– pajisje mekanike, i shpikur nga matematikani Charles Babbage, i projektuar për të automatizuar llogaritjet me përafrim (d.m.th., përafrim - një metodë shkencore që konsiston në zëvendësimin e disa objekteve me të tjerë, në një farë kuptimi afër origjinalit, por më të thjeshtë) funksione me polinome dhe llogaritjen e dallimeve të fundme. Është prania e funksionit të paraqitjes së përafërt në funksionet trigonometrike dhe polinomet e logaritmeve që na lejon të konsiderojmë makinën e diferencës Babbage si një pajisje universale.
Për herë të parë, ideja e një makine ndryshimi u shpreh nga shkencëtari gjerman Johannes Müller në një libër të botuar në 1788, por Babbage e huazoi idenë e krijimit të projektit të tij jo nga Müller, por nga veprat e francezëve. matematikani dhe shkencëtari i hidraulikës Gaspard de Prony, i cili shërbeu si drejtues i zyrës së regjistrimit për gati 10 vjet.
Prony u udhëzua të verifikonte dhe qartësonte të dhënat e tabelave trigonometrike logaritmike në përgatitje për miratimin e sistemit metrik (i futur në vend pas revolucionit). Gaspard sugjeroi që puna të ndahej në tre nivele. Një grup matematikanësh të shquar përfaqësonin nivelin e lartë. Ata ishin të angazhuar në nxjerrjen e shprehjeve matematikore të përshtatshme për llogaritjet numerike, si të thuash, zgjidhjen e problemeve në pamje e përgjithshme... Niveli i dytë, i mesëm, llogariti vlerat e funksioneve për argumentet që ishin pesë ose dhjetë intervale nga njëri-tjetri. Vlerat e llogaritura janë përfshirë në tabelë si vlera referencë. Pas këtyre veprimeve, formulat iu dërguan grupit të tretë, më të shumtë, anëtarët e të cilit kryenin llogaritjet rutinë dhe quheshin "kalkulatorë". Është e qartë se ata ishin matematikanët më pak të kualifikuar të të gjitha niveleve. Llogaritësve iu kërkua vetëm të shtonin dhe zbritnin me kujdes në sekuencën e përcaktuar nga formulat e marra "nga lart".
Punimet e Gaspard de Prony (asnjëherë të përfunduara për shkak të kohës revolucionare, inflacionit, etj.), Me të cilat Babbage u takua ndërsa ishte në Francë, sapo e çuan Babbage në idenë e mundësisë së krijimit të një makinerie që mund të zëvendësonte grupin e tretë. - kalkulatorë.
Në 1822, Babbage boton një artikull shkencor që përshkruan një makinë të aftë për të llogaritur dhe shtypur tabela të mëdha matematikore. Disa muaj më vonë, ai arriti të ndërtojë një model provë të motorit të tij Difference, i përbërë nga ingranazhe dhe rula të rrotulluar me dorë duke përdorur një levë. Babbage ishte në gjendje të siguronte mbështetjen e Shoqërisë Mbretërore dhe kjo është pak nga pak organizata më prestigjioze shkencore në Britaninë e Madhe. Ai iu drejtua qeverisë së vendit me një kërkesë për të financuar krijimin e një makinerie pune në shkallë të plotë. Në një letër drejtuar Presidentit të Shoqërisë Mbretërore, Babbage vuri në dukje se "puna e lodhshme e padurueshme" e llogaritjeve të përsëritura matematikore do të hiqej. Babbage u mbështet nga Shoqëria Mbretërore dhe ai mori një grant nga qeveria për një mijë e gjysmë sterlina.
10 vitet e ardhshme të jetës së tij, Babbage i kaloi plotësisht në shpikjen e tij. Ai planifikoi ta përfundonte punën për 3 vjet, por pas çdo modifikimi Motori i Diferencës thjesht u bë më e vështirë. Sëmundjet, problemet financiare, pjesa tjetër e punës ndërhynë. Shuma e mbështetjes së qeverisë është rritur pothuajse 10 herë: deri në 17,000 sterlina. Zyrtarët dyshonin gjithnjë e më shumë në përshtatshmërinë dhe si rezultat, skepticizmi i tyre mbizotëroi, ndarja e fondeve për Motorin e Diferencës u ndal.
Në 1833, Babbage ishte gati të mbyllte projektin Difference Engine për mirë. Megjithatë, ai nuk mbaroi së menduari për të njëjtën temë dhe përfundimisht doli me idenë e krijimit të një motori analitik edhe më të fuqishëm.
