– მექანიკური მოწყობილობა, გამოიგონა მათემატიკოსმა ჩარლზ ბაბეჯმა, შექმნილია გამოთვლების ავტომატიზაციისთვის მიახლოებით (ანუ, მიახლოებით - მეცნიერული მეთოდი, რომელიც მოიცავს ზოგიერთი ობიექტის სხვებით ჩანაცვლებას, გარკვეული გაგებით ორიგინალთან ახლოს, მაგრამ უფრო მარტივი) ფუნქციების პოლინომებით და სასრული განსხვავებების გამოთვლაში. 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. სამუშაოს დასრულებას 3 წელიწადში გეგმავდა, ოღონდ ყოველი მოდიფიკაციის შემდეგ განსხვავება ძრავაუბრალოდ გართულდა. 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).
ბრინჯი. 5.
მიუხედავად სხვაობის ძრავის წარუმატებლობისა, ბაბიჯი 1834 წელს ფიქრობდა პროგრამირებადი მოწყობილობის შექმნაზე გამოთვლითი მანქანა, რომელსაც მან უწოდა ანალიტიკური (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 მშენებლობა ახალი მანქანასაჭიროებს ნაკლებ დროს და ფულს, ვიდრე განსხვავება ძრავის მოდიფიკაციას, 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 დიზაინის მიხედვით, ანალიტიკური ძრავაუნდა შეიცავდეს საბეჭდი მოწყობილობას და მოწყობილობას შედეგების გამოსატანად 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 ენა, 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.
ერთ დროს გენიოსად ითვლებოდა, მერე კინაღამ ვალებში ჩასვეს.
მართლაც, დახარჯული თანხები ფანტასტიკური იყო მე-19 საუკუნის დასაწყისისთვის.
და დაპირებული მანქანა არასოდეს მუშაობდა. და ის ოცნებობდა შემდეგზე.
გზაში მან გამოიგონა ტახომეტრი. ის ექსპედიციით ავიდა ვეზუვიუსში,
ჩაყვინთა ტბის ფსკერზე მყვინთავის ზარით, მონაწილეობა მიიღო არქეოლოგიურში
გათხრები, შეისწავლეს მადნების წარმოქმნა, მაღაროებში ჩაშვება.
თითქმის ერთი წელი უშიშროებით იყო დაკავებული სარკინიგზო მოძრაობადა გააკეთა
ბევრი სპეციალური აღჭურვილობა... მათ შორის შექმნილი სპიდომეტრი.
გარდა ამისა, მან შეიმუშავა ლითონის დამუშავების უამრავი მოწყობილობა.
ჩარლზ ბაბიჯი დაიბადა 1791 წლის 26 დეკემბერს ლონდონში. მისი მამა, ბენჯამინ ბაბიჯი, ბანკირი იყო. დედას ელიზაბეტ ბაბიჯი ერქვა. მისი ქალიშვილობის სახელია თეაპი. ბავშვობაში ჩარლზი ძალიან ცუდ ჯანმრთელობაში იყო. 8 წლის ასაკში იგი გაგზავნეს ალფინგტონის კერძო სკოლაში მღვდლის აღსაზრდელად. იმ დროს მამამისი უკვე იმდენად მდიდარი იყო, რომ ჩარლზს კერძო სკოლაში სწავლის უფლება მისცა. ბენჟამინ ბაბეჯმა სთხოვა მღვდელს, არ მიეცეს ჩარლზს ძლიერი სწავლების დატვირთვა ცუდი ჯანმრთელობის გამო.
ალფინგტონში სკოლის დამთავრების შემდეგ ჩარლზი გაგზავნეს ენფილდის აკადემიაში, სადაც, ფაქტობრივად, დაიწყო მისი ნამდვილი ვარჯიში. ბაბიჯმა სწორედ იქ დაიწყო მათემატიკით დაინტერესება, რასაც აკადემიის დიდი ბიბლიოთეკა დაეხმარა.
