ჩარლზ ბაბეჯის გამოთვლითი მანქანა. ჩარლზ ბაბიჯის ბიოგრაფია, იდეები და გამოგონებები

ჩარლზ ბაბიჯი არის ინგლისელი მათემატიკოსი და გამომგონებელი, რომელმაც შექმნა პირველი ავტომატური ციფრული კომპიუტერი. გარდა ამისა, მან ხელი შეუწყო თანამედროვე ინგლისური საფოსტო სისტემის შექმნას და შეადგინა პირველი საიმედო აქტუარული ცხრილები, გამოიგონა ერთგვარი სპიდომეტრი და სარკინიგზო ბილიკის გამწმენდი.

ჩარლზ ბაბიჯის ბიოგრაფია

დაიბადა ლონდონში 1791 წლის 26 დეკემბერს, Praeds Bank-ის პარტნიორის ბენჯამინ ბაბეჯის ვაჟი, Bitton Estate-ის მფლობელი Teignmouth-ში და ბეტსი პლუმლი ტიპი. 1808 წელს ოჯახმა გადაწყვიტა გადასულიყო ძველ Rowden House-ში, რომელიც მდებარეობდა ისტ ტეინმუთში და მამა გახდა წმინდა მიქაელის ეკლესიის წინამძღვარი.

ჩარლზის მამა მდიდარი კაცი იყო, ამიტომ მას შეეძლო რამდენიმე ელიტარულ სკოლაში სწავლა. 8 წლის ასაკში მას სოფლის სკოლაში მოუწია სახიფათო ავადმყოფობის გამოსასწორებლად. მისმა მშობლებმა გადაწყვიტეს, რომ ბავშვის ტვინი "ზედმეტად არ უნდა დაძაბულიყო". ბაბეჯის თქმით, „ამ დიდმა უსაქმურობამ შესაძლოა გამოიწვია მისი ბავშვობის ზოგიერთი სპეკულაცია“.

შემდეგ ის ჩაირიცხა კინგს გიმნაზიაში ტოტნესში, სამხრეთ დევონში, აყვავებულ საჯარო სკოლაში, რომელიც დღესაც ფუნქციონირებს, მაგრამ ჯანმრთელობის მდგომარეობამ აიძულა ჩარლზი გარკვეული ხნით ეძია კერძო მასწავლებლები. საბოლოოდ, იგი შევიდა დახურულ აკადემიაში 30 სტუდენტისთვის, რომელსაც მეუფე სტივენ ფრიმანი ხელმძღვანელობდა. დაწესებულებას ჰქონდა ვრცელი ბიბლიოთეკა, რომელიც ბაბეჯმა გამოიყენა მათემატიკის შესასწავლად და ისწავლა მისი სიყვარული. აკადემიის დატოვების შემდეგ მას კიდევ ორი ​​პირადი მენტორი ჰყავდა. ერთ-ერთი მათგანი იყო კემბრიჯის სასულიერო პირი, რომლის სწავლების შესახებ ჩარლზმა თქვა: „მეშინია, რომ არ მიმიღია ყველა ის სარგებელი, რაც შეიძლება მქონოდა“. მეორე იყო ოქსფორდის პროფესორი. მან ჩარლზ ბაბეჯს ასწავლა კლასიკა, რათა კემბრიჯში მიეღო.

სწავლობს უნივერსიტეტში

1810 წლის ოქტომბერში ბაბიჯი ჩავიდა კემბრიჯში და შევიდა ტრინიტის კოლეჯში. მას ჰქონდა შესანიშნავი განათლება - იცნობდა ლაგრანჟს, ლაიბნიცს, ლაკრუას, სიმპსონს და სერიოზულად იყო იმედგაცრუებული ხელმისაწვდომი მათემატიკური პროგრამებით. ამიტომ მან ჯონ ჰერშელთან, ჯორჯ პიკოკთან და სხვა მეგობრებთან ერთად გადაწყვიტა ანალიტიკური საზოგადოების შექმნა.

როდესაც ბაბიჯი 1812 წელს კემბრიჯის პიტერჰაუსში გადაიყვანეს, ის საუკეთესო მათემატიკოსი იყო; მაგრამ წარჩინებით არ დაამთავრა. მან საპატიო ხარისხი მიიღო მოგვიანებით, გამოცდების ჩაბარების გარეშე, 1814 წელს.

1814 წელს ჩარლზ ბაბიჯი დაქორწინდა ჯორჯიანა უიტმორზე. მამამისი, რატომღაც, არასოდეს დალოცა. ოჯახი მშვიდად ცხოვრობდა დევონშირის ქუჩის 5 ნომერში, ლონდონში, მათი რვა შვილიდან მხოლოდ სამი გადარჩა სრულწლოვანებამდე.

ჩარლზის მამა, მისი ცოლი და მისი ერთ-ერთი ვაჟი ტრაგიკულად დაიღუპა 1827 წელს.

კომპიუტერული პროექტი

ჩარლზ ბაბეჯის დროს, მათემატიკური ცხრილების გამოთვლისას, ხშირად უშვებდნენ შეცდომებს, ამიტომ მან გადაწყვიტა ეპოვა ახალი მეთოდი, რომელიც ამას მექანიკურად გააკეთებდა, აღმოფხვრა ადამიანის შეცდომის ფაქტორი. ეს იდეა მისგან წარმოიშვა ძალიან ადრე, ჯერ კიდევ 1812 წელს.

