Historien om Babbage -motoren

Lenge før datamaskiner ble hendige og elektroniske, var de først veldig mekaniske, bestående av store gir, lange stenger, søyler med plater, spaker, fjærer og metallrammer, og ble drevet ved å sveive et håndtak. Mye ansett som "datamaskinens far," ^[1] Charles Babbage, et engelsk matematisk geni og filosof, oppfant det som er kjent i dag som Babbage -motor, Også kjent som Forskjellsmotor.Charles Babbage er bygget for å eliminere feil og for å automatisere og øke hastigheten på den matematiske beregningen av polynomfunksjoner,. Babbage benyttet den matematiske metoden kjent som Metode for endelige forskjeller, både til strøm og for å navngi beregningsmaskinen.

Fødselen av forskjellsmotor

I 1820 tildelte Royal Astronomical Society en oppgave til Babbage og hans venn John Herschel for å forbedre de numeriske tabellene i navigasjonsboken Nautisk almanakk.^[2] Etter å ha formulert ligningene, tildelte Babbage og Herschel funksjonærer å utføre beregningene. For å redusere feil hadde de et annet sett med funksjonærer utført aritmetikken. Til tross for dette, fant de fortsatt mange avvik i resultatene. Dette ansporet babbage for å designe en maskin som kan gi feilfrie resultater i en kortere periode. Han begynte å konstruere en liten motor, referert til som Forskjellsmotor 0, og den ble fullført i 1822.^[3] Maskinen besto av 18 hjul og 3 akser og ga nøyaktige resultater med en hastighet på 33 sifre per minutt.^[4] Babbage presenterte prototypen for Royal Astronomical Society og foreslo en større skala-modell som kunne brukes av regjeringen for nautiske og astronomiske beregninger. Imponert over nøyaktigheten av motoren, gikk regjeringen med på å finansiere prosjektet sitt, noe som ga vei for byggingen av Forskjellsmotor 1.

Uhellene med forskjellsmotor 1

I 1823 gikk kansleren av Exchequer enige om å finansiere Babbage's Difference Engine -prosjekt og ga ham £ 1700^[5] for å komme i gang. Motoren har to seksjoner, beregningsseksjonen og utskriftsseksjonen, med totalt 25 000 deler og dimensjoner på 260 cm høy, 230 cm bred og 100 cm dyp.^[6] I 1824 begynte Babbage å konstruere maskinen i de to rommene i huset hans, men innså senere at han trengte en større plass og noen kompetente arbeidere for å fullføre prosjektet. Han ansatt en ingeniør, Joseph Clement, for å ta ansvar for det mekaniske arbeidet. Clement ansatt flere arbeidere og brukte verkstedet hans til prosjektet.

Imidlertid tok konstruksjonen mye lengre tid enn Babbage, og regjeringen hadde forventet. I 1830 hadde Clements arbeidere fremstilt alle delene, men de fleste av seksjonene hadde ennå ikke blitt samlet. Fordi prosjektet tok så lang tid, bestemte Babbage og regjeringen seg for å trekke prosjektet ut av Clements verksted. På den tiden hadde Babbage en bygning i eiendommen sin avsatt til å bygge forskjellsmotoren. Clements motstand gjorde imidlertid ting vanskelig for Babbage. Clement insisterte nå på at motoren tilhørte ham, basert på datidens handelspraksis. I 1832 samlet Clement en del av beregningsmekanismen og Babbage presenterte den for regjeringen for demonstrasjon [2]. Dette var bare en syvende av hele beregningsseksjonen, men var en arbeidsmodell. Konstruksjonen av motoren fortsatte, og beregningsseksjonen var i nærheten. Arbeidet med prosjektet stoppet i 1833, men det var først i 1834 at Clement gikk med på å overføre motoren til Babbages verksted da begge hadde skilt seg. Dette oppfordret regjeringen til å slutte å finansiere prosjektet, med tanke på at det ville være behov for flere midler for å omorganisere motoren i Babbage's Workshop. På dette tidspunktet brukte regjeringen allerede 17 000 pund.^[7]

På grunn av disse uheldige hendelsene hadde Babbage mistet motivasjonen til å fortsette med prosjektet. I stedet flyttet han fokuset til en mer ambisiøs motor, Analytisk motor, som han trodde kunne gjøre alle tingene som forskjellsmotoren kunne gjøre og mye mer.

