Почему чарльз бэббидж назван отцом современного компьютера
Обновлено: 07.07.2024
Обычно Чарльза Бэббиджа (1791-1871) называют английским математиком, изобретшим первый компьютер, а Аду Августу Байрон Кинг, графиню Лавлейс (1815-1852), - первым программистом, чему в немалой степени способствовало появление языка программирования Ада.
В 1864 году Чарльз Бэббидж писал: «Пройдет, вероятно, полстолетия, прежде чем люди убедятся, что без тех средств, которые я оставляю после себя, нельзя будет обойтись».
Обычно Чарльза Бэббиджа (1791-1871) называют английским математиком, изобретшим первый компьютер, а Аду Августу Байрон Кинг, графиню Лавлейс (1815-1852), — первым программистом, чему в немалой степени способствовало появление языка программирования Ада. И хотя оба эти утверждения точны не вполне, из-за многократного тиражирования они превратились почти в обязательный штамп, который на самом деле отдаляет от нас и мифологизирует деятельность этих двух замечательных людей.
А ведь стоит удивиться тому, как могло случиться, что в первой трети XIX века (в век пара теория электричества была в зародыше) возникла странная, опередившая свое время идея создания автоматического вычислительного устройства. Почему вдруг Ада Августа, дама столь высокого происхождения, увлеклась столь необычным занятием? В конечном счете, какое значение имеет совместная работа Чарльза Бэббиджа и Леди Ады для нас?
Бэббидж обогнал свою эпоху на 100 лет, ему бы жить в первой трети XX века. В 1864 году он писал: «Пройдет, вероятно, полстолетия, прежде чем люди убедятся, что без тех средств, которые я оставляю после себя, нельзя будет обойтись». В своем оптимистическом прогнозе он ошибся на 30 лет. В начале сороковых годов Говард Айкен построил машину Mark I, которую назвали «осуществленной мечтой Бэббиджа». На самом деле Айкен серьезно изучал публикации Бэббиджа и Ады Лавлейс, его машина идеологически незначительно ушла вперед по сравнению с недостроенной Analytical Engine. Производительность Mark I оказалась всего лишь в десять раз выше, чем расчетная скорость работы Analytical Engine.
Обычно, говоря о первых компьютерах, их связывают исключительно с вычислительными задачами, что, впрочем, правильно. Поначалу электромеханические и электронные компьютеры использовались только в научных целях. Позже они стали применяться в бизнесе, а теперь подавляющая часть продуктов информационных технологий задействована вне физико-математической сферы. Как ни странно, Чарльз Бэббидж это тоже предвидел. Он сочетал в себе глубокие математические знания с политико-экономическими воззрениями и смог определить место компьютера в техническом прогрессе в целом. Экономические работы Бэббиджа читал и цитировал Карл Маркс. К сожалению, в силу специфики своей концепции он понял их с точностью «до наоборот».
Конечно же, механические принципы хранения и преобразования данных, использованные в вычислительных устройствах Бэббиджа, никакого практического интереса для современников не представляют, но это вовсе не значит, что и остальные аспекты его работы столь же архаичны и малозначимы для современников (причем не только его достижения, но и заблуждения). На примере деятельности Чарльза Бэббиджа можно увидеть исторический процесс, в который были вовлечены лучшие умы Европы XIX века, и преемственность идей, приведших к появлению современных компьютеров. Внимательный анализ истории компьютеров показывает, что, за редким исключением, новации в значительной мере представляют заимствования у предшественников с той или иной добавкой оригинальности — на примере деятельности Бэббиджа в этом легко убедиться.