მის გადაწყვეტილებაზე გავლენა იქონია სამმა სხვადასხვა ფაქტორმა:

• არ უყვარდა დაუდევრობა და უზუსტობა;
• მისთვის ადვილი იყო ლოგარითმული ცხრილები;
• იგი შთაგონებული იყო W. Schickard-ის, B. Pascal-ის და G. Leibniz-ის არსებული ნამუშევრებით.

მან განიხილა მოწყობილობის გამოთვლის ძირითადი პრინციპები სერ ჰ. დევისადმი მიწერილ წერილში 1822 წლის დასაწყისში.

განსხვავება ძრავა

1822 წლის 14 ივნისს ბაბიჯმა წარუდგინა სამეფო ასტრონომიულ საზოგადოებას ის, რასაც მან უწოდა "განსხვავების ძრავა", ნაშრომში სათაურით "შენიშვნები ასტრონომიულ და მათემატიკურ ცხრილებში მანქანური გამოთვლის გამოყენების შესახებ". მას შეეძლო მრავალწევრების გამოთვლა რიცხვითი მეთოდის გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება განსხვავება.

საზოგადოებამ დაამტკიცა იდეა და 1823 წელს მთავრობამ მას 1500 ფუნტი გადასცა მის ასაშენებლად. ბაბიჯმა მოაწყო სახელოსნო თავისი სახლის ერთ-ერთ ოთახში და დაიქირავა ჯოზეფ კლემენტი, რომელიც მეთვალყურეობდა მოწყობილობის მშენებლობას. თითოეული ნაწილი უნდა გაკეთდეს ხელით სპეციალური ხელსაწყოები, რომელთაგან ბევრი თავად განავითარა. ჩარლზმა მრავალი ინდუსტრიული ტური მიიღო, რათა უკეთ გაეგო წარმოების პროცესები... ამ მოგზაურობებზე დაყრდნობით და ჩემი პირადი გამოცდილება 1832 წელს მანქანის შექმნისას ბაბიჯმა გამოაქვეყნა ნაშრომი "მანქანებისა და წარმოების ეკონომიკის შესახებ". ეს იყო პირველი პუბლიკაცია იმის შესახებ, რასაც დღეს უწოდებენ "წარმოების სამეცნიერო ორგანიზაციას".

პირადი ტრაგედია და მოგზაურობა ევროპაში

ჯორჯიანას მეუღლის, ჩარლზ ბაბეჯის მამისა და მისი მცირეწლოვანი ვაჟის გარდაცვალებამ მშენებლობა შეწყვიტა 1827 წელს. შრომა მას დიდად ამძიმებდა და კრახის პირას იყო. ჯონ ჰერშელმა და რამდენიმე სხვა მეგობარმა დაარწმუნეს ბაბიჯი, გაემგზავრა ევროპაში გამოსაჯანმრთელებლად. მან იმოგზაურა ნიდერლანდებში, ბელგიაში, გერმანიაში, იტალიაში, ეწვია უნივერსიტეტებსა და ინდუსტრიებს.

იტალიაში მან გაიგო, რომ ლუკასოვი დაინიშნა კემბრიჯის უნივერსიტეტის მათემატიკის პროფესორად. თავიდან უნდოდა უარი ეთქვა, მაგრამ მეგობრებმა სხვაში დაარწმუნეს. 1828 წელს ინგლისში დაბრუნების შემდეგ ის გადავიდა დორსეტის 1-ში.

მუშაობის განახლება

ბაბიჯის არყოფნის დროს Difference Engine-ის პროექტი ცეცხლის ქვეშ მოექცა. გავრცელდა ჭორები, რომ მან ფლანგავდა სახელმწიფო ფული, რომ მანქანა არ მუშაობდა და მისი დამზადების შემთხვევაში პრაქტიკული ღირებულება არ ექნებოდა. ჯონ ჰერშელმა და სამეფო საზოგადოებამ საჯაროდ დაიცვა პროექტი. მთავრობამ განაგრძო მხარდაჭერა 1829 წლის 29 აპრილს 1500 ფუნტი, 3 დეკემბერს 3000 ფუნტი და 1830 წლის 24 თებერვალს იგივე თანხა. მუშაობა გაგრძელდა, მაგრამ ბაბეჯი მუდმივად განიცდიდა სირთულეებს ხაზინიდან ფულის მოპოვებაში.

პროექტზე უარის თქმა

ჩარლზ ბაბეჯის ფინანსური პრობლემები დაემთხვა კლემენტთან მზარდ უთანხმოებას. ბაბეჯმა თავისი სახლის უკან ორსართულიანი, 15 მეტრის სიგრძის სახელოსნო ააშენა. მას ჰქონდა შუშის სახურავი განათებისთვის და ცეცხლგამძლე, სუფთა სათავსო მანქანისთვის. კლემენტმა უარი თქვა ახალ სახელოსნოში გადასვლაზე და მოითხოვა ფული ქალაქში მოგზაურობისთვის სამუშაოზე ზედამხედველობისთვის. ამის საპასუხოდ, ბაბიჯმა შესთავაზა მას გადასახადი მიეღო პირდაპირ ხაზინადან. კლემენტმა უარი თქვა და პროექტზე მუშაობა შეწყვიტა.