Forlatt, men ikke glemt

Babbage brukte de fleste av årene på å designe den analytiske motoren etter feilen i forskjellsmotoren, men det var selve utviklingen av den analytiske motoren som provoserte Babbage til å vende tilbake til forskjellsmotoren. I 1947, ved å bruke de aritmetiske mekanismene til den analytiske motoren, redesignet han forskjellsmotoren, og foredlet den originale designen med enklere mekanismer og færre deler. Den nye versjonen, som han kalte Forskjellemotor 2, bare hadde en tredjedel av delene av originalen ^[8] og kunne beregne raskere enn den forrige. Han fullførte designen i 1849 og presenterte det for den britiske regjeringen. På grunn av den forrige feilen i forskjellsmotor 1, nektet regjeringen å støtte prosjektet. Babbage ga videre designen og de overlevende delene av forskjellsmotor 1 til sønnen, generalmajor Henry Prevost Babbage, som viste stor interesse for farens arbeid [2]. Etter at faren døde i 1871, fortsatte Henry Babbage å jobbe med og offentliggjøre farens arbeid. Forskjellemotor 2 ble imidlertid aldri konstruert til fullføring.

Forskjellsmotor, i moderne tid

På 1980 -tallet, mer enn 100 år etter Babbages død, interesserte Allan Broomley, en førsteamanuensis ved University of Sydney, interessen for de originale tegningene av Babbage Engine på Science Museum Library i London. Studiene hans fanget oppmerksomheten til museets daværende Computing Curator, Doron Swade, som ledet konstruksjonen av Difference Engine 2-beregningen av seksjonen fra 1985-1991. Nathan Myhrvold, tidligere teknologisjef i Microsoft, bestilte deretter byggingen av utskriftsdelen av motoren. Den første komplette versjonen av Difference Engine 2 ble endelig fullført i 2002,^[9] Og det fungerer akkurat som Babbage hadde designet. Etter vellykket gjennomføring av den første forskjellsmotoren 2, finansierte Myhrvold også byggingen av klonen, som ble fullført i 2008.

I dag er den opprinnelige forskjellsmotoren 2 utstilt på Science Museum i London, og klonen sitter inne i intellektuelle satsinger i Seattle. Babbage sitt banebrytende arbeid innen automatisk databehandling har blitt grunnlaget for de påfølgende datateknologiene som ble utviklet over tid. Han har kanskje aldri sett sitt mesterverk i sin fulle prakt, men Babbage -motoren er utvilsomt en av de mest strålende og grunnleggende oppfinnelsene i datateknologiens historie.

Kilder:

[1] “Charles Babbage”, n.d., https: // History-Computer.com/folk/babbagebio.HTML åpnet 29. september 2020
[2] “Differensialmotor”, n.d., https: // History-Computer.com/babbage/differensialengine.HTML åpnet 29. september 2020
[3] Wikipedia. “Difference Engine”, n.d., https: // no.Wikipedia.org/wiki/forskjell_gine åpnet 29. september 2020
[4] “Differensialmotor”, n.d., https: // History-Computer.com/babbage/differensialengine.HTML åpnet 29. september 2020
[5] Wikipedia. “Difference Engine”, n.d., https: // no.Wikipedia.org/wiki/forskjell_gine åpnet 29. september 2020
[6] “Differensialmotor”, n.d., https: // History-Computer.com/babbage/differensialengine.HTML åpnet 29. september 2020
[7] “Differensialmotor”, n.d., https: // History-Computer.com/babbage/differensialengine.HTML åpnet 29. september 2020
[8] “Babbage -motoren”, n.d., https: // www.datamaskinhistorie.org/ babbage/ tilgang 29. september 2020
[9] “Babbage -motoren”, n.d., https: // www.datamaskinhistorie.org/ babbage/ tilgang 29. september 2020