Сьогодні давайте познайомимося з «найбільшим розумом» в історії механічних обчислень: британським математиком Чарльзом Беббіджем, винахідником програмованого комп’ютера та піонером у цій галузі. Розроблені ним обчислювальні машини включали різницеву машину, аналітичну машину та різницеву машину №. 2.. Різницевий двигун є вершиною складності в історії машинобудування.
За підтримки британського уряду Беббідж у 1822 році почав проектувати та будувати різницевий механізм, маючи на меті повністю автоматизувати процес від обчислень до друку, щоб усунути помилки людини. Машина використовувала метод кінцевих різниць для механічного обчислення значень поліноміальних функцій.
Метод скінченних різниць — це проста, але потужна техніка, яка використовує повторне додавання та віднімання, щоб уникнути необхідності множення та ділення.
Часткова збірка Difference Engine №. 1
Однак через обмеження технології виробництва того часу цей паровий-бегемот-заввишки 10 футів, 10 футів завширшки та 5 футів завдовжки та вагою дві тонни-був лише одну-сьому завершену через десять років. Не бачачи ясного майбутнього для проекту, британський уряд відмовився від підтримки (зрештою, за таких темпів на його завершення знадобилося б 70 років).
Завершено один-сьомий розділ Difference Engine №. 1
Структурна схема різницевої машини
Незважаючи на втрату державної підтримки, десятиліття, витрачене на проектування та створення Difference Engine, наділило Беббіджа досвідом для розробки ще потужніших машин, що призвело до створення набагато складнішої аналітичної машини.
Модель аналітичної машини
Він був здатний обчислювати логарифми та тригонометричні функції за допомогою методів поліноміального розширення; введення оброблялося через перфокарти, виконуючи програмні інструкції, подібні до мови асемблера.
Експериментальна модель компонентів Analytical Engine, побудована самим Беббіджем; зараз зберігається в Музеї науки в Лондоні.
Розробити та спробувати побудувати цю легендарну машину стало його мрією всього життя. Концепція дизайну аналітичної машини була набагато досконалішою, ніж у Difference Engine, фактично стрибнувши приблизно на століття у майбутнє.
Дотримуючись проекту Analytical Engine і ґрунтуючись на висновках, отриманих під час його розробки, Беббідж переробив Difference Engine No. 2 між 1847 і 1849 роками. Ця версія могла обчислювати до 31 цифри та 7-розбіжності порядку, і все це потребувало лише однієї-третини кількості частин, що використовуються в Difference Engine No. 1.. На жаль, на той час Беббідж уже не міг знайти нікого, хто бажав би фінансувати проект, тому Difference Engine No. 2 залишався лише концепцією на папері.
Номер двигуна різниці. 2
Хоча другий двигун Difference Engine був розроблений у 1849 році, лише невелика його частина була фактично побудована за життя Беббіджа. Тим не менш, Беббідж залишив неоціненну спадщину для інформатики, яка включає 30 різних проектів, майже 2000 складальних креслень і 50 000 креслень компонентів.
У 1985 році Музей науки в Лондоні сконструював повну різницеву машину № . 2 на основі оригінальних схем Беббіджа. Цей масивний механічний комп’ютер із ручним-колінчастим механізмом має 3,35 метра в довжину та 2,13 метра у висоту, складається з понад 4000 частин і важить 2,5 тонни.
Difference Engine №. 2 у Музеї науки, Лондон ▼
У Музеї історії комп’ютерів у Каліфорнії, США, також зберігається Difference Engine №. 2, створений за попереднім проектом Беббіджа.
Difference Engine № . 2 у Музеї історії комп’ютерів, Каліфорнія