Первая разностная машина
Чарльз Бэббидж проявил серьезные математические способности еще в период учебы в кембриджском колледже Святой Троицы, куда он поступил в 1810 году. Бэббидж очень быстро перегнал своих преподавателей по знаниям и пришел к неутешительному выводу: Британия заметно отстала от континентальных стран по уровню математической подготовки. Для преодоления разрыва он вместе с двумя соучениками учредил Аналитическое общество (Analytical Society), которое своей активностью фактически инициировало реформу математического образования вначале в Кембридже, а затем и в других университетах. Начинание оказалось плодотворным, поэтому долгие годы после смерти Бэббиджа его имя ассоциировалось именно с формированием новой математической школы в Англии.
Окончив в 1814 году университет, Чарльз Бэббидж начал жизнь свободного джентльмена-философа, он был вхож в высшее общество Британской империи, близко дружил с Чарльзом Диккенсом, но при этом не прекратил занятия математикой и в 1816 году стал членом Королевского научного общества. Личная биография Бэббиджа по-своему драматична и интересна, но ограничимся замечанием, что он был англичанином викторианского толка. Специфическую философию прагматизма, общественную позицию и отношение к труду, к науке и знаниям самого Бэббиджа и его окружения обозначают словом вигизм (Whiggism) — от партии вигов.
Сегодня мы бы назвали новое увлечение Бэббиджа глобализацией науки, он сосредоточил свое внимание на достижениях французской и итальянской математических школ. Влекомый желанием приблизиться по уровню к континентальной математической культуре, Бэббидж неоднократно посещает Францию, где знакомится со своими великими современниками Лапласом и Фурье. Однако чистая математика его не очень привлекала, в нем были еще и задатки бизнесмена, не случайно позже он много времени уделил такому неожиданному предмету, как политическая экономия.
Несомненно, наибольшее влияние на Бэббиджа оказал менее известный француз — барон де Прони, работы которого навели Бэббиджа на мысль о построении технологии вычислений. Печальная по своему финалу история де Прони началась в 1790 году, когда император Наполеон не только вел завоевательные войны, но еще и задумал проведение радикальных общественных реформ, в том числе и переход на метрическую систему мер. Одним из аспектов реформы стало намерение создать новые логарифмические и тригонометрические таблицы. Эту работу поручили барону де Прони, руководившему в ту пору Бюро переписи.
Увы, к тому времени, когда работа закончилась, император растратил все средства на свое главное увлечение — войны, и денег на то, чтобы напечатать грандиозные таблицы, занимающие 17 огромных рукописных томов, во всей Франции не нашлось, колоссальный труд лег мертвым грузом, который так и остался невостребованным. Бэббидж застал дела де Прони в плачевном состоянии, но это не помешало ему уловить главное из того, что он сделал, — возможность упрощения процедуры сложных вычислений путем рутинного повторения однообразных действий, выполняемых практически механически. Идеи де Прони навели его на мысль о замене малообразованных «компьютеров» механическим устройством и вдохновили на создание первой Difference Engine, предшественницы современных калькуляторов.
Проект Difference Engine получил поддержку со стороны правительства, и в 1822 начались работы, продолжавшиеся вплоть до 1834 года. Их конечной целью было создание точных навигационных таблиц, причем Бэббидж понимал, что основной источник ошибок — переписчик, поэтому он хотел снабдить свою машину печатающим устройством. В последние 12 лет творческие успехи перемежались грандиозными схватками между Бэббиджем и Джозефом Клементом, государственным чиновником, назначенным, как бы теперь сказали, на роль главного инженера. В конечном счете это и помешало делу, первая версия Difference Engine, которую они создавали вместе, так и не была доведена до конца.
Возможно, причиной неудач стала излишняя разносторонность, если не разбросанность, Бэббиджа. Он был увлекающимся и своеобразным человеком, например, его чрезвычайно интересовало все, что касается железных дорог, он сделал несколько важных изобретений в этой области, в том числе спидометр для паровоза. Попутно ему пришлось заниматься технологией массового производства компонентов для своей машины, требовались сотни одинаковых элементов. В 1834 году противоречия между изобретателем и инженером-чиновником достигли апогея, к тому же некоторые именитые английские ученые выступили против Бэббиджа, опровергнув саму возможность построения машины, в итоге правительство прекратило финансирование, все результаты перешли в госсобственность и впоследствии погибли. Таким образом, с первой Difference Engine было формально покончено, но не без положительных последствий. Несколько изобретателей, обладавших более практичным умом, смогли спустя 10-15 лет воспроизвести ее аналоги, а для самого автора она стала основой для новых открытий.