უფრო მეტიც, მან უარი თქვა ნახატებისა და ხელსაწყოების გადაცემაზე, რომლებიც გამოყენებული იქნა Difference Engine-ის შესაქმნელად. 23000 ფუნტის ინვესტიციის შემდეგ, მათ შორის 6000 ფუნტი ბაბეჯის საკუთარი სახსრებიდან, დაუმთავრებელ მოწყობილობაზე მუშაობა შეწყდა 1834 წელს. 1842 წელს მთავრობამ ოფიციალურად მიატოვა პროექტი.

ჩარლზ ბაბიჯი და მისი ანალიტიკური ძრავა

Difference Engine-ისგან მოშორებით, გამომგონებელმა დაიწყო მისი გაუმჯობესებული ვერსიის ფიქრი. 1833-დან 1842 წლამდე ჩარლზი ცდილობდა შეექმნა მოწყობილობა, რომელიც დაპროგრამებული იქნებოდა ყველაფრის გასაკეთებლად და არა მხოლოდ პოლინომიური განტოლებების. პირველი გარღვევა მოხდა მაშინ, როდესაც მან გადამისამართდა აპარატის გამომავალი მის შეყვანაზე შემდგომი განტოლებების გადასაჭრელად. მან აღწერა ის, როგორც მანქანა, რომელიც "ჭამს საკუთარ კუდს". მას დიდი დრო არ დასჭირდა ანალიტიკური ძრავის ძირითადი ელემენტების განსაზღვრას.

ჩარლზ ბაბიჯი იყენებდა ჟაკარდისგან ნასესხები დაქუცმაცებულ ბარათებს მონაცემების შესაყვანად და საჭირო გამოთვლების თანმიმდევრობის აღსანიშნავად.მოწყობილობა შედგებოდა ორი ნაწილისაგან: წისქვილი და საწყობი. წისქვილი, რომელიც შეესაბამება თანამედროვე კომპიუტერის პროცესორს, ასრულებდა ოპერაციებს შენახვისგან მიღებულ მონაცემებზე, რომლებიც შეიძლება ჩაითვალოს მეხსიერებაში. ეს იყო მსოფლიოში პირველი კომპიუტერი ძირითადი მიზანი.

ჩარლზ ბაბეჯის კომპიუტერი შეიქმნა 1835 წელს. სამუშაოს მასშტაბები მართლაც წარმოუდგენელი იყო. ბაბიჯმა და რამდენიმე ასისტენტმა შექმნეს 500 დიდი დიზაინის ნახატი, 1000 მექანიკური აღნიშვნის ფურცელი და 7000 აღწერილობის ფურცელი. დასრულებული წისქვილი იყო 4,6 მეტრი სიმაღლე და 1,8 მეტრი დიამეტრი. 100-ნიშნა სარდაფი გაგრძელდა 7,6 მ. ახალი მანქანაბაბიჯმა ააგო მხოლოდ მცირე საცდელი ნაწილები. აპარატი არასოდეს დასრულებულა ბოლომდე. 1842 წელს, განმეორებით წარუმატებელი მცდელობებისახელმწიფო დაფინანსების მისაღებად, მან მიმართა სერ რობერტ პილს. მან უარი თქვა და სამაგიეროდ რაინდის წოდება შესთავაზა. ბაბიჯმა უარი თქვა. მან განაგრძო დიზაინის შეცვლა და გაუმჯობესება მრავალი წლის განმავლობაში.

გრაფინია ლავლეისი

1842 წლის ოქტომბერში იტალიელმა გენერალმა და მათემატიკოსმა ფედერიკო ლუიჯიმ გამოაქვეყნა სტატია ანალიტიკური ძრავის შესახებ. ავგუსტა ადა კინგმა, ლავლეისის გრაფინია, ბაბეჯის დიდი ხნის მეგობარი, ნამუშევარი გადასცა ინგლისური... ჩარლზმა მიიწვია თარგმანის ანოტაციისთვის. 1842-1843 წლებში წყვილმა ერთობლივად დაწერა 7 ნოტა, რომელთა საერთო სიგრძე სამჯერ აღემატებოდა სტატიების რეალურ ზომას. ერთ-ერთ მათგანში ადამ მოამზადა პროგრამის შესრულების ცხრილი, რომელიც ბაბეჯმა შექმნა ბერნულის რიცხვების გამოსათვლელად. მეორეში მან დაწერა განზოგადებული ალგებრული მანქანის შესახებ, რომელსაც შეუძლია სიმბოლოებზე მუშაობა ისევე, როგორც რიცხვებთან. ლავლეისი იყო ალბათ პირველი, ვინც გაიგო ბაბიჯის მოწყობილობის უფრო ფართო მიზნები და ზოგიერთი მიიჩნევს მსოფლიოში პირველ კომპიუტერულ პროგრამისტად. მან დაიწყო მუშაობა წიგნზე, სადაც უფრო დეტალურად იყო აღწერილი ანალიტიკური ძრავა, მაგრამ არ ჰქონდა დრო მისი დასრულება.

