nautical Almanac.^[2] Po sformułowaniu równań Babbage i Herschel przydzielili urzędników do wykonywania obliczeń. Aby zmniejszyć błędy, miały kolejny zestaw urzędników wykonał arytmetykę. Mimo to nadal znaleźli wiele rozbieżności w wynikach. To pobudziło Babbage do zaprojektowania maszyny, która mogłaby wywołać wyniki wolne od błędów w krótszym okresie. Zaczął budować mały silnik, zwany Silnik różnicy 0, i został ukończony w 1822 roku.^[3] Maszyna składała się z 18 kół i 3 osi i uzyskała dokładne wyniki z prędkością 33 cyfr na minutę.^[4] Babbage przedstawił prototyp królewskiego społeczeństwa astronomicznego i zaproponował model na większą skalę, który mógłby być wykorzystany przez rząd do obliczeń morskich i astronomicznych. Pod wrażeniem dokładności silnika, rząd zgodził się sfinansować swój projekt, który ustąpił miejsca budowie Różnica silnik 1.

Misaty silnika różnicowego 1

W 1823 r. Kanclerz Exchequer zgodził się sfinansować projekt silnika różnicowego Babbage i przyznał mu 1700 funtów^[5] rozpocząć. Silnik ma dwie sekcje, sekcję obliczeniową i sekcję drukowania, z łączną liczbą 25 000 części i wymiarów o wysokości 260 cm, szerokości 230 cm i głębokości 100 cm.^[6] W 1824 r. Babbage zaczął budować maszynę w dwóch pokojach jego domu, ale później zdał sobie sprawę, że potrzebuje większej przestrzeni i niektórych kompetentnych pracowników do zakończenia projektu. Zatrudnił inżyniera, Josepha Clementa do przejęcia pracy mechanicznej. Clement zatrudnił więcej pracowników i wykorzystał swoje warsztaty do projektu.

Jednak budowa trwała znacznie dłużej niż Babbage, a rząd się spodziewał. W 1830 r. Pracownicy Clementa sfabrykowali wszystkie części, ale większość sekcji nie została jeszcze zmontowana. Ponieważ projekt trwał tak długo, Babbage i rząd postanowili wyciągnąć projekt z warsztatów Clementa. W tym czasie Babbage miał budynek w swojej nieruchomości przeznaczony na budowę silnika różnicowego. Jednak opór Clementa utrudniał Babbage. Clement nalegał teraz, aby silnik należał do niego, w oparciu o praktyki handlowe tamtych czasów. W 1832 r. Clement zgromadził część mechanizmu obliczeniowego, a Babbage przedstawił go rządowi w celu demonstracji [2]. To była tylko jedna siódma całej sekcji obliczeniowej, ale było modelem działającym. Konstrukcja silnika trwała, a sekcja obliczająca była bliska ukończenia, ale sekcja drukowania pozostała nietknięta. Prace nad projektem zatrzymały się w 1833 roku, ale dopiero w 1834 r. To wezwało rząd do zaprzestania finansowania projektu, biorąc pod uwagę, że potrzebne będzie więcej funduszy na reorganizację silnika w warsztatach Babbage. Do tego czasu rząd wydał już 17 000 funtów.^[7]

Z powodu tych niefortunnych wydarzeń Babbage stracił motywację do kontynuowania projektu. Zamiast tego skupił się na bardziej ambitnym silniku, Silnik analityczny, które, jak sądził, może zrobić wszystkie rzeczy, które silnik może zrobić i wiele więcej.

Opuszczone, ale nie zapomniane

Babbage spędził większość swoich lat, projektując silnik analityczny po awarii silnika różnicowego, ale właśnie rozwój silnika analitycznego wywołał Babbage, aby wrócić do silnika różnicowego. W 1947 r., Korzystając z mechanizmów arytmetycznych silnika analitycznego, przeprojektował silnik różnicowy, udoskonalając oryginalny projekt za pomocą prostszych mechanizmów i mniej części. Nowa wersja, którą nazwał Różnica silnik 2, miał tylko jedną trzecią części oryginału ^[8] i może obliczyć szybciej niż poprzedni. Ukończył projekt w 1849 roku i przedstawił go rządowi brytyjskiemu. Z powodu wcześniejszej awarii silnika różnicowego 1 rząd odmówił wsparcia projektu. Babbage przekazał projekt i przetrwane odcinki silnika różnicowego 1 swojemu synowi, generałowi generałowi Henry Prevost Babbage, który okazał duży zainteresowanie pracą ojca [2]. Po śmierci ojca w 1871 r. Henry Babbage kontynuował pracę i opublikował pracę ojca. Różnica silnik 2 nigdy nie została skonstruowana do zakończenia.

Silnik różnicowy, w czasach współczesnych

W latach 80., ponad 100 lat po śmierci Babbage, Allan Broomley, profesor nadzwyczajny na University of Sydney, zainteresował się oryginalnymi rysunkami silnika Babbage w Bibliotece Muzeum Science w Londynie. Jego studia zwróciły uwagę ówczesnego kustoszu muzeum, Doron Swade, który kierował budową silnika różnicowego 2 obliczającą sekcję w latach 1985–1991. Nathan Myhrvold, były dyrektor ds. Technologii w Microsoft, następnie zlecił budowę sekcji drukarskiej silnika. Pierwsza kompletna wersja silnika różnicowego 2 została ostatecznie zakończona w 2002 roku,^[9] I działa tak, jak zaprojektował Babbage. Po pomyślnym zakończeniu pierwszego silnika różnicowego 2 Myhrvold sfinansował również budowę swojego klonu, który został ukończony w 2008 roku.

Dziś oryginalny silnik różnicowy 2 jest prezentowany w Muzeum Nauki w Londynie, a jego klon siedzi w przedsięwzięciach intelektualnych w Seattle. Pionierskie prace Babbage w zakresie automatycznego obliczeń stały się podstawą kolejnych technologii komputerowych, które zostały opracowane z czasem. Być może nigdy nie widział swojego arcydzieła w pełnej chwale, ale silnik Babbage jest niewątpliwie jednym z najbardziej błyskotliwych i założycieli w historii technologii komputerowej.

Źródła:

[1] „Charles Babbage”, n.D., https: // komputer historii.com/People/Babbagebio.HTML Dostęp 29 września 2020
[2] „Silnik różnicowy”, n.D., https: // komputer historii.com/babbage/różnica.HTML Dostęp 29 września 2020
[3] Wikipedia. „Silnik różnicowy”, n.D., https: // en.Wikipedia.Org/Wiki/Different_Engine Dostęp 29 września 2020
[4] „Silnik różnicowy”, n.D., https: // komputer historii.com/babbage/różnica.HTML Dostęp 29 września 2020
[5] Wikipedia. „Silnik różnicowy”, n.D., https: // en.Wikipedia.Org/Wiki/Different_Engine Dostęp 29 września 2020
[6] „Silnik różnicowy”, n.D., https: // komputer historii.com/babbage/różnica.HTML Dostęp 29 września 2020
[7] „Różnicowy silnik”, n.D., https: // komputer historii.com/babbage/różnica.HTML Dostęp 29 września 2020
[8] „The Babbage Engine”, n.D., https: // www.ComputerHistory.Org/ Babbage/ Dostęp 29 września 2020
[9] „The Babbage Engine”, n.D., https: // www.ComputerHistory.Org/ Babbage/ Dostęp 29 września 2020