המחשב הראשון: המנוע האנליטי של צ'ארלס באבאג '

המחשב המודרני נולד מתוך ההכרח הדחוף לאחר מלחמת העולם השנייה להתמודד עם האתגר של נאציזם באמצעות חדשנות. אך האיטרציה הראשונה של המחשב כפי שאנו מבינים כעת הגיעה הרבה יותר מוקדם כאשר בשנות ה -30 של המאה ה -19, ממציא בשם צ'ארלס באבג 'עיצב מכשיר בשם המנוע האנליטי.

נולד בשנת 1791 לבנקאי אנגלי ואשתו, צ'ארלס באבג (1791–1871) הוקסם מתמטיקה בגיל צעיר, לימד את עצמו אלגברה וקריאה רחבה על מתמטיקה יבשתית. כאשר בשנת 1811, הוא נסע לקיימברידג 'ללמוד, גילה כי המורים שלו חסרים בנוף המתמטי החדש, וכי למעשה, הוא כבר ידע יותר מהם. כתוצאה מכך המריא בכוחות עצמו להקמת החברה האנליטית בשנת 1812, שתעזור לשנות את תחום המתמטיקה בבריטניה. הוא הפך לחבר המלכותי בשנת 1816 והיה מייסד משותף של כמה חברות אחרות. בשלב מסוים הוא היה פרופסור לוקאסיאני למתמטיקה בקיימברידג ', אם כי התפטר מכך כדי לעבוד על מנועיו. ממציא, הוא היה בחזית הטכנולוגיה הבריטית וסייע ביצירת שירות הדואר המודרני של בריטניה, לוכד פרות לרכבים וכלים אחרים.

Babbage היה חבר מייסד בחברה האסטרונומית המלכותית של בריטניה, ועד מהרה ראה הזדמנויות לחדשנות בתחום זה. אסטרונומים נאלצו לערוך חישובים ארוכים, קשים וארוכים זמן שניתן היה לטעון בהם שגיאות. כאשר נעשה שימוש בטבלאות אלה במצבי סכום גבוה כמו למשל לוגריתמי ניווט, השגיאות עלולות להיות קטלניות. בתגובה קיווה Babbage ליצור מכשיר אוטומטי שייצר טבלאות ללא רבב. בשנת 1822 הוא כתב לנשיא האגודה, אדוני

כאשר פנה Babbage לממשלת בריטניה למימון, הם נתנו לו את מה שהיה אחד המענקים הממשלתיים הראשונים בעולם לטכנולוגיה. Babbage הוציא את הכסף הזה כדי לשכור את אחד המכונאים הטובים ביותר שיכול היה למצוא כדי ליצור את החלקים: ג'וזף קלמנט (1779-1844). והיו הרבה חלקים: תוכננו 25,000.

בשנת 1830 החליט Babbage לעבור לגור בבית, ויצר בית מלאכה שהיה חסין מפני אש באזור שהיה חופשי מאבק ברכושו שלו. הבנייה הופסקה בשנת 1833, כאשר קלמנט סירב להמשיך ללא מקדמה. עם זאת, Babbage לא היה פוליטיקאי; לא היה לו את היכולת לקיים מערכות יחסים עם ממשלות עוקבות, ובמקום זאת, ניכר אנשים בהתנהגותו חסרת הסבלנות. בשלב זה הוציאה הממשלה 17,500 ליש"ט, לא הגיע עוד, ולבאביי סיימה רק שביעית מיחידת החישוב. אבל אפילו במצב מצומצם וכמעט חסר סיכוי, המכונה עמדה בחוד החנית של הטכנולוגיה העולמית.

Babbage לא התכוון לוותר כל כך מהר. בעולם שבו חישובים בדרך כלל הועברו ללא יותר משש דמויות, Babbage התכוון לייצר מעל 20, והמנוע 2 שהתקבל יידרש רק 8,000 חלקים. מנוע ההבדל שלו השתמש במספרים עשרוניים (0–9) - ולא ב'ביטים 'הבינאריים של גוטפריד פון פון גרמניה לייבניץ (1646–1716) העדיף - והם היו יוצאים על גלגלי שיניים / גלגלים שנקשרו זה לזה לבנייה חישובים. אבל המנוע תוכנן לעשות יותר מאשר לחקות אבקוס: הוא יכול לפעול על בעיות מורכבות באמצעות סדרה של חישובים ויכולים לאחסן תוצאות בתוך עצמה לשימוש מאוחר יותר, כמו גם להחתים את התוצאה על מתכת תפוקה. למרות שהוא עדיין יכול היה לבצע פעולה אחת בבת אחת, זה היה הרבה מעבר לכל מכשיר מחשוב אחר שהעולם ראה מעולם. לרוע המזל עבור Babbage, הוא מעולם לא סיים את מנוע ההבדל. ללא מענקים ממשלתיים נוספים, מימונו אזל.