От Difference Engine к Analytical Engine
Неудачная попытка создания машины не остановила Бэббиджа. С середины 30-х годов он начал работать над своим следующим детищем — программируемой машиной Analytical Engine, которая стала делом его жизни и принесла ему посмертную славу. Это было воистину революционное изобретение, позже всякого рода арифмометров наизобретали немереное количество, но к идеям Analytical Engine смогли вернуться чуть ли не через 100 лет. Это была первая машина, управляемая внешней программой, в период с 1930 по 1950 год такие аппараты широко использовались в бизнесе, в СССР они назывались машиносчетными станциями и просуществовали до конца 60-х, в вузах преподавали специальность «Механизация вычислительных работ».
Для создания компьютера в современном понимании оставалось всего лишь придумать схему с хранимой программой, что и было сделано много лет спустя Эккертом, Мочли и фон Ньюманом. Новая машина отличалась от арифмометра наличием регистров, в них сохранялся промежуточный результат вычисления и с их помощью выполнялись действия, предписанные программой. Вычислительные возможности, открывшиеся с изобретением регистров, поразили самого автора. В мае 1835 года он писал: «Шесть месяцев я составлял проект машины, более совершенной, чем первая. Я сам поражен той вычислительной мощностью, которой она будет обладать, еще год назад я не смог бы в это поверить».
В ней присутствовали все три классических элемента компьютера: store — хранилище (теперь мы называем его памятью), mill — мельница (арифметическое устройство) и control barrel — управляющий барабан (управляющее устройство), для сравнения стоит посмотреть проект новейшего микропроцессора Crusoe. Регистровая память способна была хранить как минимум 100 десятичных чисел по 40 знаков, но теоретически могла быть расширена до 1000 50-разрядных чисел. Мельница состояла из трех основных регистров: два для операндов, а третий для результатов действий, относящихся к умножению. Еще имелась таблица для хранения промежуточных результатов и счетчик числа итераций. Основная программа заносилась на барабан, в дополнение к ней могли быть использованы перфокарты, предложенные в 1805 году французским инженером Жокардом для ткацких машин.
Машина не только выполняла линейные вычисления, в ней были заложены условный и безусловный переходы и циклы. На вход должны были поступать два потока карт, которые Бэббидж назвал операционными картами (operation card) и картами переменных (variable card): первые управляли процессом обработки данных, записанных на вторых. На тех и на других информация записывалась путем пробивки отверстий. Из операционных карт можно было составить библиотеку функций. Помимо этого, Analytical Engine, по замыслу Бэббиджа, должна была содержать устройство печати и устройство вывода результатов на перфокарты для последующего использования.
Все делалось в одиночку, британские ученые мужи его не поддерживали, где искать поддержку? Стоит представить обстановку, в которой работал Бэббидж. Новыми технологиями увлекались все, вошла в моду шляпа-цилиндр, придуманная кутюрье под явным влиянием паровой машины. Промышленные выставки в ту пору были сродни салонам, куда представители высшего света приходили знакомиться с новинками науки и техники. Постоянным их посетителем был Бэббидж, там он пропагандировал свою идею, искал и находил покровительство у членов королевской фамилии, но самое главное — там состоялось знакомство с Адой Лавлейс, ставшей его почитательницей. Нередко ее изображают как спонсора безумных идей, это неверно, сотрудничество было исключительно творческим.
