Charlesas Babbage'as: matematikas ir programuojamų kompiuterių pradininkas

Charlesas Babbage'as — matematikas ir programuojamų kompiuterių pradininkas: sužinokite apie jo gyvenimą, inovacijas, nebaigtus mechanizmus ir palikimą Londono Mokslo muziejuje.

Charlesas Babbage'as (gruodžio 26 d. 1791 - spalio 18 d. 1871) - anglų matematikas, analitinis filosofas, mechanikos inžinierius ir informatikas. Jis pirmasis pasiūlė kompiuterio, kurį galima programuoti, idėją. Nebaigtos jo mechanizmų dalys eksponuojamos Londono mokslo muziejuje. Babbage'as sukūrė idėjas ir brėžinius, kurie tapo skaitmeninio skaičiavimo ir programavimo pagrindu: jis projektavo tiek skirtumų skaičiavimo aparatą (Difference Engine), skirtą automatiškai skaičiuoti lenteles, tiek kur kas sudėtingesnį Analitinį variklį (Analytical Engine) — universalesnį mechaninį skaičiavimo įrenginį, turėjusį "mill" (skaitmenų apdorojimo modulį) ir "store" (atmintį), o kaip programavimo priemonę numatė naudojimąsi perforuotomis kortelėmis. Jo idėjos vėliau įkvėpė kitus mąstytojus ir inžinierius, o jose glaustas konceptas — atskirti duomenis, atmintį ir valdymą — tapo skaitmeninių kompiuterių pagrindu.

Charlesas Babbage'as gimė Anglijoje, 44 Crosby Row, Walworth Road, Londone. Babbage'o tėvas Benjaminas Babbage'as buvo Londono bankininkas, kuriam priklausė Bittono valda Teignmute. Jo motina buvo Betsy Plumleigh Babbage. In 1808Babbage'ų šeima persikėlė į senąjį Rowdenso namą Rytų Teignmute. Vėliau jis studijavo Kembridžo universitete, dalyvavo intelektinėse draugijose ir kartu su kolegomis siekė skatinti analitinės (kartes) matematikos taikymą. Babbage buvo aktyvus mokslo ir technologijų propagatorius — rašė mokslinius ir populiarius darbus, kritikavo netikslias lenteles ir siūlė mechaninius sprendimus, mažinančius žmogaus klaidų įtaką skaičiavimams.

Pagrindiniai pasiekimai ir idėjos

• Difference Engine – mechaninis skaičiuoklis, skirtas automatiškai skaičiuoti polinominės formos reikšmes ir sudaryti lenteles be rankinių skaičiavimų; nors pilnai pastatyti išsamų Babbage'o variantą nepavyko, jo brėžiniai parodė idėjos praktiškumą.
• Analytical Engine – pirmykštė programavimo koncepcija: atskirtas apdorojimo modulis ir atmintis, galimybė apdoroti duomenis pagal įvestas instrukcijas ir naudoti perforuotas korteles programoms; šis projektas laikomas vienu iš pirmųjų universalaus kompiuterio idėjos pavyzdžių.
• Bendradarbiavimas su Ada Lovelace – Ada Lovelace (Lovelace grafienė) išplėtė Babbage'o idėjas ir parašė išsamius komentarus apie Analitinį variklį; jos užrašai priskiriami pirmajai kompiuterinei programai.
• Technologinės ir organizacinės įžvalgos – Babbage'as rašė apie mechanizaciją, gamybos efektyvumą ir klaidų mažinimą skaičiavimuose; jo veiksmai ir publikacijos prisidėjo prie pramoninės mechatronikos ir inžinerinės praktikos vystymosi.
• Publikacijos – svarbiausi darbai: On the Economy of Machinery and Manufactures (1832) ir autobiografiniai prisiminimai Passages from the Life of a Philosopher (išleisti vėliau), kuriuose jis aprašo savo tyrimus, techninius projektus ir idėjų vystymą.