בשנת 1854, מדפסת שוודית בשם ג'ורג 'שוץ (1785-1873) השתמשה ברעיונות של Babbage כדי ליצור מכונה מתפקדת שאכן הניבה טבלאות עם דיוק רב. עם זאת, הם השמיטו את תכונות האבטחה וזה נטה להישבר, וכתוצאה מכך, המכונה לא הצליחה להשפיע. בשנת 1991 חוקרים במוזיאון המדע בלונדון, שם הרשומות של Babbage והניסויים שנשמרו, יצרו מנוע הבדל 2 לעיצוב המקורי לאחר שש שנות עבודה. DE2 השתמש בסביבות 4,000 חלקים ושקל מעט יותר משלושה טון. המדפסת התואמת הושלמה בשנת 2000, והיו בה שוב חלקים רבים, אם כי משקל מעט קטן יותר של 2.5 טון. חשוב מכך, זה עבד.

במהלך חייו הואשם Babbage בהתעניינותו יותר בתיאוריה ובחדשנות החידושים מאשר בהפקה של השולחנות שהממשלה שילמה לו כדי ליצור. זה לא היה בדיוק לא הוגן, מכיוון שעד שהמימון למנוע ההבדל התאדה, Babbage עלה על רעיון חדש: המנוע האנליטי. זה היה צעד מסיבי מעבר למנוע ההבדל: זה היה מכשיר לשימוש כללי שיכול לחשב בעיות רבות ושונות. זה אמור להיות דיגיטלי, אוטומטי, מכני ונשלט על ידי תוכניות משתנות. בקיצור, זה יפתור כל חישוב שתרצה. זה יהיה המחשב הראשון.

למנוע האנליטי היו ארבעה חלקים:

• טחנה, שהיא הקטע שעשה את החישובים (בעיקר ה- CPU)
• החנות, בה נשמר המידע (בעיקר הזיכרון)
• הקורא, שיאפשר להזין נתונים באמצעות כרטיסים אגרופים (בעיקר המקלדת)
• המדפסת

כרטיסי האגרוף היו מעוצבים על פי אלו שפותחו עבור נול אקארד והיא תאפשר למכונה גמישות רבה יותר מכל מה שהומצא אי פעם לבצע חישובים. ל- Babbage היו שאיפות גדולות למכשיר, והחנות הייתה אמורה להחזיק 1,050 מספרים. תהיה לו יכולת מובנית לשקול נתונים ולעבד הוראות שלא כדין במידת הצורך. זה יהיה מונע קיטור, עשוי מפליז, ודורש מפעיל / נהג מיומן.

סייעה לזריקה עדה לאבלייס (1815–1852), בתו של המשורר הבריטי לורד ביירון ואחת הנשים הבודדות בעידן עם השכלה במתמטיקה. Babbage העריץ מאוד את התרגום שפורסם למאמר צרפתי על עבודתו של Babbage, שכלל את הערותיה הנפוצות.

המנוע היה מעבר למה שיכולה Babbage להרשות לעצמו ואולי איזו טכנולוגיה יכולה לייצר אז, אבל הממשלה החריפה מרוב הבאבאז 'והמימון לא הגיע. Babbage המשיך לעבוד על הפרויקט עד שהוא נפטר בשנת 1871, לפי דיווחים רבים, אדם ממורמר שחש שיותר כספי ציבור צריכים להיות מכוונים לקידום המדע. זה אולי לא היה גמור, אבל המנוע האנליטי היה פריצת דרך בדמיון, אם לא מעשיות. המנועים של Babbage נשכחו והתומכים נאלצו להיאבק בכדי לשמור עליו היטב. חלק מחברי העיתונות התקשו ללעוג. כאשר הומצאו מחשבים במאה העשרים, הממציאים לא השתמשו בתוכניות או ברעיונות של Babbage, ורק בשנות השבעים הבינו את עבודתו במלואם.

זה לקח יותר ממאה שנים, אך המחשבים המודרניים חרגו מכוחו של המנוע האנליטי. כעת מומחים יצרו תוכנית המשכפלת את ה- יכולות המנוע, אז אתה יכול נסה זאת בעצמך.

• ברומלי, א. ג. "המנוע האנליטי של צ'ארלס באבאג ', 1838." סיפורי תולדות המחשוב 4.3 (1982): 196–217.
• טבח, סיימון. "מחשבות, מכונות וסוכנים כלכליים: קבלות פנים של קיימברידג 'על בול וסיר"מחקרים בהיסטוריה ופילוסופיה של המדע חלק א 36.2 (2005): 331–50.
• קרולי, מרי ל. ""ההבדל" במנוע ההבדל של Babbage." המורה למתמטיקה 78.5 (1985): 366–54.
• היימן, אנתוני. "צ'ארלס באבג ', חלוץ המחשב." פרינסטון: הוצאת אוניברסיטת פרינסטון, 1982.
• לינדגרן, מייקל. "תהילה וכישלון: מנועי ההבדל של יוהן מולר, צ'ארלס באבג 'וג'ורג' ואדוארד שיאץ." טרנס. מקיי, קרייג ג. קיימברידג ', מסצ'וסטס: MIT Press, 1990.