Особое значение имели контакты с итальянскими учеными. В 1840 году Бэббидж был с визитом в Турине, его пригласили туда для чтения лекций о своей машине. Итальянские математики отнеслись к нему с большим пониманием, чем на родине, лекции имели шумный успех. По-видимому, они читались по-французски, поскольку один из слушателей, Луиджи Менабреа, бывший в ту пору преподавателем в Туринской артиллерийской академии, составил и издал конспект на французском языке. Много позже Менабреа стал министром иностранных дел Италии, а 1867 году даже премьер-министром.
Менабреа был глубоким мыслителем, он писал об экономике интеллекта (economy of intelligence). Занятно, что об интеллектуальном капитале заговорили только в середине 90-х годов XX века. Менабреа закончил свое эссе удивительными словами, которые стоило бы услышать тем, кто наделял и наделяет машины сверхчеловеческими способностями. Он написал, интерпретируя слова Бэббиджа (в 1842 году!): «Машина — не мыслящее существо, это просто автомат, выполняющий заложенное в него».
Получив труд Менабреа, Лавлейс перевела его на английский и снабдила пространными комментариями, по объему явно превосходящими исходный текст. Ознакомившись с ним, Бэббидж счел необходимым его опубликовать (перевод с комментариями нетрудно найти в Internet). Это самый интересный документ, посвященный алгоритмической основе Analytical Engine.
Ада Лавлейс перевела замыслы Бэббиджа на математический и технологический языки. Вот несколько фрагментов: «Машину нельзя наделить разумом, она только реализует предложенные представления. Эти представления зафиксированы на картах (перфокартах, тогда не было такого слова. — Прим. авт.), они передаются различным механизмам, выполняющим последовательность действий. Весь интеллектуальный труд ограничен подготовкой необходимых для вычисления выражений. Машину можно рассматривать как настоящую фабрику чисел».
Говард Рейнголд, один из ведущих специалистов в области истории компьютеров, с которым я имею честь быть лично знакомым, в своей книге Whole Earth назвал записки Ады Лавлейс классическими основополагающими документами в теории вычислительных машин (computer science), написанными за век до появления ENIAC.
Analytical Engine так и не была построена. Вот, что писал сам Бэббидж в 1851 году: «Все разработки, связанные с Analytical Engine, выполнены за мой счет. Я провел целый ряд экспериментов и дошел до черты, за которой моих возможностей не хватает. В связи с этим я вынужден отказаться от дальнейшей работы».
В 1851 году Чарльз Бэббидж предпринял попытку построить Difference Engine 2, но и она не была удачной.
Если бы Чарльз Бэббидж был просто математиком, он не смог бы выйти на тот понятийный уровень, который позволил ему ощутить потребность в машине для автоматических вычислений. Он был и философом, и экономистом и даже политэкономом. Еще в 1833 году Чарльз Бэббидж написал книгу «Экономика технологий и производств» (On the Economy of Machinery and Manufactures). Его вполне можно назвать и одним из первых промышленных шпионов, он объездил всю Европу в поисках подходящих для своей цели научных и технических решений.
Последние годы жизни Бэббидж посвятил философии и политической экономии.
Большое влияние на посмертную судьбу машин оказал сын изобретателя генерал Бэббидж. Выйдя в отставку в 1874 году, он несколько лет посвятил изучению имеющегося наследия, в 1880 году начал работу по восстановлению его в «железе», которая продолжалась с переменным успехом до 1896 года. После десятилетнего перерыва она была возобновлена, и появился действующий образец аналитической мащины, способный печатать результаты вычислений.
Чарльз Бэббидж родился 26 декабря 1791 года. Его отец Бенджамин был богатым торговцем и банкиром. Бэббидж жил в Уолворте, графство Суррей, недалеко от Лондона, а Чарльз был старшим из четырех детей, хотя двое братьев умерли в младенчестве. Когда Чарльз серьезно заболел в 1799 году, родители отвезли его в Девон дышать свежим воздухом.
