Charles Babbage'i elulugu: arvuti isa

Charles Babbage (26. detsember 1791 – 18. Oktoober 1871) on tuntud kui "arvuti isa" tänu oma tööle esimeste mehaaniliste ja programmeeritavate arvutusmasinate prototüüpide väljatöötamisel.

Kiired faktid: Charles Babbage

Ta oli viljakas kirjanik, kellel oli palju huvisid, sealhulgas matemaatika, tehnika, majandus, poliitika ja tehnoloogia. Babbage'i paljude leiutiste hulgas oli Inglismaa moodne postisüsteem, kiirusmõõturid ja vedurimootorite püüdjad. Kuid tema tuntuimad leiutised olid kahtlemata tema arvutusmasinad.

Charles Babbage sündis 26. detsembril 1791 Surreys, Londoni pankurile Benjaminile ja Elizabeth Pumleighile Teape Babbage sündinud neljast lapsest vanim. Ainult tema ja ta õde Mary Ann elasid varasest lapsepõlvest üle. Bababad olid üsna hästi toimetulevad perekonnad ja ainsa ellujäänud pojana saadeti Charles parimate sekka koolid, sealhulgas Exeter, Enfield, Totnes ja Oxford, enne kui nad lõpuks Trinity kolledžisse Cambridge'is sisenesid 1810.

Kolmainsuses luges Babbage matemaatikat ja 1812. aastal liitus ta Peterhouse'iga Cambridge'i ülikoolis, kus ta oli parim matemaatik. Peterhouse'is asutades asutas ta Analytical Society, mis on enam-vähem pilkane teadusühing, kuhu kuulusid sellegipoolest mõned Inglismaa tuntumad noored teadlased. Babbage lõpetas Peterhousei 1814. aastal.

Babbage abiellus Teignmouthis asuva Georgiana Whitmore'iga 2. juulil 1814. Tema isa soovis, et ta ootaks, kuni tal on piisavalt raha enda ülalpidamiseks, kuid lubas oma pojale eluks ajaks 300 naela aastas. Noorematel Babbagesetel oli lõpuks kaheksa last, kellest ainult kolm elasid täiskasvanueani.

Pärast kooli lõpetamist sai Babbage astronoomia lektoriks Kuninglikus Instituudis. Seejärel valiti ta 1816. aastal kuningliku seltsi stipendiumi.

19. sajandi alguses olid navigatsiooni-, astronoomia- ja aktuaartabelid kasvava tööstusaja olulised tükid. Navigeerimisel kasutati neid aja, loodete, hoovuste, tuulte, päikese ja kuu, rannajoonte ja laiuskraadide arvutamiseks. Lauad ehitati toona vaevaliselt käsitsi: ebatäpsed lauad põhjustasid katastroofilisi viivitusi ja isegi laevade kadumist.

Babbage hakkas masinate loomiseks nende tabelite mehaaniliseks tootmiseks 1819. aastal. 1823. aastaks kirjeldas ta seda kui masinat, mis koostaks kuni 20 kümnendkoha täpsusega arvutused. Pärast lõplike erinevuste põhimõtet hakati seda nimetama erinevusmootoriks. See põhimõte on matemaatiline meetod polünoomi avaldiste lahutamiseks liitmise teel ja seega lahendatav lihtsa masina abil.

1827 surid Babbage'i naine ja isa, samuti kaks tema last. Isa pärandist pärandas ta 100 000 naela. See pärand võimaldas Babbageil oma elu oma masinatele pühendada.

Babbage oli näinud Jacquard kangasteljed, 1801. aastal ehitatud kangakudumismasin, mida vändati käsitsi ja juhiti perfokaartide abil edastatud juhiste järgi. Ta tahtis ehitada eksimatu auruga töötava või käsitsi väntatava arvutusmasina, mis arvutaks ja prindiks tabeleid. Pärast erinevusmootori prototüübi ehitamist 1823. aastal rahastas Babbage'i projekti entusiastlik Briti valitsus.

Babbage ise ehitas erinevuse mootori mitu prototüüpi, kuid vaatamata neile osalistele Pärast edu saavutamist lõpetas Briti valitsus projekti rahastamise 1832. aastal, pärast kümmet aastat ilma töötav mudel. Projekt lõppes ametlikult 1842.

Hiljem konstrueeris Rootsi trükikoda Per Georg Scheutz (1785–1873) Babbage'i töö põhjal edukalt turustatava masina, mida tunti Scheutzi arvutusmootorina. Ehkki mootor oli ebatäiuslik ja umbes suur klaver, demonstreeriti mootorit Pariisis 1855. aastal ning versioone müüdi USA ja Suurbritannia valitsustele.

1834. aastaks oli Babbage lõpetanud diferentsiaalmootori töö ja asus kavandama suuremat ja põhjalikumat masinat: analüütilist mootorit. Babbage'i uus masin oli tohutu samm edasi. See oleks loodud arvutama rohkem kui ühte matemaatilist ülesannet: teisisõnu, see oleks see, mida me nimetame täna programmeeritavaks.