მექანიკური ინჟინერიის სასწაული

1846 წლის ოქტომბრიდან 1849 წლის მარტამდე, ბაბიჯმა დაიწყო მეორე Difference Engine-ის შექმნა, ანალიტიკური ძრავის შექმნისას მიღებული ცოდნის გამოყენებით. მან გამოიყენა მხოლოდ 8000 ნაწილი, სამჯერ ნაკლები, ვიდრე პირველი. ეს იყო მექანიკური ინჟინერიის სასწაული.

ანალიტიკური ძრავისგან განსხვავებით, რომელსაც ის მუდმივად ასწორებდა და ცვლიდა, ჩარლზ ბაბიჯის მეორე სხვაობის ძრავა არ შეცვლილა საწყისი განვითარების ფაზის შემდეგ. მომავალში, გამომგონებელს არ უცდია მოწყობილობის აშენება.

24 ნახატი დარჩა მეცნიერების მუზეუმის არქივში, სანამ ჩარლზ ბაბეჯის იდეები განხორციელდა 1985-1991 წლებში, მისი 200 წლის იუბილეზე სრული ზომის ასლის შექმნით. მოწყობილობის ზომები იყო 3,4 მ სიგრძე, 2,1 მ სიმაღლე და 46 სმ სიღრმე, წონა კი 2,6 ტონა. სიზუსტის საზღვრები შემოიფარგლებოდა იმ მნიშვნელობებით, რომელთა მიღწევაც იმ დროს შეიძლებოდა.

მიღწევები

1824 წელს ბაბიჯმა მიიღო სამეფო ასტრონომიული საზოგადოების ოქროს მედალი "მათემატიკური და ასტრონომიული ცხრილების გამოსათვლელი მანქანის გამოგონებისთვის".

1828 წლიდან 1839 წლამდე ბაბიჯი იყო ლუკასის მათემატიკის პროფესორი კემბრიჯში. მან ბევრი დაწერა მრავალი სამეცნიერო პერიოდული გამოცემისთვის და ასევე უკრავდა მნიშვნელოვანი როლი 1820 წელს ასტრონომიული საზოგადოების და 1834 წელს სტატისტიკური საზოგადოების შექმნისას.

1837 წელს, ბრიჯუოთერის რვა ოფიციალური ტრაქტატის საპასუხოდ, ღმერთის ძალაუფლების, სიბრძნისა და სიკეთის შესახებ, რომელიც ვლინდება შემოქმედებაში, მან გამოაქვეყნა მეცხრე ბრიჯვუოთერის ტრაქტატი, რომელშიც შესთავაზა, რომ ღმერთმა ყოვლისშემძლეობითა და წინდახედულებით შექმნა ღვთაებრივი კანონმდებელი, რომელიც კანონებს ადგენს. ან პროგრამები), რომლებიც შემდეგ ქმნიდნენ ხედებს შესაბამის დროს, რითაც გამორიცხავს სასწაულების მოხდენის საჭიროებას ყოველ ჯერზე ახალი სახეობა... წიგნში მოცემულია ნაწყვეტები ამ თემაზე ავტორის ჯონ ჰერშელთან მიმოწერიდან.

ჩარლზ ბაბიჯმა ასევე მიაღწია მნიშვნელოვან წინსვლას კრიპტოგრაფიაში. მან დაარღვია autokey შიფრი, ისევე როგორც ბევრად უფრო სუსტი შიფრი, რომელსაც დღეს Babbage's Discovery ჰქვია, გამოიყენებოდა ბრიტანეთის სამხედროების მიერ და მხოლოდ რამდენიმე წლის შემდეგ გამოქვეყნდა. შედეგად, პრიმატი გადაეცა ფრიდრიხ კასისკის, რომელიც იმავე შედეგამდე მივიდა რამდენიმე წლის შემდეგ.

1838 წელს ბაბიჯმა გამოიგონა ლიანდაგის გამწმენდი, ლითონის ჩარჩო, რომელიც მიმაგრებულია ლოკომოტივების წინა მხარეს, რომელიც ასუფთავებს დაბრკოლებებს ლიანდაგებიდან. მან ასევე ჩაატარა მთელი რიგი კვლევები დიდ დასავლეთზე რკინიგზაისამბარდის სამეფო ბრუნელი.

მან მხოლოდ ერთხელ სცადა პოლიტიკაში ჩართვა, როდესაც 1832 წელს მან მონაწილეობა მიიღო ქალაქ ფინსბერის არჩევნებში. ბაბიჯი კენჭისყრაში ბოლო ადგილზე გავიდა.

მის მიერ შექმნილი დაუმთავრებელი გამოთვლითი მოწყობილობების ნაწილები ხელმისაწვდომია ლონდონის მეცნიერების მუზეუმში. 1991 წელს ჩარლზ ბაბიჯის Difference Engine აშენდა მისი თავდაპირველი გეგმების საფუძველზე და ის იდეალურად მუშაობდა.

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 სრულმასშტაბიანი ზოგადი დანიშნულების გამოთვლებზე. 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, მწკრივების 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-ის 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.