Там Чарльз начал свое обучение. Среди его предметов была математика для простой навигации и счета. Она стала началом его карьеры. Неправильные расчеты в навигации часто были причиной кораблекрушений. Чарльз посвятил большую часть своей работы разработке машин, которые точно вычисляли и печатали математические и астрономические таблицы, чтобы можно было устранить ошибки.
Когда Чарльз оправился от болезни, он вернулся в Лондон. Он учился в школе в Энфилде, и его математические способности стали очевидными. В 1803 году семья переехала в Девон. Здесь Чарльз посещал гимназию Тонетса до 1810 года, а затем поступил в Тринити-колледж при Кембриджском университете.
Он был так увлечен изучением математики, что проводил все свободное время за математическими книгами, в том числе на французском языке. Когда Чарльз обратился за помощью к своим лекторам, он был поражен, увидев, что они не знают последних разработок в области математики во Франции.
В то время между Англией и Францией было противостояние из-за наполеоновских войн и страха того, что такое восстание как Французская революция, может произойти в Англии. Из-за этого изучение французских математиков и ученых, таких как Блез Паскаль, считалось непатриотичным.
Точно так же британские математики отвернулись от разработок в Германии.
Отказ от европейских идей сдерживал развитие математики в Англии. Это также означало, такие люди, которые изучали успехи континентальной Европы, такие как Бэббидж, считались непатриотичными либералами и столкнулись с оппозицией со стороны узколобых коллег.
В 1812 году Бэббидж и двое друзей сформировали аналитическое общество в Кембридже. Этими друзьями были выдающийся астроном Джон Гершель (который, подобно Бэббиджу, был набожным христианином) и математик Джордж Пикок. В конечном итоге Аналитическое общество сыграло очень важную роль в реформировании математики в университетах Англии.
В 1814 году Бэббидж получил диплом по математике. В том же году он женился на Джорджине Уитмор. У них было восем детей, но только пять пережили младенчество. Сама же Джорджина умерла в 1827 году.
Сразу после брака Бэббидж решил стать священником. Он подал заявку на несколько вакансий в Церкви. К сожалению, церковные лидеры обратили внимание на необоснованную репутацию Бэббиджа как непатриотичного либерала, и его заявления были отклонены.
Потеря для Церкви стала приобретением для математики. Чарльз и Джорджина переехали в Лондон в 1815 году. Здесь он продемонстрировал свои практические способности в математике и дал несколько лекций о преимуществах экспериментов в дополнение к теории в математике. В результате этой работы в 1816 году он был избран членом Королевского общества — престижной ассоциации британских ученых. Он получил степень магистра в 1817 году.
Революционная аналитическая машина Бэббиджа, которую он назвал «разностная машина». Демонстрация меньшей версии в Королевском обществе произвела настоящий резонанс. В течение следующих нескольких лет Бэббидж внес важный вклад в области простой математики, такие как алгебра и теория функций. При поддержке математиков, мореплавателей и ученых он начал работать над аналитической машиной.
В начале 1820-х годов он начал строить вычислительную машину со вместимостью до 20 знаков после запятой. Он начал с создания маленькой шестиколесной вычислительной машины, которая точно выполняла расчеты, и продемонстрировал ее Королевскому обществу, которое оказало ему восторженную поддержку. В результате правительство согласилось внести финансовый вклад в дальнейшее развитие «разностной машины».
Бэббидж разработал разностную машину для автоматического вычисления и печати математических таблиц; она устраняла человеческие ошибки. Он создал таблицы логарифмов в 1827 году, используя меньшую машину.
Хотя Бэббидж был профессором математики в Кембриджском университете с 1826 по 1835 год, ему редко приходилось читать лекции. Это позволило ему посвятить большую часть своего времени исследованиям. Однако строительство более крупной машины было дорогостоящим. Государственные средства были ограничены, а их получение замедлялось «бюрократией». У Бэббиджа изначально было мало денег, но после смерти отца в 1827 году он стал довольно богатым. Вложение собственных средств помогло продолжить работу над проектом.