აკადემიაში სწავლის შემდეგ ბაბიჯი ორ დამრიგებელთან ერთად სწავლობდა. პირველი იყო მღვდელი, რომელიც ცხოვრობდა კემბრიჯთან ახლოს. ჩარლზის თქმით, მღვდელი არ მისცემდა მას იმ ცოდნას, რაც შეიძლებოდა ესწავლა უფრო გამოცდილი დამრიგებლისგან. მღვდლის შემდეგ ბაბეჯს ჰყავდა დამრიგებელი ოქსფორდიდან. მან შეძლო ბაბეჯს მიეცეს საბაზისო კლასიკური ცოდნა, რომელიც საკმარისი იყო კოლეჯში შესასვლელად.
1810 წელს ბაბიჯი შევიდა კემბრიჯის ტრინიტის კოლეჯში. თუმცა, მან მათემატიკის საფუძვლები დამოუკიდებლად ისწავლა წიგნებიდან. მან გულდასმით შეისწავლა ნიუტონის, ლაიბნიცის, ლაგრანჟის, ლაკრუას, ეილერის და სანქტ-პეტერბურგის, ბერლინისა და პარიზის აკადემიების სხვა მათემატიკოსების შრომები. ბაბეჯმა ძალიან სწრაფად გადალახა თავისი მასწავლებლები ცოდნით და ძალიან იმედგაცრუებული დარჩა კემბრიჯში მათემატიკის სწავლების დონით. უფრო მეტიც, მან შენიშნა, რომ ბრიტანეთი მთლიანად ჩამორჩება კონტინენტურ ქვეყნებს მათემატიკური მომზადების თვალსაზრისით.
ამასთან დაკავშირებით მან გადაწყვიტა შეექმნა საზოგადოება, რომლის მიზანი იყო თანამედროვე ევროპული მათემატიკის შემოტანა კემბრიჯის უნივერსიტეტში. 1812 წელს ჩარლზ ბაბიჯმა, მისმა მეგობრებმა ჯონ ჰერშელმა და ჯორჯ პიკოკმა და რამდენიმე სხვა ახალგაზრდა მათემატიკოსმა დააარსეს ანალიტიკური საზოგადოება. დაიწყეს შეხვედრების გამართვა. მათემატიკასთან დაკავშირებული სხვადასხვა თემების განხილვა. მათ დაიწყეს ნამუშევრების გამოქვეყნება. მაგალითად, 1816 წელს მათ გამოაქვეყნეს ტრაქტატი დიფერენციალური და ინტეგრალური კალკულუსის შესახებ, მათ მიერ თარგმნილი ინგლისურად, ფრანგი მათემატიკოსის ლაკრუას მიერ, ხოლო 1820 წელს გამოსცეს მაგალითების ორი ტომი, რომელიც ავსებს ამ ტრაქტატს. ანალიტიკურმა საზოგადოებამ თავისი საქმიანობით წამოიწყო მათემატიკური განათლების რეფორმა ჯერ კემბრიჯში, შემდეგ კი ბრიტანეთის სხვა უნივერსიტეტებში.
1812 წელს ბაბიჯი გადავიდა წმინდა პეტრეს კოლეჯში (პიტერჰაუსი). და 1814 წელს მან მიიღო ბაკალავრის ხარისხი. იმავე წელს ჩარლზ ბაბიჯი დაქორწინდა ჯორჯიანა უიტმორზე და 1815 წელს ისინი კემბრიჯიდან ლონდონში გადავიდნენ. ქორწინების ცამეტი წლის განმავლობაში მათ რვა შვილი შეეძინათ, მაგრამ ხუთი მათგანი ბავშვობაში გარდაიცვალა. 1816 წელს იგი გახდა ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრი. იმ დროისთვის მან დაწერა რამდენიმე დიდი სამეცნიერო სტატია სხვადასხვა მათემატიკური დისციპლინაში. 1820 წელს იგი გახდა ედინბურგის სამეფო საზოგადოებისა და სამეფო ასტრონომიული საზოგადოების წევრი. 1827 წელს მან დაკრძალა მამა, ცოლი და ორი შვილი. 1827 წელს იგი გახდა მათემატიკის პროფესორი კემბრიჯში, თანამდებობაზე, რომელიც მას 12 წლის განმავლობაში ეკავა. ამ თანამდებობის დატოვების შემდეგ მან თავისი დროის უმეტესი ნაწილი დაუთმო ცხოვრებისეულ საქმეს - კომპიუტერების განვითარებას.
განსხვავების ნაწილი ო, ჩარლზ ბაბიჯის მანქანა, აწყობილიშვილის მიერ მეცნიერის გარდაცვალების შემდეგ მამის ლაბორატორიაში აღმოჩენილი ნაწილებიდან.
