Charles Babbage este un matematician și inventator englez care a proiectat primul computer digital automat. În plus, a contribuit la crearea sistemului poștal modern englezesc și a compilat primele tabele actuariale fiabile, a inventat un fel de vitezometru și un dispozitiv de curățare a căilor ferate.
Biografia lui Charles Babbage
Născut la Londra la 26 decembrie 1791, fiul partenerului Praeds Bank, Benjamin Babbage, proprietarul Bitton Estate din Teignmouth, și al lui Betsy Plumley Tip. În 1808, familia a decis să se mute în vechea casă Rowden, situată în East Teignmouth, iar tatăl a devenit conducătorul bisericii Sf. Mihail din apropiere.
Tatăl lui Charles era un bărbat bogat, așa că a putut să urmeze mai multe școli de elită. La 8 ani, a fost nevoit să meargă la o școală rurală pentru a-și reveni după o boală periculoasă. Părinții lui au decis că creierul copilului „nu ar fi trebuit să fie tensionat prea mult”. Potrivit lui Babbage, „Această mare lenevie ar fi dus la unele dintre speculațiile sale din copilărie”.
S-a înscris apoi la King's Gymnasium din Totnes, South Devon, o școală publică înfloritoare care funcționează și astăzi, dar condițiile de sănătate l-au forțat pe Charles să caute tutori privați pentru o perioadă. În cele din urmă, a intrat într-o academie închisă pentru 30 de studenți, condusă de reverendul Stephen Freeman. Instituția avea o bibliotecă vastă, pe care Babbage o folosea pentru a studia singur matematica și a învățat să o iubească. După ce a părăsit academia, a mai avut doi mentori personali. Unul dintre ei era un cleric de la Cambridge, despre a cărui învățătură Charles a spus: „Mi-e teamă că nu am cules toate beneficiile pe care le-aș putea avea”. Celălalt era un profesor de la Oxford. El l-a predat lui Charles Babbage clasicii pentru a putea fi admis la Cambridge.
Studiind la Universitate
În octombrie 1810, Babbage a ajuns la Cambridge și a intrat în Trinity College. A avut o educație excelentă - îi cunoștea pe Lagrange, Leibniz, Lacroix, Simpson și a fost serios dezamăgit de programele matematice disponibile. Așa că el, împreună cu John Herschel, George Peacock și alți prieteni, a decis să formeze Societatea Analitică.
Când Babbage s-a transferat la Cambridge Peterhouse în 1812, a fost cel mai bun matematician; dar nu a absolvit cu onoruri. A primit titlul de onoare mai târziu, fără să treacă măcar examenele, în 1814.
În 1814, Charles Babbage s-a căsătorit cu Georgiana Whitmore. Tatăl său, dintr-un motiv oarecare, nu l-a binecuvântat niciodată. Familia locuia în liniște pe strada Devonshire 5, Londra, doar trei dintre cei opt copii ai lor au supraviețuit până la maturitate.
Tatăl lui Charles, soția lui și unul dintre fiii săi au murit tragic în 1827.
Proiect pe calculator
Pe vremea lui Charles Babbage, la calcularea tabelelor matematice, se făceau adesea greșeli, așa că a decis să găsească o nouă metodă care să o facă mecanic, eliminând factorul erorii umane. Această idee a apărut de la el foarte devreme, în 1812.
Trei factori diferiți i-au influențat decizia:
- nu-i plăcea neglijența și inexactitatea;
- tabelele logaritmice erau ușoare pentru el;
- s-a inspirat din lucrările existente ale lui W. Schickard, B. Pascal și G. Leibniz.
El a discutat despre principiile de bază ale calculului dispozitivului într-o scrisoare către Sir H. Davy la începutul anului 1822.
Motor de diferență
Babbage a prezentat ceea ce el a numit „motorul diferențelor” Societății Regale de Astronomie pe 14 iunie 1822, într-o lucrare intitulată „Observații privind aplicarea calculului mașinilor la tabelele astronomice și matematice”. El a putut calcula polinoame folosind o metodă numerică numită diferență.
Societatea a aprobat ideea, iar în 1823 guvernul ia acordat 1.500 de lire sterline pentru a o construi. Babbage a înființat un atelier într-una dintre camerele casei sale și l-a angajat pe Joseph Clement să supravegheze construcția dispozitivului. Fiecare parte trebuia făcută manual cu unelte speciale, dintre care multe le-a dezvoltat el însuși. Charles a făcut multe tururi industriale pentru a obține o mai bună înțelegere Procese de producție... Pe baza acestor călătorii și a mea experienta personala la crearea mașinii în 1832, Babbage a publicat lucrarea „On the Economics of Machines and Manufacturing”. Aceasta a fost prima publicație despre ceea ce astăzi se numește „organizarea științifică a producției”.