Ученый продолжал совершенствовать разностную машину в 1830-х годах. Затем он придумал «аналитическую машину», в которой сохранялось до 1000 чисел с 50 цифрами в каждом числе.
К сожалению, Бэббидж не создал рабочую модель. Он продолжал испытывать финансовые трудности из-за затрат, связанных с проектированием и производством новой техники. Наибольшей проблемой была неспособность в то время производить компоненты с достаточной точностью. Этот технологический провал сделал Бэббиджа глубоко разочарованным.
«Бэббидж пытался сделать невозможное с помощью средств, имеющихся в его распоряжении. С другой стороны, концепция и принципы, лежащие в основе аналитической машины, были абсолютно разумными». 1 Это стало очевидным, когда неопубликованные записи Бэббиджа были обнаружены в 1937 году. Его проект был пересмотрен. С технологиями 1940-х годов современный компьютер стал реальностью.
Мало того, что Бэббидж придумал предшественника современного компьютерного оборудования (вычислительную машину), но он также размышлял о необходимости создания программы (как компьютерное программное обеспечение сегодня). Концепция Бэббиджа о том, как программы должны быть написаны, очень напоминает методы современного компьютерного программирования.
Бэббидж стал одним из основателей Британской ассоциации содействия развитию науки в 1831 году и помог основать Королевское астрономическое общество. Он также сыграл важную роль в создании Статистического общества в 1834 году. Чарльз составил первые надежные актуарные таблицы, то есть таблицы риска, используемые страховыми компаниями, и помог создать современную почтовую систему в Англии.
Путеочеститель Бэббиджа стал неотъемлемой составляющей каждого локомотива Бэббидж был плодовитым изобретателем. Он изобрел спидометр, путеочиститель, используемый на передней части локомотива, и ранний офтальмоскоп — инструмент для медицинского осмотра внутренней части глаза. Он также разработал сотни инструментов и механических устройств для заводов. Некоторые из его изобретений применялись в области добычи полезных ископаемых, в архитектуре и при строительстве мостов.
Изобретения Бэббиджа и его методы исследований сыграли значительную роль в развитии британской промышленной технологии в эпоху, когда Британия стала мировым индустриальным лидером.
В биографии его друга Бакстона Бэббидж изображен как честный человек. 2 Несмотря на разочарование в том, что он не может убедить других в необходимости сохранения импульса индустриальных и научных достижений Британии, Бэббидж никогда не оскорблял тех, кто не смог его поддержать.
Он был автором многих опубликованных работ на математическую и научную тематику. В 1837 году он также написал один из трактатов Бриджуотера. Это были статьи о силе, мудрости и доброте Бога, проявленные в Сотворении, опубликованные Королевским обществом на деньги, предоставленные Графом Бриджуотером. Энтони Хайман пишет в биографии Бэббиджа:
«Бэббидж пришел к выводу, что научный метод полностью совместим с открытой религией, и написал Девятый Бриджуотер-трактат, чтобы доказать свою точку зрения». 3
Верования Бэббиджа вышли далеко за рамки простого признания совместимости науки и христианства. Как сказал Бакстон:
«Бэббидж считал, что изучение произведений природы с научной точностью является необходимой и незаменимой подготовкой к пониманию и толкованию их свидетельства о мудрости и добре Божественного Автора». 4
Чарльз Бэббидж умер в Лондоне 18 октября 1871 года в возрасте 79 лет. Мир будет помнить Бэббиджа как отца современных вычислений, но его также следует помнить как преданного христианина.
После недавней безвременной кончины Стива Джобса трудно поверить, что 140 лет назад ушел из жизни изобретатель первой "умной машины". Именно аналитическая вычислительная машина, как назвал свое детище английский математик Чарльз Бэббидж, послужила прообразом современного компьютера, которому не требовалось ни дисплея, ни жесткого диска, ни мышки.