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 ზოგადი დანიშნულების კომპიუტერული პროექტი პუნჩირებული 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:

1. მეხსიერების რეგისტრები (Babbage-ის ტერმინოლოგიით მაღაზია - საცავი, საწყობი) არის თანამედროვე შესანახი მოწყობილობის (მეხსიერების) ანალოგი საწყისი მონაცემებისა და შედეგების შესანახად;
2. არითმეტიკული ერთეული (ბაბიჯის ტერმინოლოგიით, წისქვილი არის წისქვილი) არის ანალოგი. თანამედროვე მოწყობილობაგამოთვლებისთვის;
3. ბარაბანი, რომელიც აკონტროლებს მანქანის მუშაობას (საკონტროლო ლულა) - თანამედროვე მართვის მოწყობილობის (CU) პროტოტიპი;
4. 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 მოწყობილობაპროგრამის ავტომატური კონტროლის იდეებით! ამის გაცნობიერება კაცობრიობამ 100 წელზე მეტი ხნის შემდეგ ელექტრონიკის გამოჩენის წყალობით შეძლო.

1834 წლისთვის დამამატებელი მანქანა უკვე გამოიგონეს. ანალიტიკური ძრავამისგან განსხვავდებოდა რეესტრების არსებობით, რაც საშუალებას აძლევდა ემუშავა პირის მიერ ადრე შედგენილი პროგრამის მიხედვით. გაანგარიშების შუალედური შედეგი ინახებოდა რეესტრებში 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:

1. საოპერაციო ბარათები ( ინგლისურისაოპერაციო ბარათი) ემსახურებოდა მანქანის გადართვას შეკრების, გამოკლების, გაყოფისა და გამრავლების რეჟიმებს შორის;
2. ცვლადი რუქები ( ინგლისურიცვლადი ბარათი) აკონტროლებდა ინფორმაციის გადაცემას „საწყობიდან“ „წისქვილში“ და უკან;
3. ციფრული პუნჩ ბარათების გამოყენება შესაძლებელია როგორც მონაცემების მანქანაში შესატანად, ასევე შესანახად შუალედური შედეგებიგათვლები, თუ სივრცე "საწყობში" შეზღუდული იყო.

გარდა ამისა, შესაძლებელია ფუნქციების ბიბლიოთეკის შედგენა ოპერატიული რუკებიდან. 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. მე დავხარჯე მთელი ხაზიჩავატარე ექსპერიმენტები და მივაღწიე იმ დონეს, რომლის მიღმაც ჩემი შესაძლებლობები არ არის საკმარისი. ამ მხრივ, მე მიწევს უარი თქვას შემდგომ მუშაობაზე. ”

1791 წლის ბოლოს ბენჯამინისა და ელიზაბეტ ბაბეჯების ოჯახში ბიჭი დაიბადა. დაბადებისას მას ჩარლზი დაარქვეს. რვა წლის ასაკის მიღწევის შემდეგ, ბენჯამინ ბაბიჯმა შვილი გაგზავნა კერძო სკოლაში ალფინგტონში. ჩარლზს ჯანმრთელობის მდგომარეობა არ აძლევდა საშუალებას მისულიყო მისი ასაკის ბავშვებისთვის ჩვეულ სასწავლო დაწესებულებაში. როგორც მასწავლებელმა, მომავალმა ცნობილმა გამომგონებელმა მიიღო მღვდელი, რომელსაც არ შეეძლო სრული განათლების მიცემა. ასე რომ, როდესაც ჩარლზ ბაბიჯი კოლეჯში შევიდა 1810 წელს, ის ბევრად ჩამორჩებოდა თავის თანატოლებს.

ბავშვობაში ჩარლზმა დრო დაკარგა მექანიკური სათამაშოების დაშორებით. რა თქმა უნდა, ბევრ ჩვენგანს უყვარს იმის ცოდნა, თუ რისგან შედგება კონკრეტული სათამაშო, მაგრამ არცერთი მათგანი არ აკავშირებს თავის ცხოვრებას მექანიკასთან. უკვე ბავშვობაში, ბაბიჯი, სათამაშოების დაშორებით, ცდილობდა გაეგო, რა აიძულებს მათ მოძრაობას. და თითქმის ყოველთვის ახერხებდა ამას.

კოლეჯში შესვლამდე ჩარლზი დაესწრო აკადემიას ენფილდში. ამაში ვრცელი მათემატიკის ბიბლიოთეკის წყალობით საგანმანათლებლო დაწესებულებისბაბეჯს შეუყვარდა ეს მეცნიერება და შემდგომში დაიწყო მისი მნიშვნელობის პრაქტიკაში დამტკიცება.

სახლში დაფუძნებული განათლების წყალობით და ასე სწავლობდა „ანალიტიკური ძრავის“ მომავალი გამომგონებელი ალფინგტონის სკოლასა და ენფილდის აკადემიაში, ბაბეჯის ცოდნა აშკარად აკლდა. მამამისმა აკადემიის დასრულების შემდეგ რეპეტიტორები დაიქირავა. ერთ-ერთმა მათგანმა შეძლო ჩარლზს მიეცა კოლეჯში შესასვლელად საჭირო ცოდნა.