Tragedie personală și călătorii prin Europa
Moartea soției Georgianei, tatăl lui Charles Babbage și fiul său tânăr, a întrerupt construcția în 1827. Munca l-a împovărat foarte mult și a fost pe punctul de a se prăbuși. John Herschel și alți câțiva prieteni l-au convins pe Babbage să călătorească în Europa pentru a se recupera. A călătorit prin Țările de Jos, Belgia, Germania, Italia, vizitând universități și industrii.
În Italia, a aflat că a fost numit Lucasov profesor de matematică la Universitatea Cambridge. Inițial, a vrut să refuze, dar prietenii l-au convins de contrariu. La întoarcerea sa în Anglia în 1828, s-a mutat pe strada Dorset nr. 1.
Reluarea lucrului
În timpul absenței lui Babbage, proiectul Difference Engine a fost criticat. S-au răspândit zvonuri că a irosit banii guvernamentali, că mașina nu funcționa și că nu ar avea nicio valoare practică dacă ar fi făcută. John Herschel și Royal Society au apărat public proiectul. Guvernul și-a continuat sprijinul furnizând 1.500 de lire sterline la 29 aprilie 1829, 3.000 de lire sterline pe 3 decembrie și aceeași sumă la 24 februarie 1830. Lucrările au continuat, dar Babbage întâmpina în mod constant dificultăți în obținerea banilor de la trezorerie.
Refuzul proiectului
Necazurile financiare ale lui Charles Babbage au coincis cu o escaladare a dezacordului cu Clement. Babbage a construit un atelier cu două etaje și 15 metri lungime în spatele casei sale. Avea un acoperiș de sticlă pentru iluminat și un depozit ignifug și curat pentru mașină. Clement a refuzat să se mute într-un nou atelier și a cerut bani pentru a călători prin oraș pentru a supraveghea lucrările. Ca răspuns, Babbage i-a oferit să primească plata direct de la trezorerie. Clement a refuzat și a încetat să lucreze la proiect.
Mai mult, a refuzat să predea desenele și instrumentele folosite pentru a crea Difference Engine. După o investiție de 23.000 de lire sterline, inclusiv 6.000 de lire din fondurile proprii ale lui Babbage, lucrările la dispozitivul neterminat au încetat în 1834. În 1842, guvernul a abandonat oficial proiectul.
Charles Babbage și motorul său analitic
Departe de Difference Engine, inventatorul a început să se gândească la o versiune îmbunătățită a acestuia. Între 1833 și 1842, Charles a încercat să construiască un dispozitiv care ar putea fi programat să facă orice, nu doar ecuații polinomiale. Prima descoperire a avut loc atunci când a redirecționat ieșirea aparatului către intrarea sa pentru a rezolva ecuații ulterioare. El a descris-o ca pe o mașină care „își mănâncă propria coadă”. Nu i-a luat mult timp pentru a identifica elementele de bază ale unui motor analitic.
Charles Babbage folosea cărți perforate împrumutate din jacquard pentru a introduce datele și a indica ordinea calculelor necesare.Aparatul era format din două părți: o moară și un depozit. O moară, corespunzătoare procesorului unui computer modern, efectua operații pe date obținute din stocare, care pot fi considerate memorie. A fost primul computer din lume scop general.
Computerul lui Charles Babbage a fost proiectat în 1835. Amploarea lucrării a fost cu adevărat incredibilă. Babbage și mai mulți asistenți au produs 500 de desene mari de proiectare, 1.000 de foi de desemnare mecanică și 7.000 de fișe de descriere. Moara finalizată avea 4,6 m înălțime și 1,8 m în diametru. Bolta de 100 de cifre s-a extins pe 7,6 m. mașină nouă Babbage a construit doar piese de testare mici. Aparatul nu a fost niciodată complet finalizat. În 1842, după repetate încercări nereușite pentru a obține finanțare guvernamentală, a apelat la Sir Robert Peel. A refuzat și în schimb i-a oferit titlul de cavaler. Babbage a refuzat. El a continuat să modifice și să îmbunătățească designul pentru mulți ani de acum încolo.
Contesa Lovelace
În octombrie 1842, Federico Luigi, un general și matematician italian, a publicat un articol despre Motorul analitic. Augusta Ada King, Contesa de Lovelace, o veche prietenă a lui Babbage, a transferat lucrarea la Engleză... Charles a invitat-o să adnoteze traducerea. Între 1842 și 1843, cuplul a co-scris 7 note, a căror lungime totală era de trei ori dimensiunea reală a articolelor. Într-una dintre ele, Ada a pregătit un tabel de execuție a programului pe care l-a creat Babbage pentru a calcula numerele Bernoulli. Într-o alta, ea a scris despre o mașină algebrică generalizată care poate funcționa pe simboluri în același mod ca și cu numerele. Lovelace a fost probabil primul care a înțeles obiectivele mai ample ale dispozitivului lui Babbage și este considerat de unii ca fiind primul programator de computere din lume. Ea a început să lucreze la o carte care descrie motorul analitic mai detaliat, dar nu a avut timp să o termine.