Gyvenimo pabaiga ir palikimas

Nors dauguma Babbage'o mechaninių projektų taip ir nebuvo pilnai pastatyti jo gyvenime dėl finansavimo, gamybos sudėtingumo ir ginčų su rangovais, jo idėjos išliko gyvybingos. Londono mokslo muziejuje saugomos ne tik nebaigtos mechanizmų dalys, bet ir įvairūs modeliai bei dokumentai, iš kurių aiškėja jo darbų ir konceptų reikšmė. Vėliau, remiantis Babbage'o brėžiniais, buvo pagaminti veikiantys modeliai (pvz., 20 a. pabaigoje atkurti skirtumų variklio modeliai), įrodantys, kad jo projektai buvo techniškai pagrįsti.

Jo intelektinis palikimas — idėja, kad skaičiavimus galima automatizuoti ir programuoti — tapo vienu iš modernios kompiuterijos pagrindų. Dėl to Charlesas Babbage'as dažnai vadinamas programuojamų kompiuterių pradininku ir vienu iš svarbiausių skaitmeninės eros pirmtakų. Jo "Smegenys" taip pat eksponuojamos Mokslo muziejuje Londone.

Darbai

Babbage'as dirbo ir rašė apie daugelį mokslo, inžinerijos ir matematikos idėjų, tačiau labiausiai jį išgarsino dvi mašinos, kurias jis pradėjo, bet taip ir nebaigė. Jo diferencinis variklis būtų buvęs daug geresnis skaičiuotuvas už visus iki tol sukurtus skaičiuotuvus. Jo analitinis variklis būtų buvęs pirmasis tikras kompiuteris.

Žinodamas, kad skaičiuojant matematines lenteles daroma daug klaidų, Babbage'as norėjo rasti būdą, kaip jas apskaičiuoti mechaniškai, pašalinant žmonių daromas klaidas. Atrodo, kad tam įtakos turėjo trys skirtingi veiksniai: nemeilė netvarkingumui, patirtis, įgyta dirbant su logaritminėmis lentelėmis ir diferencialiniu skaičiavimu, ir skaičiavimo mašinų kūrimo darbai, kuriuos jau buvo atlikę Vilhelmas Šikardas, Blezas Paskalis ir Gotfrydas Leibnicas. Pirmą kartą apie skaičiavimo mašinos principus jis prabilo 1822 m. laiške serui Humphrey Davy.

Babbage'o varikliai buvo vieni pirmųjų mechaninių kompiuterių. Jo varikliai iš tikrųjų nebuvo baigti, nes jis neturėjo pakankamai pinigų. Babbage'as suprato, kad mašina gali atlikti darbą geriau ir patikimiau nei žmogus. Babbage'as kontroliavo kai kurių garu varomų mašinų, kurios daugiau ar mažiau atliko savo darbą, statybą; skaičiavimus buvo galima iš dalies mechanizuoti. Nors Babbage'o mašinos buvo didelės, jos buvo organizuotos panašiai kaip šiuolaikinių kompiuterių architektūra. Duomenų ir programos atmintis buvo atskirtos, veikimas buvo pagrįstas instrukcijomis, valdymo blokas galėjo atlikti sąlyginius šuolius, mašina turėjo atskirą įvesties ir išvesties bloką. Ada Lovelace studijavo, kaip jas programuoti.

Babbage'o diferencialinio variklio dalis, kurią po jo mirties surinko Babbage'o sūnus, panaudodamas jo laboratorijoje rastas dalis.

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kas buvo seras Čarlzas Babbidžas?

K: Kuo garsėjo seras Charlesas Babbage'as?

K: Kur galima pamatyti nebaigtas sero Čarlzo Babbidžo mechanizmų dalis?

K: Kur gimė seras Charlesas Babbage'as?

K: Kuo vertėsi sero Čarlzo Babbeidžo tėvas?

K: Kur 1808 m. persikėlė Babbage'ų šeima?

K: Kur eksponuojamos sero Charleso Babbage'o smegenys?

Paieška pagal raidę