1810 წელს ბაბიჯი შევიდა კემბრიჯის ტრინიტის კოლეჯში. ჩარლზი მთელ თავისუფალ დროს მათემატიკის დამოუკიდებელ შესწავლას უთმობდა. მან შეისწავლა ლაგრანჟის, ლაიბნიცის, ეილერის, ნიუტონის და სხვა „დიდი მათემატიკური გონების“ ნაშრომები. გარდა ამისა, ახალგაზრდას ხელი მიუწვდებოდა პარიზის, ბერლინისა და პეტერბურგის აკადემიების მათემატიკოსთა ნაშრომებზე.

სწრაფად გაუსწრო თანატოლებს, ბაბიჯი იმედგაცრუებული გახდა კემბრიჯის განათლების სისტემით. მან თავის კოლეჯის მეგობრებთან ჰერშელთან და პიკოკთან ერთად დააარსა ანალიტიკური საზოგადოება 1812 წელს. მისი დახმარებით ახალგაზრდებმა ბრიტანელებმა შეძლეს ინგლისურად მიეღოთ იმ დროის ცნობილი მათემატიკოსების ნამუშევრები. გარდა ამისა, საზოგადოების შეხვედრებზე შეიძლებოდა რაღაც საკითხების განხილვა, კამათი და ბევრი რამის სწავლა, რაც კოლეჯის მასწავლებლებს არ უთქვამთ.

მოულოდნელად, 1812 წელს, ბაბიჯი ტოვებს ტრინიტის კოლეჯს, მოტივით დაბალი დონესტუდენტების მიერ მიღებული ცოდნა. ბოროტმა ენებმა, რომლებიც ჩარლზს იცნობდნენ, თქვეს, რომ ის წავიდა, რადგან მასწავლებლებისა და სტუდენტების უმეტესობა ბაბეჯს ჰერშელისა და პიკოკის შემდეგ კოლეჯში მესამე ადამიანად თვლიდა. ამით არ აინტერესებდა, ბაბიჯი წავიდა წმ. პეტრე, სადაც ორი წლის შემდეგ მიიღო ბაკალავრის ხარისხი.

1815 წელს ჩარლზი და მისი ახალგაზრდა მეუღლე (იმ წელს, როდესაც მან დაამთავრა წმინდა პეტრეს კოლეჯი, დაქორწინდა ჯორჯიანა უიტმურზე) გადავიდა ინგლისის დედაქალაქში, სადაც ერთი წლის შემდეგ ბაბიჯი გახდა ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრი.

1827 წელი ახალგაზრდა მეცნიერისთვის შავი გახდა. ჯერ მამა დაკრძალა, შემდეგ ცოლი და ორი შვილი. იმისთვის, რომ გაუთავებელ დეპრესიაში არ ჩავარდნილიყო, ბაბიჯი გაემგზავრა ბრიტანეთის კუნძულებზე, რის შემდეგაც კემბრიჯში მათემატიკური მეცნიერებების პროფესორის თანამდებობა დაიკავა.

მცირე განსხვავების ძრავა.

პირველი გამოგონება, რამაც ბაბიჯი გახადა ცნობილი, იყო გამოთვლითი მანქანა, რომელსაც ჩარლზმა უწოდა "განსხვავების ძრავა". 1812 წელს ბაბიჯი დაკავებული იყო ლოგარითმული ცხრილების შესწავლით. ის იმდენად დაიღალა სწავლით, რომ ახალგაზრდა მათემატიკოსს პირდაპირ მაგიდასთან ჩაეძინა. როდესაც მეგობარმა გააღვიძა მას კითხვა: "რას აკეთებ?" ჩარლზმა უპასუხა, რომ მას სურდა შეექმნა მანქანა, რომელსაც შეეძლო რთული მათემატიკური გამოთვლების გაკეთება.


მათემატიკოსს შვიდი წელი დასჭირდა გამოთვლის იდეებისა და პრინციპების ჩამოყალიბებას მანქანის დახმარებით. სამი წლის შემდეგ, 1822 წელს, ბაბიჯმა დაიწყო თავისი "განსხვავების ძრავის" შექმნა. იგი შედგებოდა მრავალი მექანიზმისა და ბერკეტისგან. სხვაობის ძრავა მუშაობდა 18-ბიტიანი რიცხვებით, ზუსტი მერვე ათწილადამდე. მას შეეძლო მე-7 ხარისხის მრავალწევრების მნიშვნელობის დათვლა. ჩარლზ ბაბიჯმა მიიღო ასტრონომიული საზოგადოების მედალი თავისი გამოგონებისთვის.

დიდი განსხვავება ძრავა.

1822 წელს, ასტრონომიულ, ნავიგაციასა და მათემატიკურ გამოთვლებში დასაქმებულთა რაოდენობის შესამცირებლად, ბაბიჯმა მოიფიქრა დიდი განსხვავება ძრავის შექმნა. სამეფო და ასტრონომიული საზოგადოება, გამომგონებლის მოთხოვნით, დათანხმდა თანხების გამოყოფას.

1822 წლიდან 1834 წლამდე 17 000 ფუნტი გამოიყო სახელმწიფოსგან დიდი განსხვავება მანქანების დასამზადებლად და ჩარლზმა 6000 მეტი დახარჯა საკუთარი ჯიბიდან. მაგრამ იმდროინდელი დაბალი ტექნოლოგიური ბაზა არ იძლეოდა მანქანის შექმნას გამომგონებლის სიცოცხლის განმავლობაში.