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.
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 გამოსათვლელად მანქანური მექანიზმის გამოყენების შესახებ. მან აჩვენა მანქანის მუშაობა მიმდევრობის წევრების გამოთვლის მაგალითით. სხვაობის ძრავა დაფუძნებული იყო სასრული განსხვავების 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 წაკითხვა.
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 დიდი გამოთვლებისთვის გამოყენება.
Difference Engine-ის სამუშაო ასლი ლონდონის მეცნიერების მუზეუმში
ვ 1823 წელს, ბრიტანეთის მთავრობამ მას მიანიჭა სუბსიდია £ 1,500 (სამთავრობო სუბსიდიების მთლიანი თანხა, რომელიც Babbage-მა მიიღო პროექტისთვის, საბოლოოდ იყო 17,000 ფუნტი).
მანქანის შემუშავებისას ბაბიჯს არ წარმოუდგენია მის განხორციელებასთან დაკავშირებული ყველა სირთულე და არა მხოლოდ არ შეასრულა დაპირებული სამი წელი, არამედ ცხრა წლის შემდეგ იგი იძულებული გახდა შეეჩერებინა მუშაობა. თუმცა, აპარატის ნაწილმა მაინც დაიწყო ფუნქციონირება და გამოთვლები უფრო დიდი სიზუსტით შეასრულა, ვიდრე მოსალოდნელი იყო.
განსხვავების აპარატის დიზაინი ეფუძნებოდა ათობითი რიცხვების სისტემის გამოყენებას. მექანიზმს სპეციალური სახელურებით ამოძრავებდა. როდესაც Difference Engine-ის დაფინანსება შემცირდა, ბაბიჯმა დაიწყო ბევრად უფრო ზოგადი დიზაინის შექმნა ანალიტიკური ძრავა, მაგრამ შემდეგ მაინც დაუბრუნდა თავდაპირველ დიზაინს. ეწოდა გაუმჯობესებულ პროექტს, რომელზეც ის მუშაობდა 1847-1849 წლებში "განსხვავებული ძრავის ნომერი 2"(ინგლ. განსხვავება ძრავის ნომერი. 2).
ბაბეჯის ნაშრომებსა და რჩევებზე დაყრდნობით, შვედი გამომცემელი, გამომგონებელი და მთარგმნელი გეორგ შუცი (შვედ. გეორგ შეუც) 1854 წლიდან მან მოახერხა რამდენიმე დიფერენციალური მანქანის აშენება და ერთი მათგანის გაყიდვაც კი მოახერხა ბრიტანეთის მთავრობის კანცელარიაში 1859 წელს. 1855 წელს შუცის განსხვავების მანქანაოქროს მედალი მიიღო პარიზის მსოფლიო გამოფენაზე. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, კიდევ ერთი გამომგონებელი, მარტინ ვიბერგი (შვედ. მარტინ ვიბერგი), გააუმჯობესა შუტცის აპარატის დიზაინი და გამოიყენა დაბეჭდილი ლოგარითმული ცხრილების გამოსათვლელად და გამოსაქვეყნებლად.
შუტცის განსხვავების კალკულატორი
Babbage-ის ანალიტიკური ძრავა:
თუმცა განსხვავება ძრავამისი გამომგონებლის მიერ არ იყო აშენებული, გამოთვლითი ტექნოლოგიის მომავალი განვითარებისთვის მთავარი სხვა იყო: მუშაობის პროცესში ბაბეჯს გაუჩნდა იდეა უნივერსალური გამოთვლითი მანქანის შექმნის შესახებ, რომელსაც მან უწოდა. ანალიტიკურიდა რომელიც გახდა თანამედროვე ციფრული კომპიუტერის პროტოტიპი. ერთ ლოგიკურ წრეში ბაბიჯმა დააკავშირა არითმეტიკული მოწყობილობა (მან უწოდა "წისქვილი"), მეხსიერების რეგისტრები გაერთიანდა ერთ მთლიანობაში ("საწყობი") და შემავალი/გამომავალი მოწყობილობა, რომელიც განხორციელდა დარტყმული ბარათების გამოყენებით. სამი სახის... ოპერაციით დარტყმული ბარათები ცვლის მანქანას შეკრებას, გამოკლებას, გაყოფასა და გამრავლებას. ცვლადი დარტყმული ბარათები აკონტროლებდა მონაცემთა გადაცემას მეხსიერებიდან არითმეტიკულ ერთეულში და პირიქით. რიცხვითი დარტყმული ბარათები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მოწყობილობაში მონაცემების შესატანად, ასევე გამოთვლების შედეგების შესანახად, თუ არ იყო საკმარისი მეხსიერება.