Miracolul ingineriei mecanice
Între octombrie 1846 și martie 1849, Babbage a început să proiecteze un al doilea motor de diferență, folosind cunoștințele pe care le dobândise în crearea motorului analitic. A folosit doar 8000 de piese, de trei ori mai puține decât prima. A fost un miracol al ingineriei mecanice.
Spre deosebire de motorul analitic, pe care l-a depanat și modificat în mod constant, cel de-al doilea motor de diferență al lui Charles Babbage nu a fost schimbat după faza inițială de dezvoltare. În viitor, inventatorul nu a făcut nicio încercare de a construi dispozitivul.
24 de desene au rămas în arhivele Muzeului de Știință până când ideile lui Charles Babbage au fost realizate în 1985-1991, cu crearea unei replici la dimensiunea normală cu ocazia împlinirii a 200 de ani. Dimensiunile aparatului au fost de 3,4 m lungime, 2,1 m înălțime și 46 cm adâncime, iar greutatea acestuia a fost de 2,6 tone. Limitele de precizie erau limitate la valorile care puteau fi atinse la momentul respectiv.
Realizări
În 1824, Babbage a primit Medalia de Aur a Societății Regale de Astronomie „pentru inventarea unei mașini de calcul a tabelelor matematice și astronomice”.
Din 1828 până în 1839, Babbage a fost profesor Lukasian de matematică la Cambridge. A scris mult pentru o serie de periodice științifice și a jucat rol important la crearea Societății Astronomice în 1820 și a Societății de Statistică în 1834.
În 1837, ca răspuns la cele 8 tratate oficiale Bridgewater despre puterea, înțelepciunea și bunătatea lui Dumnezeu care se manifestă în creație, el a publicat cel de-al nouălea tratat Bridgewater, propunând că Dumnezeu, cu atotputernță și previziune, a creat un legiuitor divin care face legi (sau programe), care apoi au creat vizualizări la momente adecvate, eliminând astfel nevoia de a face minuni de fiecare dată când era necesar să se facă noul fel... Cartea conține fragmente din corespondența autorului cu John Herschel pe această temă.
Charles Babbage a făcut, de asemenea, progrese notabile în criptografie. El a spart cifrul autokey, precum și cifrul mult mai slab, care astăzi se numește Babbage's Discovery, a fost folosit de armata britanică și a fost publicat doar câțiva ani mai târziu. Drept urmare, primatul a trecut la Friedrich Kasiski, care a ajuns la același rezultat câțiva ani mai târziu.
În 1838, Babbage a inventat curățătorul de șine, un cadru metalic atașat la partea din față a locomotivelor, curățând obstacolele de pe șine. De asemenea, a realizat o serie de studii asupra Marelui Vest cale ferată Isambard Regatul Brunel.
A încercat o singură dată să se implice în politică, când în 1832 a candidat la alegeri în orașul Finsbury. Babbage a terminat ultimul la vot.
Părți din dispozitivele de calcul neterminate pe care le-a creat sunt disponibile pentru vizitare la Muzeul de Știință din Londra. În 1991, motorul de diferență al lui Charles Babbage a fost construit pe baza planurilor sale originale și a funcționat perfect.
Charles Babbage (1791-1871) - un pionier în crearea tehnologiei informatice, care a dezvoltat 2 clase de calculatoare - diferență și analitică. Prima dintre ele și-a primit numele datorită principiului matematic pe care se bazează - metoda diferențelor finite. Frumusețea sa constă în utilizarea excepțională a adunării aritmetice fără a fi nevoie să recurgă la înmulțire și împărțire, care sunt greu de implementat mecanic.
Mai mult decât un calculator
Babbage's Difference Engine este un dispozitiv de calcul. Ea operează cu numere în singurul mod în care poate, adăugându-le constant în conformitate cu metoda diferențelor finite. Nu poate fi folosit pentru calcule aritmetice generale. Motorul analitic al lui Babbage este mult mai mult decât un simplu calculator. Acesta marchează tranziția de la aritmetica mecanizată la calculul de uz general la scară completă. La diferite etape ale evoluției ideilor lui Babbage au existat cel puțin 3 proiecte. Prin urmare, motoarele sale analitice sunt mai bine menționate la plural.