მის შემდეგ ჩარლზ ბაბიჯმა დატოვა დიდი განსხვავება მანქანის ნახატები, რომელიც უნდა შედგებოდა 25 ათასი ნაწილისგან და იწონიდა 14 ტონას. შვეიცარიელმა გამომგონებელმა შოიცმა 1854 წელს შექმნა რამდენიმე განსხვავებული მანქანა ბაბეჯის ნახატებიდან.

ანალიტიკური ძრავა - პირველი კომპიუტერის პროტოტიპი

Babbage არ იყო ძალიან განაწყენებული მისი წარუმატებლობა Big Difference Engine-თან დაკავშირებით. მაშინაც კი, მას ესმოდა, რომ ეს იქნებოდა პროგრამირებადი მანქანები. 1834 წელს ჩარლზმა დაიწყო პროგრამირებადი ანალიტიკური ძრავის შემუშავება, თანამედროვე კომპიუტერის პროტოტიპი.

Babbage-ის ანალიტიკური ძრავა უნდა შედგებოდეს რამდენიმე ნაწილისგან:
საწყობი - ოპერაციების შედეგებისა და ცვლადების მნიშვნელობების შენახვა. თანამედროვე მეხსიერება.
Mills - პასუხისმგებელი იყო ცვლადებით ოპერაციებზე, ინახავდა გამოთვლაში ჩართული ცვლადების მნიშვნელობებს. ამ მომენტში... თანამედროვე პროცესორი.
მესამე მოწყობილობა (ბაბიჯის ნახატებში მისი სახელი არ იყო დასახელებული) - ოპერაციების თანმიმდევრობის კონტროლი, ცვლადების გადატანა და ამოღება საწყობში, შედეგების გამოტანა.

Babbage's Analytical Engine დაპროგრამებული იყო ორი ტიპის პუნჩირებული ბარათების გამოყენებით: ოპერატიული და ცვლადი ბარათები.

ჩარლზ ბაბიჯი გარდაიცვალა 1871 წელს. მან დატოვა ანალიტიკური ძრავის გეგმები. პირველი პროგრამისტი არის ადა ლავლეისი და ლექციების ჩანაწერები, რომლებიც ჩაწერა ტურინის საარტილერიო აკადემიის მასწავლებელმა ლუიჯი მენაბრეამ. ნოტები ინგლისურად თარგმნა ბაბეჯის მეგობარმა და თანამოაზრემ, ადა ლავლეისმა (ჯორჯ ბაირონის ქალიშვილი). მან მიაწოდა შენიშვნები თავისი კომენტარებით, რომლებიც უფრო დიდი იყო, ვიდრე მთავარი ტექსტი.

ადა ლავლეისმა ბაბეჯის ლექციების კომენტარში ასევე შეადგინა ანალიტიკური ძრავის დაპროგრამების პირველი ინსტრუქციები. ამ ინსტრუქციების შემდეგ ადა ლავლეისი ითვლებოდა პირველ პროგრამისტად.

1888 წელს ჩარლზის ვაჟმა, ჰენრი ბაბეჯმა შექმნა ანალიტიკური ძრავის მთავარი ერთეული მამის ნახატების მიხედვით. Babbage-ის მანქანა მთლიანად შეიქმნა მხოლოდ 1906 წელს მონროს კომპანიის ძალისხმევით.

ჩარლზ ბაბეჯის პიროვნება და მისი დამსახურება.

როგორც ზემოთ დავწერეთ, იმდროინდელი ტექნოლოგიური ბაზა მნიშვნელოვნად ჩამოუვარდებოდა ჩარლზ ბაბეჯის აზროვნების მატარებელს. თავისი მანქანების წარმოებისთვის, გამომგონებელმა დააპროექტა ჯვარედინი პლანერი და კოშკურის სახურავი, აღმოაჩინა წარმოების ახალი მეთოდი. გადაცემათა ბორბლებიდა დააპროექტა მრავალი განსხვავებული მოწყობილობა.


გარდა ამისა, ბაბეჯის გონება გამოიყენეს სპიდომეტრისა და ტაქომეტრის გამოგონებაში. მეცნიერმა ასევე გამოიგონა ლაბორატორიული მანქანა, რომელიც აღჭურვილია ჩამწერებით, ხელსაწყო რელსებიდან საგნების გადასაყრელად.

ჩვენმა გმირმა ასევე მიიღო მონაწილეობა ინგლისში საფოსტო სისტემის რეფორმაში, ეწეოდა დაშიფვრისა და ელექტრომაგნიტიზმის საკითხებს.

ჩარლზ ბაბიჯი ძალიან მრავალმხრივი ადამიანი იყო. მის მეგობრებს შორის იყვნენ ჟან ფუკო, ჩარლზ დარვინი, იუნგი, ფურიე და პიერ ლაპლასი. ნიჭიერმა გამომგონებელმა და მათემატიკოსმა ისტორიაში უზარმაზარი კვალი დატოვა, ტყუილად არ არის, რომ ბაბეჯს პირველი კომპიუტერის გამომგონებელს უწოდებენ.