Родившийся на Рождество 1791 года будущий изобретатель компьютера Чарльз Бэббидж (Charles Babbage) был очень разносторонним человеком: не только математиком, философом, изобретателем, но и политическим экономистом. Будущий член Лондонского королевского общества по развитию знаний о природе (таково полное название этого уважаемого общества) и иностранный член-корреспондент Императорской академии наук в Санкт-Петербурге был отпрыском двух старейших семейств из Девоншира. В 1810 году он поступил в Тринити-Колледж Кембриджского университета. С наибольшим упором Бэббидж налегал на изучение математики и химии.
В 1812 году он вместе с астрономом Джоном Гершелем основал аналитическое общество Analytical Society, целью которого являлось преобразование британской математики и распространение прогрессивных методов, заимствованных с европейского континента (например, дифференциального исчисления Лейбница). В 1816 году Бэббит и Гершель опубликовали свой перевод "Трактата по дифференциальному и интегральному исчислению" французского математика Лакруа.
В 1814 году Бэббидж закончил Питерхаус-Колледж в Кембридже, а 2 июля того же года сочетался браком с Джорджианой Уитмор (Georgiana Whitmore). Некоторые странности в характере Бэббиджа заставляют предположить, что он был настоящим гением науки, некоторыми чертами смахивающим на недотепу Паганеля у Жюля Верна или целой плеяды ученых с "очками-велосипедами", демонстрировавшихся на советских экранах в 30-е годы прошлого века. В частности, когда Бэббидж прочитал строки из поэмы Альфреда Теннисона:
"Каждую минуту умирает человек
Но каждую минуту человек рождается",
то, как и всякий правоверный математик, написал нижеследующее: "Хорошо известно, что указанная сумма (населения в мире) неуклонно растет. Поэтому у меня хватает смелости предположить, что в следующем издании Ваш великолепный текст будет скорректирован следующим образом:
"Каждую минуту умирает человек
Но 1,16 людей рождаются".
Пусть и без лирики — зато правда! И далее Бэббидж выказал или своеобразное чувство юмора, или свое понимание поэтического творчества. Он написал: "Я могу дать вам более точную цифру — 1,167, но это, конечно, нарушит ритм стиха…"
Машина, представлявшая собой предтечу IBM, так и осталась лишь замыслом. Зато каким! Ведь Бэббидж изобрел все основные детали современного компьютера: память для хранения чисел, математический аппарат, механизм контроля последовательности операций, оборудование ввода и вывода данных. А до него вроде никто даже не пытался создать универсальный калькулятор. Даже "арифмометр" Блеза Паскаля был, по сути, не более чем сложным сумматором.
На создание подобной машины его натолкнуло изучение логарифмических таблиц, припересчете которых были выявлены многочисленные ошибки в вычислениях, обусловленные человеческим фактором. Вот как вспоминал об этом сам Бэббидж: "Однажды вечером я сидел в зале Аналитического общества в Кембридже, — вспоминал позднее Чарльз Бэббидж, — моя голова, занятая чем-то вроде сна наяву, опиралась о столешницу, а передо мной лежала раскрытая таблица логарифмов. Зашедший в залу другой член общества, увидел меня в полудреме, и закричал: "Скажи, Бэббидж, о чем ты мечтаешь?", на что я отвечал: "Я думаю о том, что все эти таблицы (при этом я указал на логарифмы) могла посчитать и машина".
Безусловно, как у любой даже самой революционной идеи, у Бэббиджа не могло не быть предшественников. Огромное влияние на Бэббиджа оказали труды французского математика и инженера-гидравлика барона де Прони, который предложил идею разделения труда при вычислении больших таблиц (логарифмических, тригонометрических и других).