Babbage tegi ettepaneku, et tema uut masinat toidavad Jacquard-tüüpi perfokaardid, mida loevad mehaanilised valutajad. See hõlmas mäluseadmeid ja oodatavaid kaasaegseid arvutitehnikaid, näiteks "seisukorda" ülekandmine ", nii et vahearvutused suunaksid masina automaatselt omaenda modifitseerima programmi.

Babbage pühendas suurema osa ajast ja varandusest analüütilise mootori ehitamisele, kuid kunagi ei saanud ta ühtegi oma erinevat versiooni tööle. Tookordist inseneritehnoloogiat tema masina ja printeri jaoks vajaliku täpsuse jaoks lihtsalt ei eksisteerinud.

Babbage kohtus luuletaja Lord Byroni ja hilisema Lovelace'i krahvinna tütre Ada Byroniga (1815–1852) 5. juunil 1833. Ta oli 17-aastane. Ada ja tema ema osalesid ühel Babbage'i loengul ja pärast mõningast kirjavahetust kutsusid Babbage neid vaatama erinevuse mootori väikesemahulist versiooni. Ada oli lummatud ning ta taotles ja sai koopiaid erinevusmootori kavanditest. Ta külastas koos emaga tehaseid, et näha tööl teisi masinaid.

Ada Lovelace luges laialt ja õppis koos oma päeva kahe parima matemaatiku: Augustus De Morgani ja Mary Somerville'iga. Pärast seda, kui ta oli tõlkinud Luigi Menabrea raamatu "Notions sur la Machine Analytique de M". Charles Babbage ", saatis ta Babbage'ile koopia. Ta vastas, et ta oleks võinud artikli ise kirjutada ning Lovelace asus tõlkega tegelema lisatööga, lisades sisule üksikasjalikud lisad ja joonealused märkused. Selles dokumendis kirjeldati sisuliselt seda, kuidas programmeerida erinevusmootor, muutes Ada Byron Lovelace'i maailma esimeseks programmeerijaks.

Babbage suri Londonis kodus 18. oktoobril 1871. Tema poeg Henry jätkas Babbage'i tööd, kuid nagu tema isa, ei suutnud ka Henry ehitada täielikult töötavat masinat. Veel üks tema poegadest, Benjamin, emigreerus Lõuna-Austraaliasse, kus 2015. aastal avastati paljud Babbage'i paberid ja prototüüpide tükid.

Babbage'i erinevusmootori kaasaegne ja funktsionaalne versioon ehitati 1991. aastal edukalt Londoni teadusmuuseumi kuraatori Doron Swade poolt. Selle täpsus on 31 numbrit, sellel on 4000 osa ja see kaalub üle kolme tonni. 2000. aastal valminud printeril oli veel 4000 osa ja see kaalus 2,5 tonni. Swade on osa 28. plaan, katse luua toimiv analüütiline mootor.

Charles Babbage oli tehnoloogia arengu üks mõjukamaid tegelasi. Tema masinad olid mitmesuguste tööstuslike ja arvutitehnikate intellektuaalseks eelkäijaks. Lisaks peetakse teda 19. sajandi inglise ühiskonnas oluliseks tegelaseks. Ta avaldas kuus monograafiat ja vähemalt 86 artiklit ning pidas loenguid teemadel alates krüptograafiast ja statistikast ning lõpetades teadusliku teooria ja tööstuslike tavade vastastikuse mõjuga. Ta avaldas suurt mõju majandusteadlastele, sealhulgas John Stuart Millist kuni Karl Marxini.

• Babbage, Charles. "Lõiked filosoofi elust." Charles Babbage'i teosed. Toim. Campbell-Kelly, Martin. Vol. 11. London: William Pickering, 1864. Prindi.
• Bromley, A. G. "Charles Babbage'i analüütiline mootor, 1838." Arvutiajaloo aastaanumad 4.3 (1982): 196–217. Prindi.
• Cook, Simon. "Meeled, masinad ja majandusagendid: Cambridge'i vastuvõtud tõeväärtusest ja Babbage'ist." Ajaloo ja teadusfilosoofia uuringud A osa 36.2 (2005): 331–50. Prindi.
• Crowley, Mary L. "'Erinevus' Babbage'i erinevusmootoris." Matemaatikaõpetaja 78.5 (1985): 366–54. Prindi.
• Franksen, Ole Immanuel. "Rämps ja krüptograafia. Või admiral Beauforti šifri mõistatus." Matemaatika ja arvutid simulatsioonis 35.4 (1993): 327–67. Prindi.
• Hollings, Christopher, Ursula Martin ja Adrian Rice. "Ada Lovelacei varane matemaatiline haridus." BSHM-i bülletään: Briti Matemaatika Ajaloo Seltsi ajakiri 32.3 (2017): 221–34. Prindi.
• Hyman, Anthony. "Charles Babbage, arvuti pioneer." Princeton: Princeton University Press, 1982. Prindi.
• Kuskey, Jessica. "Matemaatika ja mehaaniline mõistus: Charles Babbage, Charles Dickens ja vaimne töö filmis "Väike Dorrit.'" Dickensi uuringud aastas 45 (2014): 247–74. Prindi.
• Lindgren, Michael. "Au ja läbikukkumine: Johann Mülleri, Charles Babbage'i ning Georgi ja Edvard Scheutzi erinevused mootorites." Trans. McKay, Craig G. Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1990. Prindi.