Charles Babbage: oče računalnika in izumitelj analitičnega stroja

Charles Babbage – oče računalnika: življenje, izumi in zgodovina analitičnega stroja; odkrijte njegovo vlogo pri razvoju programirljivih računalnikov.

Charles Babbage (26. december 1791 - 18. oktober 1871) je bil angleški matematik, analitični filozof, strojni inženir in računalničar. Bil je prvi, ki je prišel na idejo o računalniku, ki ga je mogoče programirati. Nedokončani deli njegovih mehanizmov so razstavljeni v londonskem muzeju znanosti.

Charles Babbage se je rodil v Angliji na naslovu 44 Crosby Row, Walworth Road, London. Babbageov oče Benjamin Babbage je bil bančnik v Londonu, ki je imel v lasti posestvo Bitton v Teignmouthu. Njegova mati je bila Betsy Plumleigh Babbage. Na spletni strani 1808se je družina Babbage preselila v staro hišo Rowdens v vzhodnem Teignmouthu.

Izumi in znanstveno delo

Babbage je najbolj znan po svojih načrtih za mehanske računalnike: Difference Engine (stroj za računanje razlik) in Analytic Engine (analitični stroj). Difference Engine je bil zasnovan za avtomatsko izračunavanje tabel (npr. logaritmičnih ali trigonometrskih tabel) z uporabo metode diferenc, da bi zmanjšal človeške napake pri ročnem računanju. Analitični stroj, ki ga je Babbage zasnoval kasneje, je bil radikalno naprednejši: imel je ločen »mlyn« (procesor) in »shrambno enoto« (spomin), bil je zasnovan kot splošno programljiv stroj z uporabo preluknjanih kartic, podporo za zanke in pogojne ukaze — lastnosti, ki precej spominjajo na moderne računalnike.

• Difference Engine: Namenjen natančnemu izračunu tabel; delni mehanični modeli in sestavni deli so ohranjeni.
• Analytic Engine: Teoretično prvo načrtovano splošno programljivo računalniško napravo; nikoli ni bil popolnoma zgrajen v Babbageovem času zaradi tehničnih in finančnih ovir.
• Programiranje s preluknjanimi kartami: Babbage je predlagal uporabo kartic (navdih iz tedanjih tkalnih strojev), s katerimi bi bilo mogoče nadzorovati zaporedje operacij.
• Druga dela: Babbage je pisal tudi o industriji in proizvodnji; med njegovimi pomembnejšimi deli je "On the Economy of Machinery and Manufactures" (1832), ki obravnava optimizacijo dela in strojev.

Sodelovanje z Ado Lovelace

Babbage je sodeloval z Ado Lovelace (Augusta Ada King, grofica Lovelace), ki je v svojih opombah na Analytic Engine zapisala, kako bi lahko stroj izvajal zaporedja operacij in celo ustvarjal simbole — zaradi teh zapisov jo pogosto imenujejo prvo računalniško programerko. Ada je v svojih opombah med drugim opisala algoritem za izračun Bernoullijevih številk, ki velja za zgodnji primer računalniškega programa.

Osebno življenje in ovire

Babbage je bil izjemno inteligenten in hkrati zapleten človek; pogosto se je spopadal z birokracijo in finančnimi težavami pri iskanju sredstev za gradnjo svojih strojev. Vlada in drugi financerji so mu dajali delna sredstva, vendar načrti pogosto niso bili dokončani zaradi visokih stroškov in težav pri natančni izdelavi kompleksnih mehanskih delov v tistem času.

Dediščina in spomin

Čeprav Babbage v življenju ni dokončal svojih največjih strojev, so njegove ideje vplivale na razvoj računalništva stoletja pozneje. V poznejših letih so inženirji na podlagi njegovih načrtov zgradili delujoče modele; znan primer je dokončanje Difference Engine No. 2 s strani muzeja znanosti v Londonu konec 20. stoletja, kar je potrdilo izvedljivost njegovih idej. V muzeju so razstavljeni tudi originalni deli in modeli, pa tudi mnogi njegovi zapiski in risbe.

Babbageov prispevek k razvoju računalništva je zato ocenjen kot temeljni: uvedel je koncept razdelitve naprav na procesno in pomnilniško enoto, predstavil idejo programabilnosti in pokazal, kako lahko natančno mehansko inženirstvo opravi kompleksne aritmetične naloge. Njegovo delo so kasneje nadgrajevali in prilagodili tehnološki napredek v elektroniki in računalniškem inženirstvu.

Dela

Babbage je delal in pisal o številnih znanstvenih, inženirskih in matematičnih idejah, vendar je najbolj znan po dveh strojih, ki ju je začel in nikoli dokončal. Njegov Difference Engine bi bil veliko boljši kalkulator od vseh, ki so bili izdelani pred tem. Njegov analitični stroj bi bil prvi pravi računalnik.

Babbage je vedel, da je pri izračunavanju matematičnih tabel veliko napak, zato je želel najti način, kako jih izračunati mehansko in pri tem odpraviti napake, ki jih je naredil človek. Zdi se, da so nanj vplivali trije različni dejavniki: odpor do neurejenosti, njegove izkušnje pri delu z logaritemskimi tabelami in diferencialnim računom ter delo na računskih strojih, ki so ga že opravili Wilhelm Schickard, Blaise Pascal in Gottfried Leibniz. O načelih računskega stroja je prvič spregovoril leta 1822 v pismu siru Humphreyju Davyju.

Babbageovi motorji so bili med prvimi mehanskimi računalniki. Njegovi motorji dejansko niso bili dokončani, ker ni imel dovolj denarja. Babbage je ugotovil, da bi stroj lahko opravil delo bolje in zanesljiveje kot človek. Babbage je nadzoroval gradnjo nekaterih strojev na parni pogon, ki so bolj ali manj opravili svoje delo; izračune je bilo mogoče do neke mere mehanizirati. Čeprav so bili Babbageovi stroji veliki stroji, so bili organizirani na podoben način kot sodobna računalniška arhitektura. Podatkovni in programski pomnilnik sta bila ločena, delovanje je temeljilo na ukazih, krmilna enota je lahko izvajala pogojne skoke, stroj pa je imel ločeno vhodno-izhodno enoto. Ada Lovelace je preučevala, kako jih programirati.

Del Babbageovega diferencialnega motorja, ki ga je po Babbageovi smrti sestavil njegov sin z deli, najdenimi v njegovem laboratoriju.

Vprašanja in odgovori

V: Kdo je bil sir Charles Babbage?

V: Po čem je bil sir Charles Babbage znan?

V: Kje si lahko ogledate nedokončane dele mehanizmov sira Charlesa Babbagea?

V: Kje se je rodil sir Charles Babbage?

V: S čim se je preživljal oče sira Charlesa Babbagea?

V: Kam se je družina Babbage preselila leta 1808?

V: Kje so razstavljeni možgani sira Charlesa Babbagea?

Išči po črki