Comoditate și eficiență inginerească
Dispozitivele Babbage sunt zecimale în sensul că folosesc 10 cifre de la 0 la 9 și digitale pentru că funcționează doar pe numere întregi. Valorile sunt reprezentate prin roți dințate, iar fiecare cifră are propria sa roată. Dacă se oprește la o poziție intermediară între valorile întregi, atunci rezultatul este considerat nedefinit, iar mașina este blocată pentru a indica o încălcare a integrității calculelor. Aceasta este o formă de detectare a erorilor.
Babbage a luat în considerare și utilizarea altor sisteme de numere decât cele zecimale, inclusiv binare și baza 3, 4, 5, 12, 16 și 100. S-a hotărât pe zecimală datorită familiarității și eficienței inginerești, deoarece reduce semnificativ numărul de părți în mișcare.
Diferența motorului nr. 1
În 1821, Babbage a început dezvoltarea unui mecanism pentru calcularea și tabularea funcțiilor polinomiale. Autorul îl descrie ca un dispozitiv pentru calcularea automată a unei secvențe de valori cu imprimarea automată a rezultatelor sub forma unui tabel. O parte integrantă a structurii este o imprimantă conectată mecanic la secțiunea de calcul. Difference Engine # 1 este primul design complet pentru execuție automată calcule.
Din când în când Babbage se schimba funcţionalitate dispozitive. Designul din 1830 descrie o mașină cu 16 cifre și 6 ordine de mărime. Modelul a constat din 25 de mii de părți, împărțite în mod egal între secțiunea de calcul și imprimantă. Dacă dispozitivul ar fi fost construit, ar fi cântărit aproximativ 4 tone și ar fi avut o înălțime de 2,4 m. Lucrările la Babbage's Difference Engine au fost oprite în 1832, după o dispută cu inginerul Joseph Clement. Finanțarea statului s-a încheiat în cele din urmă în 1842.
Motor analitic
Când lucrările la motorul diferențelor s-au blocat, în 1834, Babbage a conceput un dispozitiv mai ambițios, care mai târziu a devenit cunoscut drept motorul de calcul programabil universal analitic. Proprietățile structurale ale mașinii lui Babbage sunt în mare măsură în concordanță cu blocurile de bază ale unui computer digital modern. Programarea se face folosind carduri perforate. Această idee a fost împrumutată de la războaiele jacquard, unde servesc la crearea unor modele textile complicate.
Structura logică a motorului analitic al lui Babbage urmează în mare măsură designul dominant al computerelor în era electronică, care implică memorie („magazin”) separată de unitatea centrală de procesare („moară”), execuția secvențială a operațiunilor și mijloace pentru intrare și ieșire. de date și instrucțiuni. Prin urmare, autorul dezvoltării a primit titlul de pionier al tehnologiei informatice cu totul meritat.
Memorie și unitate centrală de procesare
Mașina lui Babbage are un „magazin” în care sunt stocate numerele și, de asemenea, o „moară” separată unde se efectua procesarea aritmetică. Ea avea un set de 4 funcții aritmetice și putea efectua înmulțiri și împărțiri directe. În plus, dispozitivul era capabil să efectueze operații care se numesc acum ramificare condiționată, buclă (iterație), microprogramare, procesare paralelă, fixare, modelare a pulsului etc. Autorul însuși nu a folosit o astfel de terminologie.
CPU-ul motorului analitic, pe care l-a numit „moara”, oferă:
- stocarea numerelor, operațiuni asupra cărora se efectuează imediat, în registre;
- are hardware pentru efectuarea de operații aritmetice de bază cu ele;
- transmisie orientată către utilizator instrucțiuni externe management intern detaliat;
- un sistem de sincronizare (ceas) pentru executarea instrucțiunilor într-o secvență atent selectată.
Mecanismul de control al motorului analitic efectuează operațiuni automat și constă din două părți: nivelul inferior, controlat de tobe masive numite butoaie și nivel inalt folosind cărți perforate dezvoltate de Jacquard pentru războaie, utilizate pe scară largă la începutul anilor 1800.
Dispozitive de ieșire
Rezultatul calculului este afișat căi diferite inclusiv tipărire, cărți perforate, diagrame și stereotipuri automate - tăvi din material moale pe care se face o amprentă, capabile să servească drept matriță pentru turnarea plăcilor pentru imprimare.
Design nou
Babbage și-a finalizat în mare parte munca de pionierat asupra motorului analitic până în 1840 și a început să dezvolte un nou dispozitiv. Între 1847 și 1849, el a finalizat dezvoltarea Difference Engine # 2, care a fost o versiune îmbunătățită a originalului. Această modificare a fost concepută pentru operațiuni cu numere de 31 de biți și ar putea tabula orice polinom de ordinul 7. Designul era elegant simplu și necesita doar o treime din piesele modelului original, oferind o putere de procesare egală.