Близким другом, помощником и первым программистом на белом свете стала дочь лорда Байрона — леди Ада Лавлейс (Augusta Ada King Byron, Countess of Lovelace). Ада составила несколько программ для компьютера XIX века и теоретически описала основные принципы программирования, словно бы предчувствуя появление software. В ее честь компьютерный язык назвали — Ада.
Бэббидж проявлял недюжинные усилия и изобретательность, чтобы раздобыть деньги на строительство своей Analytical Engine - "аналитической машины". В отчаянии он даже решил написать роман в трех томах, в надежде заработать 500 фунтов, но вовремя отказался от этой глупой затеи.
Только после смерти его сына Генри Бэббиджа, по чертежам Чарльза Бэббиджа построили центральный узел "аналитической машины" — арифметическое устройство, которое рассчитывает произведение числа пи с натуральными числами от 1 до 32 с точностью до 29 символов. Кстати, у нее имелся и своеобразный "принтер" — приспособление, с помощью которого можно было распечатать результаты расчетов.
Аналитическая машина Бэббиджа помогала математикам инженерам до того, как в 1944 году была построена машина МАРК-I, которую назвали "осуществленной мечтой Бэббиджа". Следует заметить, что архитектура МАРК-I очень схожа с таковой машины Бэббиджа. И это не спроста — ее создатель Говард Айкен перед тем, как браться за работу, скрупулезно изучал публикации Бэббиджа и Ады Лавлейс. Интересно, что, с точки зрения "идеологии", его машина незначительно ушла вперед по сравнению с тем аппаратом, что планировал построить Бэббидж, хотя производительность МАРК-I оказалась всего в десять раз выше, чем расчетная скорость работы аналитической машины.
После появления такого "скоростного потомка" машины Беббиджа переместились из кабинетов математиков в музеи, посвященные естественным наукам. Самая первая из них сейчас обитает в Лондонском научном музее, и всякий пришедший туда посетитель может увидеть аппарат, с которого началась компьютерная эпоха…
Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"
До 19-го века 'Компьютер' был термином для людей, обозначал он, машину ЭВМ созданную для вычисления! История вычислительной техники, в буквальном смысле, как 'вычислительные машины', можно вернуть обратно на счеты, логарифмическим линейкам, и другие подобные калькуляторы древнего мира. Первый программируемый компьютер был создан Чарльзом Бэббиджем (26 декабря 1791 - 18 октября 1871) в 1833 году.
Из-за его бесценное изобретение, Бэббидж (изображенном выше) считается отцом компьютеров.
Отец Чарльза Беббиджа, "Бенджамин Беббидж", был богатым бизнесменом. Таким образом молодой Чарльз пошел во многие престижные школы и был обучен на дому, прежде чем он пошел в Академию Холмвуда в Энфилде. Это - то, где его роман с математикой еще только начался.
Позже, он пошел в Peterhouse, Кембридж для дальнейших исследований. В Peterhouse он изучил аналитическую философию и продолжил изучать математику. Он никогда не получал высшее образование с отличием и был присужден почетная ученая степень в области математики без экзамена.
Кроме того, что он был одаренным математиком, Беббидж был также философом и энергичным шифровальщиком-любителем.Также он, как сообщается, был под сильным влиянием индийской логики.
Беббидж заметил, что вычисления, сделанные человеком, особенно относительно логарифмов, были часто неправильными.Это дало ему идею машины, способные выполнять расчеты, по сути, без погрешности. Аду Лавлейс, которая помогла Беббиджу программировать свою машину, рассматривают как первого программиста в мире.
Интересно, что история собственно программирование не начинается с 'аналитической машины Бэббиджа'. Первым программируемым устройством в мире на самом деле был ткацкий станок! Изобрел Джозеф Мари Жаккард, Жаккардовый ткацкий станок был первой программируемой машиной. Программирование, тенью Жаккарда и компьютера Бэббиджа осуществлялось посредством перфокарт. Бэббидж изобрел также механический предшественник современного принтера как устройство вывода для своей машины.
Читайте также: