ბაბეჯის გამოგონებები

მცირე განსხვავების ძრავა

პირველად ბაბიჯმა იფიქრა მექანიზმის შექმნაზე, რომელიც ავტომატური რთული გამოთვლების საშუალებას მისცემს დიდი სიზუსტით 1812 წელს. ამ აზრებზე მას უბიძგა ლოგარითმული ცხრილების შესწავლამ, რომლის ხელახალი გამოთვლის დროს გამოვლინდა მრავალი შეცდომა ადამიანური ფაქტორის გამო გამოთვლებში. მაშინაც კი, მან დაიწყო მექანიკური მოწყობილობების გამოყენებით რთული მათემატიკური გამოთვლების შესრულების შესაძლებლობის გააზრება.

ასევე ძალიან დიდი გავლენაბაბეჯის გავლენა მოახდინა ფრანგი მეცნიერის ბარონ დე პრონის ნაშრომებმა, რომელმაც შემოგვთავაზა შრომის დანაწილების იდეა დიდი ცხრილების გამოთვლისას (ლოგარითმული, ტრიგონომეტრიული და ა.შ.). მან შესთავაზა გამოთვლითი პროცესის სამ დონეზე დაყოფა. პირველი დონე არის რამდენიმე გამოჩენილი მათემატიკოსი, რომელიც ამზადებს მათემატიკურ პროგრამას. მეორე საფეხურზე არიან განათლებული ტექნოლოგები, რომლებმაც მოაწყეს გამოთვლითი მუშაობის რუტინული პროცესი. მესამე დონე კი თავად კალკულატორებს ეკავათ, რომელთაგან მხოლოდ შეკრების და გამოკლების უნარი იყო საჭირო. პრონის იდეებმა ბაბიჯი აიძულა მესამე დონის (კალკულატორების) მექანიკური მოწყობილობით შეცვლაზე ეფიქრა.

თუმცა, ბაბიჯმა მაშინვე არ დაიწყო გამოთვლითი მექანიზმის შექმნის იდეის შემუშავება. მხოლოდ 1819 წელს, როდესაც იგი დაინტერესდა ასტრონომიით, მან უფრო ზუსტად განსაზღვრა თავისი იდეები და ჩამოაყალიბა ცხრილების გამოთვლის პრინციპები განსხვავებების მეთოდით მანქანის გამოყენებით, რომელსაც მოგვიანებით უწოდა განსხვავება მანქანა. ამ მანქანას უნდა შეესრულებინა რთული გამოთვლები მხოლოდ დამატების ოპერაციის გამოყენებით. 1819 წელს ჩარლზ ბაბიჯმა დაიწყო მცირე განსხვავება ძრავის შექმნა, ხოლო 1822 წელს მან დაასრულა მისი მშენებლობა და ისაუბრა სამეფო ასტრონომიულ საზოგადოებასთან მოხსენებით ასტრონომიული და მათემატიკური ცხრილების გამოსათვლელი მანქანური მექანიზმის გამოყენების შესახებ. მან აჩვენა მანქანის მუშაობა მიმდევრობის წევრების გამოთვლის მაგალითით. განსხვავება ძრავა დაფუძნებული იყო სასრული სხვაობის მეთოდზე. პატარა მანქანაიყო სრულიად მექანიკური და შედგებოდა მრავალი მექანიზმისა და ბერკეტისგან. იგი იყენებდა ათობითი რიცხვების სისტემას. იგი მუშაობდა 18-ბიტიანი რიცხვებით მერვე ათობითი ადგილის სიზუსტით და 1 წუთში უზრუნველყოფდა თანმიმდევრობის 12 წევრის გამოთვლის სიჩქარეს. მცირე განსხვავება ძრავას შეეძლო მე-7 ხარისხის მრავალწევრების მნიშვნელობების დათვლა.

Difference Engine-ის შექმნისთვის ბაბიჯს მიენიჭა ასტრონომიული საზოგადოების პირველი ოქროს მედალი. თუმცა, მცირე განსხვავება ძრავა იყო ექსპერიმენტული, რადგან მას ჰქონდა მცირე მეხსიერება და არ შეიძლებოდა მისი გამოყენება დიდი გამოთვლებისთვის.

განსხვავება ძრავაჩარლზ ბებიჯი

1822 წელს ბაბიჯი ფიქრობდა შექმნას დიდი განსხვავება ძრავა, რომელიც ჩაანაცვლებდა ადამიანთა უზარმაზარ რაოდენობას, რომლებიც მონაწილეობდნენ სხვადასხვა ასტრონომიული, სანავიგაციო და მათემატიკური ცხრილების გამოთვლაში. ეს დაზოგავს შრომის ხარჯებს და ასევე აღმოფხვრის ადამიანურ შეცდომებს.

ჩარლზ ბაბიჯმა მიმართა სამეფო და ასტრონომიულ საზოგადოებას თავისი წინადადებით, დაეფინანსებინათ დიდი განსხვავება ძრავის შექმნა. ორივემ და სხვებმაც დადებითად გამოეხმაურნენ ამ წინადადებას. ბაბიჯმა მიიღო 1500 ფუნტი 1823 წელს და დაიწყო განვითარება ახალი მანქანა... მანქანის აშენებას 3 წელიწადში გეგმავდა. თუმცა, ბაბიჯმა არ გაითვალისწინა დიზაინის სირთულე და ასევე ტექნიკური შესაძლებლობებიამ დროს. 1827 წლისთვის კი დაიხარჯა 3500 ფუნტი სტერლინგი (1000-ზე მეტი პირადი ფული). Difference Engine-ის შექმნაზე მუშაობის პროგრესი მნიშვნელოვნად შენელდა.

გარდა ამისა, ტრაგიკულმა მოვლენებმა ბაბეჯის ცხოვრებაში 1827 წელს დიდი გავლენა იქონია აპარატის დაპროექტების პროცესზე. წელს მან დაკრძალა მამა, ცოლი და ორი შვილი. ამ მოვლენების შემდეგ, მისი ჯანმრთელობა გაუარესდა და მან ვერ შეძლო აპარატის დიზაინში ჩართვა. ჯანმრთელობის აღსადგენად მან კონტინენტზე იმოგზაურა.

1828 წელს მოგზაურობის შემდეგ ბაბიჯი განაგრძობდა განვითარებას, მაგრამ ფული გაქრა. მან დახმარებისთვის მიმართა ბევრ საზოგადოებას და მთავრობას. მხოლოდ 1830 წელს მან მიიღო კიდევ 9000 ფუნტი მთავრობისგან, რის შემდეგაც მან განაგრძო სხვაობის ძრავის დაპროექტება.

1834 წელს, აპარატის შექმნაზე მუშაობა შეჩერდა. იმ დროს უკვე დახარჯული იყო 17000 ფუნტი სახელმწიფო ფული და 6000 პირადი ფული. 1834 წლიდან 1842 წლამდე მთავრობა ფიქრობდა, მხარი დაუჭირა თუ არა პროექტს. ხოლო 1842 წელს მან უარი თქვა პროექტის დაფინანსებაზე. Difference Engine არასოდეს დასრულებულა.

დიდი განსხვავება ძრავას უნდა ჰქონოდა 25000 ნაწილი, იწონიდა თითქმის 14 ტონას და უნდა ყოფილიყო 2,5 მეტრი სიმაღლით. გარდა ამისა, განსხვავება მანქანა აღჭურვილი უნდა ყოფილიყო საბეჭდი მოწყობილობით შედეგების გამოსატანად. მეხსიერება განკუთვნილია 1000 50-ბიტიანი ნომრისთვის.

ალბათ, მიზეზი იმისა, რომ ვერ შეიქმნა განსხვავება მანქანა, ერთად ტრაგიკული მოვლენები 1827 და არასაკმარისი დონეიმდროინდელი ტექნოლოგიები გახდა Babbage-ის გადაჭარბებული მრავალფეროვნება. ის ექსპედიციით ავიდა ვეზუვიუსში, ჩაიძირა ტბის ფსკერზე მყვინთავის ზარით, მონაწილეობა მიიღო არქეოლოგიურ გათხრებში, შეისწავლა მადნების გაჩენა, მაღაროებში ჩასვლა. თითქმის ერთი წელი უშიშროებით იყო დაკავებული სარკინიგზო მოძრაობადა ბევრი გააკეთა სპეციალური აღჭურვილობა- მათ შორის შექმნილი სიჩქარის მრიცხველი. გარდა ამისა, განსხვავება დანადგარის დიზაინის დროს, მან შეიმუშავა მრავალი მოწყობილობა ლითონის დამუშავებისთვის. 1851 წელს ჩარლზ ბაბიჯმა სცადა შეიმუშავა Difference Engine-ის გაუმჯობესებული ვერსია, Difference Engine 2. მაგრამ არც ეს პროექტი იყო წარმატებული.

ჩარლზ ბაბეჯის Difference Engine-ის გამოთვლითი ნაწილის 6 სადემონსტრაციო მოდელიდან ერთ-ერთი, რომელიც მისი სიკვდილის შემდეგ შეიკრიბა მისმა ვაჟმა ჰენრიმ ლაბორატორიაში ნაპოვნი ნაწილებიდან.

თუმცა, Babbage-ის მუშაობა Difference Engine-ის შექმნაზე უშედეგო არ ყოფილა. 1854 წელს შვედმა გამომგონებელმა შოიცმა ბაბეჯის ნამუშევრებზე დაყრდნობით ააგო რამდენიმე განსხვავებული მანქანა. და გარკვეული პერიოდის შემდეგ მარტინ ვიბერგმა გააუმჯობესა შოიცის მანქანა და გამოიყენა იგი ლოგარითმული ცხრილების გამოსათვლელად და გამოსაქვეყნებლად.

Difference Engine 2 აშენდა 1891 წელს და ახლა ლონდონის მეცნიერების მუზეუმშია.

(გირჩევთ ჯერ წაიკითხოთ სტატიის ნაწილები.)
ჩარლზ ბაბეჯის Difference Engine-მა პირველად შეძლო გამოთვლების პროცესის ავტომატიზირება და ამის გაკეთება გარკვეულწილად ადამიანის ჩარევის გარეშე. როგორც წინა ნაწილში აღვნიშნეთ, ფუნქციების გამოსათვლელად, როგორიცაა ლოგარითმი, ტრიგონომეტრიული ფუნქციები და სხვა, ისინი უნდა დაიყოს მონაკვეთებად, რომელთაგან თითოეული წარმოდგენილი იყო საკუთარი მრავალწევრით და მხოლოდ ამის შემდეგ იყო შესაძლებელი მნიშვნელობების გამოთვლა. ფუნქციისთვის ეს საიტი... ერთი პოლინომიდან მეორეზე გადასვლისას, მანქანის ოპერატორს ხელით უნდა შეეტანა რეგისტრების ყველა ორიგინალური მნიშვნელობა. გარდა ამისა, მანქანამ დაუშვა მხოლოდ დამატების ოპერაცია, რაც არც თუ ისე ბევრი იყო მე-19 საუკუნის სტანდარტებით.

ამ პრობლემაზე ფიქრისას ბაბიჯი მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ შესაძლებელია ისეთი აპარატის აშენება, რომელიც თავად შეცვლიდა ორიგინალური რეგისტრების მნიშვნელობებს შედეგის მნიშვნელობიდან გამომდინარე. ანუ, მას თავად შეეძლო გამოთვლითი პროცესის მართვა. გარდა ამისა, ამ იდეის შემუშავებით, ბაბიჯმა მივიდა იდეა არა მხოლოდ გაეკეთებინა მანქანა, რომელიც ფუნქციებს სრულად ავტომატურად ასახავს, ​​არამედ შექმნა მანქანა, რომელიც საშუალებას მისცემს გადაჭრას გამოთვლითი პრობლემების მთელი კლასი. ამისთვის, ასეთი აპარატის ალგორითმი არ უნდა იყოს ჩართული მის დიზაინში, არამედ დაყენებული გარედან და თავად მანქანას უნდა შეეძლოს ყველა არითმეტიკული ოპერაციის შესრულება, ასევე გამოთვლების მიმდინარეობის კონტროლი. ბაბიჯმა ახალ გამოთვლით მანქანას ანალიტიკური უწოდა.

ანალიტიკური ძრავის ძირითადი ნაწილები იყო:
1. „საწყობი“ – რიცხვების შესანახი მოწყობილობა, ანუ მეხსიერების თანამედროვე ტერმინოლოგიაში;
2. „წისქვილი“ – მოწყობილობები არითმეტიკული მოქმედებების შესასრულებლად (არითმეტიკული მოწყობილობა);
3. მოწყობილობა, რომელიც აკონტროლებს მანქანის მუშაობას;
4. შემავალი და გამომავალი მოწყობილობები;

("წისქვილის" ელემენტი. ნახატი ჰენრი ბაბეჯი.)

ასეთ არქიტექტურაში რთული არ არის თანამედროვე კომპიუტერის პროტოტიპის ნახვა მისი მეხსიერებით, პროცესორით (წისქვილი + საკონტროლო მოწყობილობა) და შემავალი/გამომავალი მოწყობილობებით.

მონაცემთა "გაცვლის ავტობუსი" ALU-სა და მეხსიერებას შორის იყო კომპლექტი გადაცემათა თაროები... მეხსიერების რაოდენობა უნდა ყოფილიყო ათასი რიცხვი 50 ათობითი ადგილით. 50 ხელმოწერილი ათობითი ადგილისთვის საჭიროა 168 ბიტი, ანუ RAM-ის რაოდენობა იყო ოც კილობაიტზე ცოტა მეტი. შედარებისთვის, გირჩევთ, გადახედოთ პირველი კომპიუტერების ოპერატიული მეხსიერებას.

როგორც წინა ნაწილში აღვნიშნეთ, ანალიტიკურ ძრავზე მუშაობისას, ბაბიჯმა შეიმუშავა წინასწარი გადაცემის ორიგინალური სქემა. აღსანიშნავია, რომ მანამდე მან დაფიქრდა ოცზე მეტ ვარიანტზე თანმიმდევრული გადაცემის სქემის განსახორციელებლად, სანამ გააცნობიერებდა, რომ პროცესის მკვეთრად დაჩქარებისთვის საჭიროა სრულიად განსხვავებული პრინციპი.

როგორც განსხვავებულ ძრავში, ნომრების შესანახი რეგისტრები იყო ბორბლები. ნომრის ნიშანი დაყენებული იყო ცალკე cogwheel... თუ მოცემული ბორბალი აჩვენებს ლუწი რიცხვს, მაშინ ეს განიმარტება, როგორც დადებითი ნიშანი, წინააღმდეგ შემთხვევაში, როგორც უარყოფითი.

გამრავლებისა და გაყოფის ოპერაციები უნდა განხორციელებულიყო თანმიმდევრული შეკრების ან გამოკლების სახით.

ოპერაციების დასრულების სავარაუდო დრო უნდა ყოფილიყო ერთი წამი შეკრებისა და გამოკლებისთვის და ერთი წუთი გამრავლებისა და გაყოფისთვის, რაც არც თუ ისე ცუდი იყო მე-19 საუკუნისთვის.

მონაცემთა მეხსიერებაში შესატანად და აპარატის მუშაობის გასაკონტროლებლად, ბაბიჯმა გადაწყვიტა გამოეყენებინა პუნჩირებული ბარათები. იმ დროს ისინი უკვე არსებობდნენ ათზე მეტი წლის განმავლობაში და გამოიგონეს ჟაკარდ ჯოზეფ-მარიმ ავტომატური სადგამის ნიმუშის გასაკონტროლებლად.
ანალიტიკური ძრავა იყენებდა ორ მექანიზმს პუნჩირებული ბარათებით - ერთი მექანიზმი განსაზღვრავდა ოპერაციებს, რომლებიც წისქვილმა უნდა შეასრულოს, მეორე კი აკონტროლებდა მონაცემთა გადაცემას "წისქვილს" და "საწყობს" შორის.

(გამოსახულება ჯაკარდის ბარათებით.)

ბაბეჯის იტალიაში ყოფნის დროს მას მათემატიკოსი, პროფესორი მოსოტი მიუახლოვდა. ”მან შენიშნა, რომ ახლა ის მზად არის დაიჯეროს მექანიზმის უნარი, დაეუფლოს არითმეტიკულ და თუნდაც ალგებრულ მიმართებებს ნებისმიერ საჭირო ხარისხში. მაგრამ მან დაამატა, რომ მას არ ესმის, როგორ შეუძლია მანქანას გააკეთოს არჩევანი, რაც ხშირად აუცილებელია ანალიტიკურ კვლევაში (ანუ გამოთვლების პროცესში), როდესაც წარმოდგენილია ორი ან მეტი გზა, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც სწორი გზა, როგორც ხშირად ასეა, უცნობია. სანამ წინა გამოთვლები არ გაკეთდება. ამ შემთხვევაში, ანალიტიკურმა ძრავამ უზრუნველყო პირობითი შესრულების და მარყუჟების ორგანიზების შესაძლებლობა. ამისთვის ბოლო კატეგორიის გადაცემის მექანიზმი აკონტროლებდა დარტყმული ბარათების მოძრაობას და შეეძლო ამ მექანიზმის გამეორება ან მისი გამოტოვება.

გამომავალმა მოწყობილობებმა შესაძლებელი გახადა მანქანური გამოთვლების შედეგის დაბეჭდვა ერთ ან ორ ეგზემპლარად, მისი რეპროდუცირება სტერეოტიპული ბეჭდვის სახით ან შედეგის დაჭერა დაქუცმაცებულ ბარათებზე.

ანალიტიკურ ძრავზე მუშაობისას, ბაბიჯმა შექმნა 200-ზე მეტი გეგმა. სხვადასხვა კვანძებიდა დაახლოებით 30 ვარიანტი აპარატის განლაგებისთვის. თუმცა, დიზაინის ზომამ და გამომგონებლის კომპლექსურმა ბუნებამ მისი გამოგონების დაბადება ასი წლით გადადო. თუ გადავხედავთ განსხვავებულ მანქანას, რომელსაც ბაბეჯის იდეის მიხედვით, ფუნქციები უნდა ჰქონდეს ტაბულირებული მეშვიდე სხვაობით მუდმივი მე-20 ათწილადამდე, მაშინ ანალოგიური მანქანა გამოჩნდა 1934 წელს - მან ასახა ფუნქციები მუდმივი მეშვიდე რიგის სხვაობებით და სიზუსტით. 13 ციფრიდან... რა შეგვიძლია ვთქვათ ჩაფიქრებულის გიგანტურ შესაძლებლობებზე ანალიტიკური ძრავა…

(მანქანის ბეჭდვის მექანიზმის ნაწილი.)

ჩარლზ ბაბეჯის გარდაცვალების შემდეგ, მისმა ვაჟმა, ჰენრიმ, აიღო ანალიტიკური ძრავა და გადაწყვიტა ორი ერთეულის ფოკუსირება - "წისქვილი" და საბეჭდი მოწყობილობა. 1888 წელს მზად იყო სამანქანო კვანძის მონაცემები, რომლებმაც შეძლეს ნაწარმოების გამოთვლა და დაბეჭდვა 29 ციფრიანი ნატურალური რიცხვებით. 32-ე ტერმინის გაანგარიშებისას მანქანამ დააბრუნა არასწორი შედეგი გადაცემის მექანიზმის გაუმართაობის გამო. სიცოცხლის ბოლომდე ჰენრი განაგრძობდა მამის ანალიტიკურ მანქანაზე მუშაობას და ასევე იყო დაკავებული იდეების პოპულარიზაციაში. გამოთვლითი მანქანები.

იმისდა მიუხედავად, რომ ბაბიჯმა დაწერა მრავალი წიგნი და სტატია მის ცხოვრებაში, მან არასოდეს შექმნა დეტალური განცხადება განსხვავებისა და ანალიტიკური ძრავის პრინციპების შესახებ, რადგან მანქანების შექმნა უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე მათი აღწერა. Დეტალური აღწერაგანსხვავება ძრავას აძლევდა დიონისე ლარდნერს, ხოლო ანალიტიკური ძრავა აღწერილი იყო ლუიჯი ფრედერიგო მენაბრეას სტატიაში. სწორედ ამ სტატიამ გამოიწვია მსოფლიოში პირველი პროგრამისა და პირველი პროგრამისტის დაბადება. პოეტ ბაირონის ქალიშვილს, ადა ავგუსტა ლავლეისს, აქვს პატივი ატაროს ასეთი ტიტული. ჩარლზ ბაბიჯი იცნობდა ახალგაზრდა ნიჭიერი გოგონას ოჯახს და ყოველმხრივ ამხნევებდა მის ლტოლვას მეცნიერებისადმი. ერთ დღეს ადა დაინტერესდა ბაბეჯის კომპიუტერებით და აიღო მენაბრეას სტატიის თარგმნა. თარგმანზე მუშაობისას ადამ შეავსო იგი თავისი კომენტარებით, მანქანების პრაქტიკული გამოყენების მაგალითებით და ასევე შეადგინა „პროგრამა“ ბერნულის რიცხვების გამოსათვლელად. ადას სახელი უკვდავყო პროგრამირების ერთ-ერთი ენის - ადას სახელით. ადას ბიოგრაფიას უფრო დეტალურად არ ჩავუღრმავდები, ვინაიდან ეს თემა უკვე იყო ჰაბრეზე.

ჩარლზ ბაბეჯის ბედი არანაკლებ რთული იყო, ვიდრე მისი კომპიუტერების ბედი. მისი თანამედროვეების დამოკიდებულება ამ მეცნიერისადმი დროთა განმავლობაში შეიცვალა გენიოსიდან ექსცენტრიულამდე და გამომგონებლადაც კი, რომელიც კომპიუტერის საფუძველზე დაზიანდა მიზეზით. სიცოცხლის განმავლობაში მან შექმნა უამრავი სხვადასხვა გამოგონება, როგორიცაა სპიდომეტრი, დინამომეტრი, მოიფიქრა ერთიანი საფოსტო ტარიფი და ა.შ. სამეფო საზოგადოების პრეზიდენტმა, ლორდ როსმა დაწერა, რომ „ბაბიჯმა, მხოლოდ მექანიკური ინჟინერიის სფეროში თავისი გამოგონებებით, სრულად აანაზღაურა ის თანხები, რომლებიც მთავრობამ ჩადო მისი Difference Engine-ის მშენებლობაში“.

იდეამ, რომელიც დაიბადა მეცხრამეტე საუკუნეში და რეალობად იქცა მეოცე საუკუნეში, რევოლუცია მოახდინა არა მხოლოდ მეცნიერებაში, არამედ ჩვენს Ყოველდღიური ცხოვრების... ბაბეჯის ცხოვრება, მისი კომპიუტერების შექმნის ისტორია არის ყველაზე ნათელი მაგალითი იმისა, თუ რამდენად შორსმჭვრეტელი და დაჟინებული შეიძლება იყოს გენიოსი და რამდენად ეკლიანი და გრძელი შეიძლება იყოს შექმნის გზა.

PS: ყველას, ვისაც აინტერესებს მექანიკური კომპიუტერები, მათი შექმნის ისტორია, დიზაინისა და მუშაობის პრინციპების აღწერა და მათი ელექტრონული კოლეგების წარმოშობა, ვურჩევ იპოვონ და წაიკითხონ წიგნი "აბაკიდან კომპიუტერამდე" ავტორი RS. გუტერი და იუ.ლ.პოლუნოვი, 1981 წლის გამოცემა ...

ბრინჯი. 5.

1834 წელს ბაბიჯმა განსხვავებულ მანქანასთან დაკავშირებული წარუმატებლობის მიუხედავად დაიწყო ფიქრი პროგრამირებადი კომპიუტერის შექმნაზე, რომელსაც მან უწოდა ანალიტიკური მანქანა (თანამედროვე კომპიუტერის პროტოტიპი). განსხვავებული ძრავისგან განსხვავებით, ანალიტიკურმა ძრავამ შესაძლებელი გახადა პრობლემების უფრო ფართო სპექტრის გადაჭრა. სწორედ ეს მანქანა გახდა მისი ცხოვრების საქმე და მშობიარობის შემდგომი დიდება მოუტანა. მან ივარაუდა, რომ ახალი მანქანის მშენებლობას დასჭირდება ნაკლები დრო და ფული, ვიდრე განსხვავებულ მანქანას, რადგან ის უფრო მარტივი უნდა შედგებოდეს. მექანიკური ელემენტები... 1834 წელს ბაბიჯმა დაიწყო ანალიტიკური ძრავის დიზაინი.

თანამედროვე კომპიუტერის არქიტექტურა მრავალი თვალსაზრისით ჰგავს ანალიტიკური ძრავის არქიტექტურას. ანალიტიკურ ძრავში ბაბიჯმა უზრუნველყო შემდეგი ნაწილები: მაღაზია, ქარხანა ან წისქვილი, კონტროლი და ინფორმაციის შეყვანა-გამომავალი მოწყობილობები.

საწყობი განკუთვნილი იყო როგორც ცვლადების მნიშვნელობების შესანახად, რომლებითაც შესრულებულია ოპერაციები, ასევე ოპერაციების შედეგები. თანამედროვე ტერმინოლოგიაში ამას მეხსიერება ეწოდება.

წისქვილმა (არითმეტიკული ლოგიკური მოწყობილობა, თანამედროვე პროცესორის ნაწილი) უნდა შეასრულოს ოპერაციები ცვლადებზე, ასევე რეგისტრებში შეინახოს ცვლადების მნიშვნელობა, რომლითაც ამ მომენტშიასრულებს ოპერაციას.

მესამე მოწყობილობა, რომელსაც ბაბიჯმა არ დაასახელა, აკონტროლებდა ოპერაციების თანმიმდევრობას, ცვლადების განთავსებას საწყობში და მათ გამოტანას საწყობიდან და შედეგების გამოტანას. ის კითხულობდა ოპერაციების თანმიმდევრობას და ცვლადებს დარტყმული ბარათებიდან. დარტყმული ბარათები იყო ორი სახის: ოპერატიული და ცვლადი ბარათები. ფუნქციების ბიბლიოთეკა შეიძლება შედგეს ოპერატიული რუქებიდან. გარდა ამისა, Babbage-ის გეგმის მიხედვით, ანალიტიკური ძრავა უნდა შეიცავდეს ბეჭდვის მოწყობილობას და მოწყობილობას, რომელიც ასახავს შედეგებს დაფქულ ბარათებზე შემდგომი გამოყენებისთვის.

თანამედროვე გაგებით კომპიუტერის შესაქმნელად, დარჩა მხოლოდ მიკროსქემის გამომუშავება შენახული პროგრამით, რაც 100 წლის შემდეგ გააკეთეს ეკერტმა, მაუხლიმ და ფონ ნეუმანმა.

ბაბიჯმა შექმნა ანალიტიკური ძრავა მარტო. ხშირად სტუმრობდა სამრეწველო გამოფენებს, სადაც წარმოდგენილი იყო სხვადასხვა სამეცნიერო და ტექნოლოგიური სიახლე. სწორედ იქ გაიცნო ადა ავგუსტა ლავლეისი (ჯორჯ ბაირონის ქალიშვილი), რომელიც გახდა მისი ძალიან ახლო მეგობარი, თანაშემწე და ერთადერთი თანამოაზრე. 1840 წელს ბაბეჯი იტალიელი მათემატიკოსების მიწვევით გაემგზავრა ტურინში, სადაც კითხულობდა ლექციებს თავის აპარატზე. ტურინის საარტილერიო აკადემიის ლექტორმა ლუიჯი მენაბრეამ შექმნა და გამოაქვეყნა სალექციო ნოტები ფრანგულ ენაზე. მოგვიანებით, ადა ლავლეისმა თარგმნა ეს ლექციები ინგლისური, ავსებს მათ ორიგინალურ ტექსტს აღემატება კომენტარებით. კომენტარებში ადამ აღწერა ციფრული კომპიუტერი და მასზე დაპროგრამების ინსტრუქციები. ეს იყო პირველი პროგრამები მსოფლიოში. ამიტომ ადა ლავლეისს სამართლიანად უწოდებენ პირველ პროგრამისტს. თუმცა, ანალიტიკური ძრავა არასოდეს დასრულებულა. აი, რას წერდა ბაბიჯი 1851 წელს: „ყველა განვითარება, რომელიც დაკავშირებულია ანალიტიკურ ძრავთან, განხორციელდა ჩემი ხარჯებით. მე დავხარჯე მთელი ხაზიჩავატარე ექსპერიმენტები და მივაღწიე იმ დონეს, რომლის მიღმაც ჩემი შესაძლებლობები არ არის საკმარისი. ამ მხრივ, იძულებული ვარ მივატოვო შემდგომი მუშაობა". იმისდა მიუხედავად, რომ ბაბიჯმა დეტალურად აღწერა ანალიტიკური ძრავის დიზაინი და მისი მუშაობის პრინციპები, ის არასოდეს აშენდა მისი სიცოცხლის განმავლობაში. ამის მრავალი მიზეზი იყო. მაგრამ მთავარი იყო ანალიტიკური მანქანის შექმნის პროექტის დაფინანსების სრული ნაკლებობა და დაბალი დონეიმდროინდელი ტექნოლოგიები. ბაბეჯს ამჯერად მთავრობას დახმარება არ უთხოვია, რადგან მიხვდა, რომ განსხვავებულ ძრავთან გაუმართაობის შემდეგ მას მაინც უარს ეუბნებოდნენ.

მხოლოდ ჩარლზ ბაბეჯის გარდაცვალების შემდეგ, მისმა ვაჟმა, ჰენრი ბაბეჯმა განაგრძო მამის მიერ დაწყებული ბიზნესი. 1888 წელს ჰენრიმ მოახერხა ანალიტიკური ძრავის ცენტრალური განყოფილების აშენება მამის ნახატების მიხედვით. და 1906 წელს ჰენრიმ, მონროს ფირმასთან ერთად, ააშენა ანალიტიკური მანქანის სამუშაო მოდელი, მათ შორის არითმეტიკული მოწყობილობა და მოწყობილობა შედეგების დასაბეჭდად. Babbage-ის მანქანა ფუნქციონირებდა, მაგრამ ჩარლზმა არ იცოცხლა ამ დღეებში.

1864 წელს ჩარლზ ბაბიჯი წერდა: „ალბათ ნახევარი საუკუნე დასჭირდება, სანამ ხალხი დარწმუნდება, რომ თანხები, რომლებსაც მე დავტოვებ, არ შეიძლება განაწილდეს“. მისი ვარაუდით, ის ცდებოდა 30 წლის განმავლობაში. ამ გამონათქვამის აშენებიდან მხოლოდ 80 წლის შემდეგ მანქანა МАРК-I, რომელსაც "ბაბიჯის ოცნება ახდა". МАРК-I-ის არქიტექტურა ძალიან ჰგავდა ანალიტიკური ძრავის არქიტექტურას. ჰოვარდ აიკენი, ფაქტობრივად, სერიოზულად სწავლობდა ბაბეჯის და ადა ლავლეისის პუბლიკაციებს, სანამ მისი მანქანა შექმნა და მისი მანქანა იდეოლოგიურად ოდნავ უსწრებს დაუმთავრებელ ანალიტიკურ მანქანას. МАРК-I-ის პროდუქტიულობა მხოლოდ ათჯერ აღემატება ანალიტიკური ძრავის გამოთვლილ სიჩქარეს.

– მექანიკური მოწყობილობა, გამოიგონა მათემატიკოსმა ჩარლზ ბაბეჯმა, შექმნილია გამოთვლების ავტომატიზაციისთვის მიახლოებით (ანუ მიახლოებით - მეცნიერული მეთოდი, რომელიც მოიცავს ზოგიერთი ობიექტის სხვებით ჩანაცვლებას, გარკვეული გაგებით თავდაპირველთან ახლოს, მაგრამ უფრო მარტივ) ფუნქციებს პოლინომებით და სასრული განსხვავებების გამოთვლას. ეს არის სავარაუდო წარმოდგენის ფუნქციის არსებობა ტრიგონომეტრიულ ფუნქციებში და ლოგარითმების პოლინომებში, რაც საშუალებას გვაძლევს განვიხილოთ Babbage განსხვავება მანქანა უნივერსალურ მოწყობილობად.

პირველად, განსხვავება მანქანის იდეა გერმანელმა მეცნიერმა იოჰანეს მიულერმა გააჟღერა 1788 წელს გამოქვეყნებულ წიგნში, მაგრამ ბაბეჯმა თავისი პროექტის შექმნის იდეა ისესხა არა მიულერისგან, არამედ ფრანგების ნამუშევრებიდან. მათემატიკოსი და ჰიდრავლიკის მეცნიერი გასპარ დე პრონი, რომელიც მოსახლეობის აღწერის ბიუროს ხელმძღვანელობდა თითქმის 10 წლის განმავლობაში.

პრონის დაევალა გადამოწმება და გარკვევა ლოგარითმული ტრიგონომეტრიული ცხრილების მონაცემების მომზადებაში მეტრული სისტემის (რევოლუციის შემდეგ ქვეყანაში შემოღებული) მიღებისთვის. გასპარმა შესთავაზა ნამუშევარი დაიყოს სამ დონეზე. გამოჩენილ მათემატიკოსთა ჯგუფი წარმოადგენდა ზედა საფეხურს. ისინი დაკავებულნი იყვნენ რიცხვითი გამოთვლებისთვის შესაფერისი მათემატიკური გამონათქვამების წარმოებით, ასე ვთქვათ, ამოცანების გადაჭრაში. ზოგადი ხედი... მეორე, საშუალო დონემ გამოითვალა ფუნქციების მნიშვნელობები არგუმენტებისთვის, რომლებიც ერთმანეთისგან ხუთი ან ათი ინტერვალით იყო. გამოთვლილი მნიშვნელობები ჩართული იყო ცხრილში, როგორც საცნობარო მნიშვნელობები. ამ მოქმედებების შემდეგ, ფორმულები გადაეგზავნა მესამე, ყველაზე მრავალრიცხოვან ჯგუფს, რომლის წევრებიც ასრულებდნენ რუტინულ გამოთვლებს და უწოდეს "კალკულატორები". გასაგებია, რომ ისინი ყველა დონის მათემატიკოსები იყვნენ ყველაზე ნაკლებად კვალიფიციური. კალკულატორებს მხოლოდ „ზემოდან“ მიღებული ფორმულებით განსაზღვრული თანმიმდევრობით სჭირდებოდათ გულდასმით შეკრება და გამოკლება.

გასპარ დე პრონის ნამუშევრებმა (არასოდეს დასრულებულა რევოლუციური დროის გამო, ინფლაცია და ა. - კალკულატორები.

1822 წელს ბაბიჯი აქვეყნებს სამეცნიერო სტატიას, სადაც აღწერილია მანქანა, რომელსაც შეუძლია დიდი მათემატიკური ცხრილების გამოთვლა და დაბეჭდვა. რამდენიმე თვის შემდეგ მან მოახერხა თავისი Difference Engine-ის სატესტო მოდელის აგება, რომელიც შედგებოდა გადაცემათა და ლილვაკებისგან, რომლებიც ხელით ბრუნავდა ბერკეტის გამოყენებით. ბაბიჯმა შეძლო სამეფო საზოგადოების მხარდაჭერა და ეს არის ნელ-ნელა ყველაზე პრესტიჟული სამეცნიერო ორგანიზაცია დიდ ბრიტანეთში. მან ქვეყნის მთავრობას მიმართა სრულმასშტაბიანი სამუშაო მანქანის შექმნის დაფინანსების თხოვნით. სამეფო საზოგადოების პრეზიდენტისადმი მიწერილ წერილში ბაბიჯმა აღნიშნა, რომ განმეორებითი მათემატიკური გამოთვლების "აუტანელი დამღლელი სამუშაო" შეწყდებოდა. ბაბეჯს მხარი დაუჭირა სამეფო საზოგადოებამ და მან მიიღო გრანტი მთავრობისგან ერთი და ნახევარი ათასი ფუნტი სტერლინგისთვის.

ბაბიჯმა სიცოცხლის მომდევნო 10 წელი სრულად დახარჯა თავის გამოგონებაზე. იგი გეგმავდა სამუშაოს დასრულებას 3 წელიწადში, მაგრამ ყოველი მოდიფიკაციის შემდეგ, Difference Engine მხოლოდ უფრო რთული გახდა. დაავადებამ, ფინანსურმა პრობლემებმა, დანარჩენმა საქმემ ხელი შეუშალა. მთავრობის მხარდაჭერის ოდენობა თითქმის 10-ჯერ გაიზარდა: 17000 ფუნტამდე. ოფიციალური პირები სულ უფრო და უფრო ეჭვობდნენ მიზანშეწონილობაში და შედეგად, მათი სკეპტიციზმი ჭარბობდა, Difference Engine-ისთვის თანხების გამოყოფა შეჩერდა.

1833 წელს ბაბიჯი მზად იყო სამუდამოდ დაეხურა Difference Engine პროექტი. თუმცა, მან არ დაასრულა ფიქრი იმავე თემაზე და საბოლოოდ გაჩნდა იდეა კიდევ უფრო ძლიერი ანალიტიკური ძრავის შექმნის შესახებ.

მიუხედავად იმისა, რომ ახალ პროექტზე მუშაობისას, ბაბიჯი არასოდეს დაბრუნებულა თავის წინამორბედს, შვედმა გამომგონებელმა, გამომცემელმა და მთარგმნელმა პერ გეორგ შოიცმა, გაეცნო ამ მოწყობილობის მასალებს, ააშენა იგი ოდნავ შეცვლილი ვერსია, ბაბიჯის რეკომენდაციების გამოყენებით. რა თქმა უნდა, ბაბიჯისთვის ეს იყო სასიხარულო და სამწუხარო მოვლენა, როდესაც მან საბოლოოდ დაინახა, თუ როგორ წარმატებით ჩააბარა გამოცდა მისმა ყოფილმა, ახლა კი საერთო აზროვნებამ... ეს მოხდა 1854 წელს ლონდონში. სულ რაღაც ერთი წლის შემდეგ, შოიცის განსხვავების ძრავმა მიიღო ოქროს მედალიპარიზში მსოფლიო გამოფენაზე. მხოლოდ რამდენიმე წელი გავიდა და ახლა ბრიტანეთის მთავრობამ, რომელმაც ერთ დროს უარი თქვა Babbage-ის დაფინანსებაზე, შეუკვეთა ერთ-ერთი ასეთი მანქანა მთავრობის ოფისისთვის.

1989-1991 წლებში. ჩარლზ ბაბეჯის დაბადებიდან ორასი წლისთავამდე მის საფუძველზე ორიგინალური ნამუშევრები Difference Engine No2-ის სამუშაო ასლი შეგროვდა ლონდონის მეცნიერების მუზეუმში.

2000 წელს ამავე მუზეუმში ამუშავდა პრინტერი, რომელიც ბაბეჯმა ასევე გამოიგონა თავისი აპარატისთვის. ძველ ნახატებში აღმოჩენილი დიზაინის მცირე უზუსტობების აღმოფხვრის შემდეგ, ორივე დიზაინი იდეალურად მუშაობდა. ამ ექსპერიმენტებმა ხაზი გაუსვა ხანგრძლივ კამათს გამომგონებლის დიზაინის ფუნდამენტურ შესრულებაზე (თუმცა ზოგიერთი მკვლევარი მაინც თვლის, რომ ბაბიჯმა შეგნებულად შეიტანა უზუსტობები თავის ნახატებში, რათა ამით დაეცვა თავისი ქმნილებები უნებართვო კოპირებისგან).

ჩარლზ ბაბიჯი (1791-1871) - გამოთვლითი ტექნოლოგიის შექმნის პიონერი, რომელმაც შექმნა კომპიუტერების 2 კლასი - განსხვავება და ანალიტიკური. პირველმა მათგანმა მიიღო სახელი მათემატიკური პრინციპის გამო, რომელსაც იგი ეფუძნება - სასრული განსხვავებების მეთოდი. მისი სილამაზე მდგომარეობს არითმეტიკული შეკრების განსაკუთრებულ გამოყენებაში გამრავლებისა და გაყოფის გარეშე, რაც ძნელია მექანიკურად განსახორციელებელი.

მეტი ვიდრე კალკულატორი

Babbage's Difference Engine არის გამომთვლელი მოწყობილობა. ის მუშაობს რიცხვებთან ერთად, როგორც შეუძლია, მუდმივად ამატებს მათ სასრული განსხვავებების მეთოდის შესაბამისად. მისი გამოყენება არ შეიძლება ზოგადი არითმეტიკული გამოთვლებისთვის. Babbage-ის ანალიტიკური ძრავა ბევრად მეტია ვიდრე კალკულატორი. იგი აღნიშნავს გადასვლას მექანიზებული არითმეტიკიდან სრულმასშტაბიან გამოთვლებზე ძირითადი მიზანი... ბაბეჯის იდეების ევოლუციის სხვადასხვა ეტაპზე სულ მცირე 3 პროექტი იყო. ამიტომ ჯობია მრავლობით რიცხვში მივმართოთ მის ანალიტიკურ მანქანებს.

მოხერხებულობა და საინჟინრო ეფექტურობა

Babbage მოწყობილობები არის ათობითი, იმ გაგებით, რომ ისინი იყენებენ 10 ციფრს 0-დან 9-მდე და ციფრული, რადგან ისინი მუშაობენ მხოლოდ მთელ რიცხვებზე. ღირებულებები წარმოდგენილია გადაცემათა კოლოფით და თითოეულ ციფრს აქვს საკუთარი ბორბალი. თუ ის ჩერდება შუალედურ პოზიციაზე მთელ რიცხვებს შორის, მაშინ შედეგი განიხილება განუსაზღვრელი და მანქანა იბლოკება, რათა მიუთითებდეს გამოთვლების მთლიანობის დარღვევაზე. ეს არის შეცდომის გამოვლენის ფორმა.

ბაბიჯმა ასევე განიხილა რიცხვითი სისტემების გამოყენება ათწილადის გარდა, მათ შორის ორობითი და ფუძე 3, 4, 5, 12, 16 და 100. მან დაადგინა ათწილადი მისი ნაცნობობისა და ინჟინერიული ეფექტურობის გამო, რადგან ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს მოძრავი ნაწილების რაოდენობას. .

განსხვავება ძრავის ნომერი 1

1821 წელს ბაბიჯმა დაიწყო განვითარება პოლინომიური ფუნქციების გამოთვლისა და ცხრილების მექანიზმით. ავტორი აღწერს მას, როგორც მოწყობილობას მნიშვნელობების თანმიმდევრობის ავტომატურად გამოსათვლელად, შედეგების ავტომატური ბეჭდვით ცხრილის სახით. სტრუქტურის განუყოფელი ნაწილია პრინტერი, რომელიც მექანიკურად არის დაკავშირებული გამოთვლით განყოფილებასთან. Difference Engine # 1 არის პირველი სრული დიზაინი ავტომატური შესრულებაგამოთვლები.

დროდადრო ბაბიჯი იცვლებოდა ფუნქციონირებამოწყობილობები. 1830 წლის დიზაინზე გამოსახულია მანქანა 16 ციფრით და 6 სიდიდის ბრძანებით. მოდელი შედგებოდა 25 ათასი ნაწილისგან, რომლებიც თანაბრად იყოფა გამოთვლით განყოფილებასა და პრინტერს შორის. მოწყობილობა რომ აეშენებინათ, ის სავარაუდოდ 4 ტონას იწონიდა და სიმაღლე 2,4 მ. Babbage's Difference Engine-ზე მუშაობა შეჩერდა 1832 წელს ინჟინერ ჯოზეფ კლემენტთან კამათის შემდეგ. სახელმწიფო დაფინანსება საბოლოოდ დასრულდა 1842 წელს.

ანალიტიკური ძრავა

როდესაც მუშაობა განსხვავებულ ძრავზე შეჩერდა, 1834 წელს ბაბიჯმა მოიფიქრა უფრო ამბიციური მოწყობილობა, რომელიც მოგვიანებით გახდა ცნობილი, როგორც ანალიტიკური უნივერსალური პროგრამირებადი გამოთვლითი ძრავა. Babbage-ის აპარატის სტრუქტურული თვისებები მრავალი თვალსაზრისით შეესაბამება თანამედროვე ციფრული კომპიუტერის ძირითად ბლოკებს. პროგრამირება ხდება პუნჩირებული ბარათების გამოყენებით. ეს იდეა ნასესხები იყო ჟაკარდის სადგამიდან, სადაც ისინი ემსახურებიან რთული ტექსტილის ნიმუშების შექმნას.

Babbage-ის ანალიტიკური ძრავის ლოგიკური სტრუქტურა დიდწილად მიჰყვება კომპიუტერების დომინანტურ დიზაინს ელექტრონულ ეპოქაში, რაც გულისხმობს მეხსიერებას ("მაღაზია") გამოყოფილი ცენტრალური დამუშავების განყოფილებისგან ("წისქვილი"), ოპერაციების თანმიმდევრულ შესრულებას და შეყვანისა და გამომავალი საშუალებებს. მონაცემებისა და ინსტრუქციების შესახებ. ამიტომ, განვითარების ავტორმა საკმაოდ დამსახურებულად მიიღო კომპიუტერული ტექნოლოგიების პიონერის წოდება.

მეხსიერება და ცენტრალური დამუშავების განყოფილება

Babbage-ის მანქანას აქვს "მაღაზია", სადაც ინახება ნომრები და ასევე ცალკე "წისქვილი", სადაც არითმეტიკული დამუშავება ხდებოდა. მას ჰქონდა 4 არითმეტიკული ფუნქციის ნაკრები და შეეძლო პირდაპირი გამრავლება და გაყოფა. გარდა ამისა, მოწყობილობას შეეძლო შეესრულებინა ოპერაციები, რომლებსაც ახლა ეწოდება პირობითი განშტოება, მარყუჟი (იტერაცია), მიკროპროგრამირება, პარალელური დამუშავება, ფიქსაცია, პულსის ფორმირება და ა.შ. თავად ავტორს არ გამოუყენებია ასეთი ტერმინოლოგია.

ანალიტიკური ძრავის CPU, რომელსაც მან უწოდა "წისქვილი", უზრუნველყოფს:

• ნომრების შენახვა, რომლებზედაც ოპერაციები შესრულებულია დაუყოვნებლივ, რეესტრებში;
• აქვს აპარატურა მათთან ძირითადი არითმეტიკული მოქმედებების შესასრულებლად;
• მომხმარებელზე ორიენტირებული გადაცემა გარე ინსტრუქციებიდეტალური შიდა მართვა;
• სინქრონიზაციის სისტემა (საათი) ინსტრუქციების შესასრულებლად საგულდაგულოდ შერჩეული თანმიმდევრობით.

ანალიტიკური ძრავის მართვის მექანიზმი ასრულებს ოპერაციებს ავტომატურად და შედგება ორი ნაწილისგან: ქვედა დონე, რომელსაც აკონტროლებს მასიური დოლები, რომელსაც ეწოდება ლულები და მაღალი დონეჟაკარდის მიერ შემუშავებული დაფქული ბარათების გამოყენება ლუქებისთვის, რომელიც ფართოდ გამოიყენებოდა 1800-იანი წლების დასაწყისში.

გამომავალი მოწყობილობები

გაანგარიშების შედეგი გამოჩნდება სხვადასხვა გზებიმათ შორის ბეჭდვა, დაქუცმაცებული ბარათები, დიაგრამები და ავტომატური სტერეოტიპები - რბილი მასალის უჯრები, რომელზედაც კეთდება შთაბეჭდილება, რომელიც შეიძლება იყოს ყალიბი დასაბეჭდად ფირფიტების ჩამოსხმისთვის.

Ახალი დიზაინი

ბაბეჯმა ძირითადად დაასრულა თავისი პიონერული მუშაობა ანალიტიკურ ძრავაზე 1840 წლისთვის და დაიწყო ახალი მოწყობილობის შემუშავება. 1847-1849 წლებში მან დაასრულა Difference Engine No. 2-ის განვითარება, რომელიც ორიგინალის გაუმჯობესებული ვერსია იყო. ეს მოდიფიკაცია შექმნილია 31-ბიტიანი ნომრების მქონე ოპერაციებისთვის და შეეძლო მეშვიდე რიგის პოლინომის ტაბულირება. დიზაინი ელეგანტურად მარტივი იყო, რაც მოითხოვდა ორიგინალური მოდელის ნაწილების მხოლოდ მესამედს, რაც უზრუნველყოფს იგივე დამუშავების ძალას.

განსხვავებაში და ანალიტიკური მანქანებიჩარლზ ბაბიჯი, გამოყენებული იქნა გამომავალი მოწყობილობის იგივე დიზაინი, რომელიც არა მხოლოდ ასრულებდა ამონაბეჭდს ქაღალდზე, არამედ ავტომატურად ქმნიდა სტერეოტიპებს და დამოუკიდებლად წარმოქმნიდა ფორმატირებას ოპერატორის მიერ მითითებული გვერდის განლაგების მიხედვით. ამავდროულად შესაძლებელი იყო მწკრივის სიმაღლის, სვეტების რაოდენობის, ველების სიგანის კორექტირება, სტრიქონების ან სვეტების ავტომატური დაკეცვა და ცარიელი ხაზების მოწყობა კითხვის სიმარტივისთვის.

მემკვიდრეობა

გარდა რამდენიმე ნაწილობრივ შექმნილი მექანიკური შეკრებებიდა მცირე სამუშაო მონაკვეთების სატესტო მოდელები, არცერთი დიზაინი არ იყო სრულად განხორციელებული ბაბეჯის ცხოვრების განმავლობაში. მთავარი მოდელი, აწყობილი 1832 წელს, იყო Difference Engine #1 1/7, რომელიც შედგებოდა დაახლოებით 2000 ნაწილისგან. ის დღემდე მუშაობს უნაკლოდ და არის პირველი წარმატებული ავტომატური გამოთვლითი მოწყობილობა, რომელიც ახორციელებს მათემატიკურ გამოთვლებს მექანიზმში. ბაბიჯი გარდაიცვალა ანალიტიკური ძრავის მცირე ექსპერიმენტული ნაწილის აწყობისას. კონსტრუქციის მრავალი დეტალი შემორჩენილია, ასევე ნახატებისა და ჩანაწერების სრული არქივი.

ბაბეჯის უზარმაზარი მექანიკური გამოთვლითი დიზაინი მე-19 საუკუნის ერთ-ერთ განსაცვიფრებელ ინტელექტუალურ მიღწევად ითვლება. მხოლოდ ბოლო ათწლეულებშია, რომ მისი ნამუშევრები დეტალურად იქნა შესწავლილი და მისი მნიშვნელოვნების ხარისხი უფრო აშკარა ხდება.