ზოგადად, ბაბიჯი დათრგუნა იმდროინდელი ლითონის დამუშავების არასაკმარისი სიზუსტით და, რა თქმა უნდა, დაფინანსების ნაკლებობით.
მოგვიანებით, თითქმის ერთი საუკუნის განმავლობაში, არაფერი გაჩნდა ანალიტიკური ძრავის მსგავსი, მაგრამ მონაცემთა დამუშავებისთვის მუშტი ბარათების გამოყენების იდეა საკმაოდ მალე გამოსცადეს. ბაბეჯის გარდაცვალებიდან 20 წლის შემდეგ ამერიკელი გამომგონებელიჰერმან ჰოლერიტმა შექმნა ელექტრომექანიკური გამომთვლელი მანქანა - ტაბულატორი, რომელშიც 1890 წელს შეერთებულ შტატებში ჩატარებული მოსახლეობის აღწერის შედეგების დასამუშავებლად გამოიყენებოდა დაქუცმაცებული ბარათები.
Პრინტერი! ბაბეჯის მანქანისთვის: 
ბაბიჯმა სიცოცხლის ბოლო წლები მიუძღვნა ფილოსოფიას და პოლიტიკურ ეკონომიკას.
ჩარლზ ბაბიჯი გარდაიცვალა 79 წლის ასაკში 1871 წლის 18 ოქტომბერს.
Babbage Difference მანქანა:
PS.
ბევრი რამ, რაც ცნობილია ამ მანქანის შესახებ, ჩვენამდე მოვიდა ნიჭიერი მოყვარული მათემატიკოსის ავგუსტა ადა ბაირონის (გრაფინია ლავლეისი), პოეტ ლორდ ბაირონის ქალიშვილის სამეცნიერო მუშაობის წყალობით. 1843 წელს მან თარგმნა სტატია ანალიტიკური ძრავის შესახებ იტალიელი მათემატიკოსის მიერ, თავისი დეტალური კომენტარებით აპარატის პოტენციალის შესახებ.
ვ 1989 წლიდან 1991 წლამდე, ჩარლზ ბაბეჯის დაბადებიდან ორმოცდაათი წლისთავთან დაკავშირებით, სამუშაო ასლი შეგროვდა მისი ორიგინალური ნამუშევრიდან ლონდონის მეცნიერების მუზეუმში. Difference Engine No2... 2000 წელს იმავე მუზეუმმა მოიპოვა პრინტერი, რომელიც ასევე გამოიგონა ბაბეჯმა თავისი აპარატისთვის. ძველ ნახატებში აღმოჩენილი დიზაინის მცირე უზუსტობების აღმოფხვრის შემდეგ, ორივე დიზაინი უნაკლოდ მუშაობდა. ამ ექსპერიმენტებმა დაასრულა ხანგრძლივი დებატები ჩარლზ ბაბეჯის დიზაინის პრინციპული მუშაობისუნარიანობის შესახებ (ზოგიერთი მკვლევარი თვლის, რომ ბაბიჯი განზრახ არაზუსტი იყო მისი დიზაინის მცდელობაში, დაეცვა თავისი შემოქმედება უნებართვო კოპირებისგან). 
წყაროები:
1.
ჩარლზ ბაბიჯის ბიოგრაფია
2.
ჩარლზ ბაბიჯი - გამომგონებელი და ... პოლიტეკონომისტი
3.
ბაბეჯის ბორბლები გადაგვეყარა
4.
http://www.sciencemuseum.org.uk/onlinestuff/stories/babbage.aspx
როგორც უკვე დავწერე სტატიაში, ის არ არის აშენებული მისი შემქმნელის მიერ. თუმცა, თავისი მუშაობის დროს, ბაბეჯს გაუჩნდა იდეა უნივერსალური გამოთვლითი მანქანის შექმნის შესახებ, რომელიც უნდა მუშაობდეს პროგრამის მიხედვით, ადამიანის ჩარევის გარეშე.
მან ასეთ მანქანას ანალიტიკური უწოდა. 100 წელზე მეტი ხნის შემდეგ ეს იდეა გახდა ელექტრონული კომპიუტერების შექმნის საფუძველი.
1834 წელს ჩარლზ ბაბიჯმა აღწერა თავისი ანალიტიკური ძრავა(ანალიტიკური ძრავა). ეს იყო კომპიუტერული პროექტი ძირითადი მიზანიდარტყმული ბარათების გამოყენებით და ორთქლმავალიროგორც ენერგიის წყარო.
ბარათი
დაქუცმაცებული ბარათები იყო პერფორირებული მუყაოს ნაჭრები. ისინი პირველად გამოიყენეს 1804 წელს ფრანგმა ჟაკარდმა მექანიკური სადგამისთვის, რომელსაც აკონტროლებდა დარტყმული ბარათების თანმიმდევრობა. ბარათზე ხვრელების პოზიციების შესაბამისად, შატლი აკეთებდა გარკვეულ მოძრაობებს, რაც ქსოვილს აძლევდა შესაბამის სტრუქტურას.
სხვათა შორის, 1980-იანი წლების დასაწყისში, იმდროინდელი ყველა პროგრამისტი-მომხმარებელი აწყობდა თავის პროგრამებს დაქუცმაცებულ ბარათებზე.
Punch ბარათები საჭირო იყო ანალიტიკური მანქანის მუშაობის ავტომატიზაციისთვის, რაც მიიღწევა პირის მიერ წინასწარ შედგენილზე მუშაობით. პროგრამა... ჩარლზ ბაბიჯი იყო იდეის წინაპარი მექანიკური მანქანადაპროგრამებული.
მართლაც, ავტომატის გარეშე პროგრამის კონტროლიგამოთვლითი პროცესის მიხედვით, აპარატის ყოველი შემდგომი მოქმედება უნდა იყოს მოწოდებული პირის მიერ შესაბამისი ღილაკების დაჭერით. და არსებითად ადამიანი ძალიან საუკეთესო შემთხვევაშეუძლია ამის გაკეთება 1-2 ჯერ წამში მისი ნერვული სისტემის ინერციის გამო.
შესაბამისად, რაც არ უნდა სწრაფად იმუშაოს აპარატის ბლოკები, ის, რომელიც ასრულებს თითოეულ ოპერაციას ადამიანის მიმართულებით, იმუშავებს ნელა - მისი მფლობელის მუშაობის ტემპით. და მხოლოდ აპარატში პრობლემის გადაჭრის პროგრამის წინასწარ დანერგვით, "ასწავლეთ" ამა თუ იმ პრობლემის დამოუკიდებლად გადაჭრა, შესაძლებელია მიაღწიოთ იმას, რომ ის ითვლის "უკან უყურებს ადამიანს", დამახასიათებელი სიჩქარით. მისგან, მანქანა.
ბაბიჯის მიერ ქაღალდზე შემუშავებული 1834 წლის პროექტის მიხედვით, ანალიტიკური ძრავა მოიცავდა 4 ბლოკს:
- მეხსიერების რეგისტრები (Babbage-ის ტერმინოლოგიის მაღაზიაში - საცავი, საწყობი) არის თანამედროვე შესანახი მოწყობილობის (მეხსიერების) ანალოგი საწყისი მონაცემებისა და შედეგების შესანახად;
- არითმეტიკული ერთეული (ბაბიჯის ტერმინოლოგიით, წისქვილი არის წისქვილი) არის ანალოგი. თანამედროვე მოწყობილობაგამოთვლებისთვის;
- ბარაბანი, რომელიც აკონტროლებს მანქანის მუშაობას (საკონტროლო ლულა) - თანამედროვე მართვის მოწყობილობის (CU) პროტოტიპი;
- პუნჩირებული ბარათები - ინფორმაციის შეყვანის/გამოსვლის პროტოტიპი.
რამეს გახსენებს ეს სქემა? ყოველივე ამის შემდეგ, ეს არის პრაქტიკულად ელექტრონული კომპიუტერების არქიტექტურა. რჩება მხოლოდ კომპიუტერის მეხსიერებაში პროგრამებისა და მონაცემების ერთობლივი შენახვის სქემის შემუშავება. ეს 100 წლის შემდეგ გააკეთა მეცნიერთა ჯგუფმა ამერიკელი მათემატიკოსის ჯონ ფონ ნეუმანის ხელმძღვანელობით.
დავუბრუნდეთ 1834 წელს. ფოტოგრაფია და ელექტროენერგია ჯერ არ არის გამოგონილი, არ არის ტელეფონი და რადიო. მხოლოდ მცურავი გემები მიცურავს ზღვებში, ხოლო ხმელეთზე ცხენი არის ადამიანის მეგობარი. და უცებ - ანალიტიკური მანქანა, ანუ მექანიკური მოწყობილობა ავტომატური დაპროგრამებული მართვის იდეებით! ამის გაცნობიერება კაცობრიობამ 100 წელზე მეტი ხნის შემდეგ ელექტრონიკის გამოჩენის წყალობით შეძლო.
1834 წლისთვის დამამატებელი მანქანა უკვე გამოიგონეს. ანალიტიკური ძრავა მისგან განსხვავდებოდა რეგისტრების არსებობით, რაც მას საშუალებას აძლევდა ემუშავა პიროვნების მიერ ადრე შედგენილი პროგრამის მიხედვით. რეგისტრები ინახავდნენ გაანგარიშების შუალედურ შედეგს და მათი დახმარებით სრულდებოდა „პროგრამით“ განსაზღვრული მოქმედებები.
რეგისტრების გამოგონებამ უზრუნველყო გამოთვლითი ძალა, რამაც გააოცა ბაბიჯი მის პირველ Difference Engine-თან შედარებით: „ექვსი თვის განმავლობაში ვაპროექტებდი მანქანას, რომელიც იყო უფრო სრულყოფილი ვიდრე პირველი. მე თვითონ გაოცებული ვარ გადამამუშავებელი სიმძლავრით, რაც მას ექნება; ერთი წლის წინ ვერ ვიჯერებდი."
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ბაბიჯმა დააკავშირა არითმეტიკული მოწყობილობა ("წისქვილი"), მეხსიერების რეგისტრები გაერთიანებული ერთ მთლიანობაში ("საწყობი") და მესამე მოწყობილობა, რომელსაც ავტორს სახელი არ დაუსახელებია, ერთ ლოგიკურ სქემას. იგი განხორციელდა სამი ტიპის დარტყმული ბარათების გამოყენებით:
- საოპერაციო ბარათები ( ინგლისურისაოპერაციო ბარათი) ემსახურებოდა მანქანის გადართვას შეკრების, გამოკლების, გაყოფისა და გამრავლების რეჟიმებს შორის;
- ცვლადი რუქები ( ინგლისურიცვლადი ბარათი) აკონტროლებდა ინფორმაციის გადაცემას „საწყობიდან“ „წისქვილში“ და უკან;
- ციფრული დარტყმის ბარათები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მონაცემების მანქანაში შესატანად, ასევე შესანახად შუალედური შედეგებიგათვლები, თუ "საწყობში" სივრცე შეზღუდული იყო.
გარდა ამისა, შესაძლებელია ფუნქციების ბიბლიოთეკის შედგენა ოპერატიული რუქებიდან. როგორც ავტორის აზრით, ანალიტიკურ მანქანას უნდა შეიცავდეს საბეჭდი მოწყობილობა და მოწყობილობა, რომელიც შედეგების გამოტანის საშუალებას აძლევდა დაქუცმაცებულ ბარათებს შემდგომი გამოყენებისთვის. ამრიგად, სწორედ ბაბიჯი გახდა შეყვანის-გამოტანის იდეის ავტორი.
ანალიტიკური ძრავა არ აშენდა. გამომგონებელმა 1851 წელს დაწერა: „ყველა განვითარება, რომელიც დაკავშირებულია ანალიტიკურ ძრავასთან, განხორციელდა ჩემი ხარჯებით. არაერთი ექსპერიმენტი ჩავატარე და იქამდე მივედი, რომ ჩემი შესაძლებლობები არ იყო საკმარისი. ამ მხრივ, მე მიწევს უარი თქვას შემდგომ მუშაობაზე. ”