Diferența și mașini analitice Charles Babbage, a fost folosit același design al dispozitivului de ieșire, care nu numai că a făcut o imprimare pe hârtie, ci și a creat automat stereotipuri și a produs independent formatarea conform aspectului paginii specificat de operator. Totodată, a fost posibilă reglarea înălțimii rândului, a numărului de coloane, a lățimii câmpurilor, a fost prevăzută plierea automată a rândurilor sau coloanelor și aranjarea liniilor goale pentru ușurința citirii.
Patrimoniul
Pe lângă câteva create parțial ansambluri mecaniceși modele de testare a secțiunilor mici de lucru, niciunul dintre modele nu a fost implementat pe deplin în timpul vieții lui Babbage. Modelul principal, asamblat în 1832, era 1/7 din Difference Engine # 1, care consta din aproximativ 2.000 de piese. Funcționează impecabil până în prezent și este primul dispozitiv de calcul automat de succes care implementează calcule matematice într-un mecanism. Babbage a murit în timp ce o mică parte experimentală a motorului analitic era asamblată. Au supraviețuit multe detalii ale construcției, precum și o arhivă completă de desene și note.
Uriașele modele de calcul mecanice ale lui Babbage sunt considerate una dintre realizările intelectuale uimitoare ale secolului al XIX-lea. Abia în ultimele decenii munca sa a fost studiată în detaliu, iar gradul de importanță a ceea ce a realizat devine din ce în ce mai evident.
După cum am scris deja în articol, nu a fost construit de creatorul său. Cu toate acestea, în cursul muncii sale, Babbage a avut ideea de a crea o mașină de calcul universală care ar trebui să funcționeze conform unui program fără intervenție umană.
El a numit o astfel de mașină analitică. Peste 100 de ani mai târziu, această idee a devenit baza pentru crearea computerelor electronice.
În 1834, Charles Babbage a descris-o pe a lui motor analitic(Motor analitic). A fost un proiect computerizat de uz general care folosea carduri perforate și motor cu aburi ca sursă de energie.
Card
Cărțile perforate erau bucăți de carton perforat. Ele au fost folosite pentru prima dată în 1804 de către francezul Jacquard pentru un războaie mecanic controlat de secvențe de cărți perforate. În conformitate cu pozițiile găurilor de pe card, naveta a făcut anumite mișcări, dând țesăturii o structură adecvată.
Apropo, la începutul anilor 1980, toți programatorii-utilizatorii din acea vreme își îndesau programele pe carduri perforate.
Cardurile perforate au fost necesare pentru a automatiza munca mașinii analitice, care se realizează prin lucrul pe un pre-compilat de o persoană program... Charles Babbage a fost cel care este progenitorul ideii mașină mecanică programat.
Într-adevăr, fără automată controlul programului Prin procesul de calcul, fiecare operațiune ulterioară a mașinii trebuie să fie solicitată de către o persoană prin apăsarea butoanelor corespunzătoare. Și în mod semnificativ o persoană în chiar cel mai bun caz poate face acest lucru de 1-2 ori pe secundă datorită inerției sistemului său nervos.
În consecință, indiferent cât de repede funcționează blocurile mașinii, aceasta, efectuând fiecare operațiune în direcția unei persoane, va funcționa încet - în ritmul muncii proprietarului său. Și numai prin introducerea în avans a unui program pentru rezolvarea unei probleme în mașină, „învățat-o” să rezolve una sau alta problemă în mod independent, este posibil să se realizeze ca acesta să conteze „fără a privi înapoi la persoană”, cu caracteristica vitezei din el, mașina.
Conform proiectului din 1834, dezvoltat de Babbage pe hârtie, motorul analitic includea 4 blocuri:
- registrele de memorie (în terminologia magazinului Babbage - stocare, depozit) este un analog al unui dispozitiv modern de stocare (memorie) pentru stocarea datelor și rezultatelor inițiale;
- unitatea aritmetică (în terminologia lui Babbage, moara este o moară) este un analog aparat modern pentru calcule;
- un tambur care controlează operațiunile mașinii (cilindrul de control) - un prototip al unui dispozitiv de control modern (CU);
- carduri perforate - prototip de intrare/ieșire a informațiilor.
Aceasta schema iti aminteste de ceva? La urma urmei, aceasta este practic arhitectura computerelor electronice. Tot ce rămâne este să vină cu o schemă pentru stocarea în comun a programelor și datelor în memoria computerului. Acest lucru a fost făcut 100 de ani mai târziu de o echipă de oameni de știință condusă de matematicianul american John von Neumann.