Babbage's Difference Engine- ბრიტანელი მათემატიკოსის ჩარლზ ბაბეჯის კომპიუტერი, რომელიც შექმნილია გამოთვლების ავტომატიზაციისთვის ფუნქციების მიახლოებით პოლინომებით და სასრული განსხვავებების გამოთვლით. მე-19 საუკუნის დასაწყისში ლოგარითმული ცხრილები ბევრ შეცდომას შეიცავდა. მათი გამოსწორების პრობლემის გადასაჭრელად, ბაბიჯი მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ საჭირო იყო ავტომატური გამოთვლებისთვის აპარატის შექმნა.

1822 წელს ბაბიჯმა გამოაქვეყნა სტატია, რომელშიც აღწერილია გამოთვლითი მანქანადა დაიწყო მისი შექმნა. მანქანა დაფუძნებული იყო მათემატიკური მეთოდით ფუნქციების პოლინომებით დაახლოებისა და სასრული განსხვავებების გამოსათვლელად. ამიტომ, ბაბეჯის მანქანას ეწოდა განსხვავებების მანქანა, მას უნდა გამოეთვალა მრავალწევრების მნიშვნელობები მეექვსე ხარისხამდე მეთვრამეტე ათობითი ადგილების სიზუსტით. 1822 წელს ბაბიჯმა ააშენა განსხვავებული ძრავის მოდელი, რომელიც შედგებოდა ლილვაკებისა და გადაცემათა კოლოფისგან, რომლებიც ბრუნავდა ხელით ბერკეტის გამოყენებით. 1823 წელს ბრიტანეთის მთავრობამ ბაბეჯს სუბსიდია მისცა შემდგომი მუშაობა... ბაბიჯის მიერ მიღებული სუბსიდიების ჯამური ოდენობა 17 ათასი ფუნტი იყო.

მანქანის მშენებლობის დაწყებისას ბაბიჯი არ წარმოადგენდა ყველა მომავალ სირთულეს და ცხრა წლის შემდეგ იძულებული გახდა შეაჩერა მუშაობა. თუმცა, აპარატის ნაწილს შეეძლო ფუნქციონირება და გამოთვლების შესრულება იმაზე დიდი სიზუსტით, ვიდრე მოსალოდნელი იყო. განსხვავება ძრავის დიზაინი ეფუძნებოდა ათობითი სისტემას. როდესაც Difference Engine-ის დაფინანსება დასრულდა, ბაბიჯმა დაიწყო უფრო ზოგადი ანალიტიკური ძრავის შექმნა, შემდეგ კი დაუბრუნდა თავდაპირველ დიზაინს. Ახალი პროექტირომელზედაც მუშაობდა 1847-1849 წლებში ეწოდა Difference Engine No.2.

ბაბეჯის გამოცდილებიდან გამომდინარე, შვედმა გამომგონებელმა პერ გეორგ შეუტცმა 1854 წელს დაიწყო განსხვავებული ძრავების მშენებლობა და 1859 წელს კი მოახერხა ერთი მათგანის გაყიდვა ბრიტანეთის მთავრობის ოფისში. 1855 წელს მიიღო შოიცის განსხვავება ძრავა ოქროს მედალიმსოფლიო გამოფენა პარიზში. მოგვიანებით, შვედმა გამომგონებელმა მარტინ ვიბერგმა გააუმჯობესა შოიცის აპარატის დიზაინი და გამოიყენა იგი დაბეჭდილი ლოგარითმული ცხრილების გამოსათვლელად და გამოსაქვეყნებლად.

1989-1991 წლებში, ჩარლზ ბაბეჯის დაბადების ორმოცდაათი წლისთავთან დაკავშირებით, სამუშაო ასლი შეგროვდა მისი ნამუშევრების საფუძველზე ლონდონის მეცნიერების მუზეუმში. განსხვავება მანქანანომერი 2. 2000 წელს იმავე მუზეუმმა ააწყო ბაბეჯის მიერ შექმნილი პრინტერი მისი აპარატისთვის. ამ ექსპერიმენტებმა დაასრულა დებატები ჩარლზ ბაბიჯის დიზაინის მუშაობისუნარიანობის შესახებ.

თავისი მუშაობის დროს ბაბეჯს გაუჩნდა იდეა უნივერსალური გამოთვლითი მანქანის შექმნის შესახებ, რომელსაც მან უწოდა ანალიტიკური. იგი გახდა კომპიუტერის პროტოტიპი. ერთ ლოგიკურ წრეში ბაბიჯმა დააკავშირა არითმეტიკული მოწყობილობა (მან უწოდა "წისქვილი"), მეხსიერების რეგისტრები გაერთიანდა ერთ მთლიანობაში ("საწყობი") და შემავალი / გამომავალი მოწყობილობა, რომელიც განხორციელდა სამი ტიპის პუნჩირებული ბარათების გამოყენებით. ოპერაციით დარტყმული ბარათები ცვლის მანქანას შეკრებას, გამოკლებას, გაყოფასა და გამრავლებას. ცვლადი დარტყმული ბარათები აკონტროლებდა ინფორმაციის გადაცემას „საწყობიდან“ „წისქვილში“ და პირიქით. რიცხვითი პუნჩირებული ბარათები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მანქანაში მონაცემების შესატანად, ასევე გამოთვლების შედეგების შესანახად, თუ სივრცე შეზღუდული იყო "საწყობში".