Să ne întoarcem la 1834. Fotografia și electricitatea nu au fost încă inventate, nu există telefon sau radio. Numai navele cu vele navighează pe mări, iar pe uscat un cal este prietenul omului. Și dintr-o dată - un motor analitic, adică dispozitiv mecanic cu idei pentru controlul automat al programului! Omenirea a reușit să realizeze acest lucru după mai bine de 100 de ani datorită apariției electronicelor.
Până în 1834, mașina de adăugare a fost deja inventată. Motor analitic se deosebea de el prin prezența registrelor, care îi permiteau să lucreze conform unui program compilat anterior de o persoană. Rezultatul intermediar al calculului a fost stocat în registre, iar cu ajutorul acestora au fost efectuate acțiunile prescrise de „program”.
Invenția registrelor a oferit o putere de calcul care l-a uimit pe Babbage în comparație cu primul său Difference Engine: „Timp de șase luni am proiectat o mașină care era mai perfectă decât prima. Eu însumi sunt uimit de puterea de procesare pe care o va avea; acum un an nu mi-aș fi putut crede.”
După cum sa menționat deja, Babbage a legat un dispozitiv aritmetic ("moară"), registrele de memorie combinate într-un singur întreg ("depozit") și un al treilea dispozitiv, căruia autorul nu i-a dat un nume, la o singură schemă logică. A fost implementat folosind trei tipuri de carduri perforate:
- carduri de operare ( Engleză card de operație) a servit la comutarea mașinii între modurile de adunare, scădere, împărțire și înmulțire;
- hărți variabile ( Engleză card variabil) controla transferul de informații de la „depozit” la „moară” și înapoi;
- cardurile numerice perforate pot fi folosite pentru a introduce date în aparat, precum și pentru a salva rezultate intermediare calcule, dacă spațiul din „depozit” era limitat.
În plus, din hărțile operaționale ar putea fi compilată o bibliotecă de funcții. Așa cum a fost conceput de autor, mașina analitică trebuia să conțină un dispozitiv de imprimare și un dispozitiv pentru transmiterea rezultatelor pe carduri perforate pentru utilizare ulterioară. Astfel, Babbage a devenit autorul ideii de intrare-ieșire.
Motorul analitic nu a fost construit. Inventatorul a scris în 1851: „Toate dezvoltările legate de Motorul Analitic au fost efectuate pe cheltuiala mea. am cheltuit întreaga linie experimente și am ajuns la punctul dincolo de care capacitățile mele nu sunt suficiente. În acest sens, trebuie să renunț la munca în continuare.”
La sfârșitul anului 1791, un băiat s-a născut în familia lui Benjamin și Elizabeth Babbage. La naștere a fost numit Charles. La împlinirea vârstei de opt ani, Benjamin Babbage și-a trimis fiul la o școală privată din Alfington. Sănătatea precară a lui Charles nu i-a permis să frecventeze instituția de învățământ obișnuită, pentru copiii de vârsta lui. Ca profesor, viitorul celebru inventator a primit un preot care nu putea să dea o educație completă. Prin urmare, când Charles Babbage a intrat la facultate în 1810, era vizibil în spatele colegilor săi.
În copilărie, Charles și-a pierdut timpul demontând jucăriile mecanice. Desigur, multora dintre noi ne place să știe în ce constă o anumită jucărie, dar nu mulți își asociază ulterior viața cu mecanica. Deja în copilărie, Babbage, dezasamblarea jucăriilor, a încercat să înțeleagă ce îi face să se miște. Și aproape întotdeauna a reușit să o facă.
Înainte de a intra la facultate, Charles a urmat Academia din Anfield. Mulțumită bibliotecii extinse de matematică din aceasta instituție educațională Babbage s-a îndrăgostit de această știință și ulterior a început să-și demonstreze importanța în practică.
Datorită educației la domiciliu, și așa a studiat viitorul inventator al „Motorului analitic” la Școala Alfington și la Academia din Enfield, cunoștințele lui Babbage lipseau în mod clar. Tatăl său a angajat tutori după academie. Unul dintre ei i-a putut oferi lui Charles cunoștințele necesare pentru a intra la facultate.
În 1810, Babbage a intrat în Trinity College, Cambridge. Charles și-a dedicat tot timpul liber studiului independent al matematicii. A studiat lucrările lui Lagrange, Leibniz, Euler, Newton și ale altor „mari minți matematice”. În plus, tânărul a avut acces la lucrările matematicienilor academiilor din Paris, Berlin și Sankt Petersburg.
Depășindu-și rapid colegii, Babbage a devenit deziluzionat de sistemul educațional de la Cambridge. El, împreună cu prietenii săi de colegiu Herschel și Peacock, au fondat Societatea Analitică în 1812. Cu ajutorul lui, tinerii britanici au putut să primească în engleză lucrările unor matematicieni celebri ai vremii. În plus, la ședințele societății s-au putut discuta unele probleme, s-au certat și s-au învățat multe despre care profesorii din facultate nu le-au spus.
Brusc, în 1812, Babbage părăsește Trinity College, citând nivel scăzut cunoștințele primite de elevi. Limbile rele care l-au cunoscut pe Charles au spus că a plecat pentru că majoritatea profesorilor și studenților îl considerau pe Babbage a treia persoană la facultate după Herschel și Peacock. Nepreocupat de acest lucru, Babbage a mers la St. Peter, unde doi ani mai târziu a primit o diplomă de licență.
În 1815, Charles și tânăra sa soție (în anul în care a absolvit Colegiul Sf. Peter, s-a căsătorit cu Georgiana Whitmoor) s-au mutat în capitala Angliei, unde un an mai târziu Babbage a devenit membru al Societății Regale din Londra.
Anul 1827 a devenit negru pentru tânărul om de știință. Mai întâi și-a îngropat tatăl, apoi soția și cei doi copii. Pentru a nu se bloca într-o depresie nesfârșită, Babbage a plecat într-o excursie în Insulele Britanice, după care a preluat postul de profesor de științe matematice la Cambridge.
Motor cu diferențe mici.
Prima invenție care l-a făcut celebru pe Babbage a fost mașina de calcul, pe care Charles a numit-o „motor de diferență”. În 1812, Babbage era ocupat să studieze tabelele logaritmice. Era atât de obosit de studii, încât tânărul matematician a adormit chiar la birou. Când un prieten l-a trezit cu o întrebare: „Ce faci?”, Charles a răspuns că vrea să creeze o mașină care să poată face calcule matematice complexe. 
I-au trebuit șapte ani pentru ca matematicianul să-și formeze ideile și principiile de calcul cu ajutorul unei mașini. Trei ani mai târziu, în 1822, Babbage a început să-și creeze „Motorul de diferență”. Era format din multe trepte și pârghii. Motorul de diferențe a funcționat cu numere de 18 biți, precise până la a opta zecimală. Ea putea număra valoarea polinoamelor de gradul 7. Charles Babbage a primit Medalia Societății Astronomice pentru invenția sa.
Motor de mare diferență.
În 1822, pentru a reduce numărul de oameni angajați în calcule astronomice, de navigație și matematice, Babbage a conceput crearea unui motor de diferențe mari. Societatea Regală și Astronomică, la cererea inventatorului, a fost de acord să furnizeze fonduri.
Din 1822 până în 1834, 17.000 de lire au fost alocate de la stat pentru fabricarea unui motor cu diferență mare, iar Charles a cheltuit încă 6.000 din propriul său buzunar. Dar baza tehnologică scăzută din acea vreme nu a permis crearea unei mașini în timpul vieții inventatorului.
După el, Charles Babbage a lăsat desenele unei mașini cu diferențe mari, care trebuia să fie compusă din 25 de mii de piese și să cântărească 14 tone. Inventatorul elvețian Schoitz în 1854 a creat mai multe mașini de diferență din desenele lui Babbage. 
Motor analitic - prototipul primului computer
Babbage nu a fost foarte supărat de eșecul său cu Big Difference Engine. Chiar și atunci, a înțeles că va depinde de mașinile programabile. În 1834, Charles a început să dezvolte un motor analitic programabil, prototipul computerului modern.
Motorul analitic al lui Babbage trebuia să fie format din mai multe părți:
Depozit - stocarea rezultatelor operațiunilor și a valorilor variabilelor. Memoria modernă.
Mills - era responsabil cu operațiunile cu variabile, stocând valorile variabilelor implicate în calcul în acest moment... Procesor modern.
Al treilea dispozitiv (în desenele lui Babbage, numele său nu a fost numit) - controlul secvenței operațiunilor, mutarea și extragerea variabilelor în depozit, scoaterea rezultatelor.
Motorul analitic al lui Babbage a fost programat folosind două tipuri de carduri perforate: carduri operaționale și carduri variabile.
Charles Babbage a murit în 1871. A lăsat în urmă planurile motorului analitic. 
Primul programator - Ada Lovelace și note de curs, care au fost notate de profesorul Academiei de Artilerie din Torino Luigi Menabrea. Notele au fost traduse în engleză de prietena și asociata lui Babbage, Ada Lovelace (fiica lui George Byron). Ea a furnizat note cu comentariile ei, care erau mai mari decât textul principal.
Ada Lovelace, în comentariul ei la prelegerile lui Babbage, a compilat și primele instrucțiuni pentru programarea motorului analitic. După aceste instrucțiuni, Ada Lovelace a fost considerată prima programatoare.
În 1888, fiul lui Charles, Henry Babbage, a creat unitatea principală a motorului analitic conform desenelor tatălui său. Mașina lui Babbage a fost creată complet abia în 1906, prin eforturile companiei Monroe.
Personalitatea lui Charles Babbage și meritele sale.
După cum am scris mai sus, baza tehnologică din acea perioadă era semnificativ inferioară gândirii lui Charles Babbage. Pentru fabricarea mașinilor sale, inventatorul a proiectat un strung încrucișat și un strung cu turelă, a descoperit o nouă metodă de fabricație roți dintateși a proiectat mai multe dispozitive diferite. 
În plus, mintea lui Babbage a fost folosită în inventarea vitezometrului și a turometrului. Omul de știință a inventat și o mașină de laborator dotată cu reportofone, un dispozitiv pentru aruncarea obiectelor de pe șine.
Eroul nostru a luat parte și la reforma sistemului poștal din Anglia, a fost implicat în problemele de criptare și electromagnetism.
Charles Babbage a fost o persoană foarte versatilă. Printre prietenii săi s-au numărat Jean Foucault, Charles Darwin, Jung, Fourier și Pierre Laplace. Talentatul inventator și matematician a lăsat o amprentă uriașă în istorie, nu degeaba Babbage este numit inventatorul primului computer.
Motorul diferențelor lui Babbage- un computer al matematicianului britanic Charles Babbage, conceput pentru automatizarea calculelor prin aproximarea funcțiilor prin polinoame și calculul diferențelor finite. La începutul secolului al XIX-lea, tabelele logaritmice conțineau multe erori. Rezolvând problema corectării lor, Babbage a ajuns la concluzia că este necesar să se creeze o mașină pentru calcule automate.
În 1822, Babbage a publicat un articol care descrie mașină de calculși a început să-l creeze. Mașina se baza pe o metodă matematică pentru aproximarea funcțiilor prin polinoame și calcularea diferențelor finite. Prin urmare, mașina lui Babbage a fost numită o mașină de diferență, trebuia să calculeze valorile polinoamelor până la gradul al șaselea cu o precizie de a optsprezecea zecimală. În 1822, Babbage a construit un model de motor diferențiat, constând din role și roți dințate rotite manual cu ajutorul unei pârghii. În 1823, guvernul britanic ia acordat lui Babbage o subvenție munca in continuare... Valoarea totală a subvențiilor primite de Babbage a fost de 17 mii de lire sterline.
Începând construcția mașinii, Babbage nu a reprezentat toate dificultățile viitoare și după nouă ani a fost nevoit să suspende lucrările. Cu toate acestea, o parte a mașinii ar putea funcționa și efectua calcule cu o precizie mai mare decât se aștepta. Proiectarea motorului de diferențe sa bazat pe sistemul zecimal. Când finanțarea pentru Difference Engine s-a încheiat, Babbage a început să proiecteze un motor analitic mai general, apoi a revenit la designul original. Proiect nou la care a lucrat între 1847 și 1849 s-a numit Difference Engine No. 2.
Pe baza experienței lui Babbage, inventatorul suedez Per Georg Scheutz a început să construiască motoare diferențiate în 1854 și chiar a reușit să vândă unul dintre ele biroului guvernului britanic în 1859. În 1855, mașina de diferență Schoitz a primit medalie de aur Expoziția Mondială de la Paris. Mai târziu, inventatorul suedez Martin Wiberg a îmbunătățit designul mașinii Schoitz și l-a folosit pentru a calcula și a publica tabele logaritmice tipărite.
În 1989-1991, cu ocazia bicentenarului nașterii lui Charles Babbage, a fost strâns o copie de lucru pe baza lucrării sale la Muzeul Științei din Londra. Mașină de diferență numărul 2. În 2000, același muzeu a asamblat o imprimantă proiectată de Babbage pentru aparatul său. Aceste experimente au pus capăt dezbaterii despre funcționalitatea desenelor lui Charles Babbage.
În timpul muncii sale, Babbage a avut ideea de a crea o mașină de calcul universală, pe care a numit-o Analitică. Ea a devenit prototipul computerului. Într-un singur circuit logic, Babbage a legat un dispozitiv aritmetic (el a numit „moara”), registre de memorie combinate într-un singur întreg („depozit”) și un dispozitiv de intrare/ieșire implementat folosind carduri perforate de trei tipuri. Operațiunea cărțile perforate au schimbat mașina între adunare, scădere, împărțire și înmulțire. Cărțile perforate variabile controlau transferul de informații de la „depozit” la „moară” și invers. Cardurile numerice perforate puteau fi folosite atât pentru a introduce date în mașină, cât și pentru a salva rezultatele calculelor dacă spațiul în „depozit” era limitat.