Megjithëse, duke punuar në një projekt të ri, Babbage nuk u kthye më tek paraardhësi i tij, shpikësi, botuesi dhe përkthyesi suedez Per Georg Schoitz, pasi u njoh me materialet e kësaj pajisjeje, e ndërtoi atë një version pak të modifikuar, duke përdorur rekomandimet e Babbage. Natyrisht, ishte edhe një ngjarje e gëzueshme dhe e trishtueshme për Babbage, kur ai më në fund pa sesi ideja e tij e mëparshme, dhe tani e zakonshme, e kaloi me sukses provën ... Ndodhi në 1854 në Londër. Vetëm një vit më vonë, Motori i Diferencës së Schoicit mori medalje të artë në Ekspozitën Botërore në Paris. Kanë kaluar vetëm disa vite dhe tani qeveria britanike, e cila në një kohë refuzoi të financonte Babbage, porositi një nga këto makina për zyrën e qeverisë.
Në periudhën 1989-1991. në dyqindvjetorin e lindjes së Charles Babbage bazuar në të tijën vepra origjinale një kopje pune e Difference Engine Nr. 2 u mblodh në Muzeun e Shkencës në Londër.
Në vitin 2000, i njëjti muze fitoi një printer, të cilin Babbage e shpiku gjithashtu për makinën e tij. Pas eliminimit të pasaktësive të vogla të dizajnit të gjetura në vizatimet e vjetra, të dy dizajnet funksionuan në mënyrë perfekte. Këto eksperimente tërhoqën një vijë nën debatin e gjatë rreth performancës themelore të modeleve të shpikësit (megjithëse disa studiues ende besojnë se Babbage paraqiste qëllimisht pasaktësi në vizatimet e tij për të mbrojtur krijimet e tij nga kopjimi i paautorizuar).
Oriz. 5.
Pavarësisht dështimit të tij me Difference Engine, Babbage në 1834 mendoi të krijonte një të programueshëm makinë kompjuterike, të cilin ai e quajti analitik (prototipi i kompjuterit modern). Në ndryshim nga motori i diferencës, motori analitik bëri të mundur zgjidhjen e një game më të gjerë problemesh. Ishte kjo makinë që u bë vepra e jetës së tij dhe solli famë pas vdekjes. Ai supozoi se ndërtimi makinë e re do të kërkojë më pak kohë dhe para sesa modifikimi i motorit të diferencës, pasi ai duhej të përbëhej nga më i thjeshtë elementet mekanike... Në 1834, Babbage filloi të projektonte Motorin Analitik.
Arkitektura e një kompjuteri modern është në shumë mënyra e ngjashme me arkitekturën e një motori analitik. Në makinën analitike, Babbage ofroi pjesët e mëposhtme: një dyqan, një fabrikë ose një mulli, një kontroll dhe pajisje hyrje-dalje informacioni.
Magazina kishte për qëllim të ruante si vlerat e variablave me të cilët kryhen operacionet ashtu edhe rezultatet e operacioneve. Në terminologjinë moderne, kjo quhet memorie.
Mulliri (një pajisje logjike aritmetike, pjesë e një procesori modern) duhej të kryente operacione mbi variabla, si dhe të ruante në regjistra vlerën e variablave me të cilat në ky moment kryen operacionin.
Pajisja e tretë, të cilën Babbage nuk e emëroi, kontrollonte sekuencën e operacioneve, vendosjen e variablave brenda dhe jashtë magazinës dhe daljen e rezultateve. Ai lexonte sekuencën e operacioneve dhe variablave nga letrat me grushta. Kartat e grushtuara ishin dy llojesh: letra operacionale dhe letra të ndryshueshme. Një bibliotekë funksionesh mund të përpilohet nga hartat operative. Përveç kësaj, sipas modelit të Babbage, Motori analitik supozohej të përmbante një pajisje printimi dhe një pajisje për nxjerrjen e rezultateve në kartat me grushta për përdorim të mëvonshëm.
Për të krijuar një kompjuter në kuptimin modern, mbeti vetëm të dilte me një qark me një program të ruajtur, i cili u bë 100 vjet më vonë nga Eckert, Mauchly dhe Von Neumann.
Babbage projektoi vetëm motorin analitik. Ai vizitonte shpesh ekspozita industriale, ku prezantoheshin risi të ndryshme shkencore dhe teknologjike. Aty u takua me Ada Augusta Lovelace (vajza e Xhorxh Bajronit), e cila u bë shoqja e tij shumë e ngushtë, asistentja dhe e vetmja me të njëjtin mendim. Në vitin 1840, Babbage udhëtoi me ftesë të matematikanëve italianë në Torino, ku dha leksione në makinën e tij. Luigi Menabrea, pedagog në Akademinë e Artilerisë së Torinos, krijoi dhe botoi shënimet e leksionit në frëngjisht. Më vonë, Ada Lovelace i përktheu këto leksione në anglisht, duke i plotësuar me komente në vëllim që tejkalojnë tekstin origjinal. Në komente, Ada bëri një përshkrim të kompjuterit dixhital dhe udhëzimet e programimit për të. Këto ishin programet e para në botë. Kjo është arsyeja pse Ada Lovelace quhet me të drejtë programuesja e parë. Sidoqoftë, motori analitik nuk përfundoi kurrë. Ja çfarë shkruante Babbage në 1851: “Të gjitha zhvillimet në lidhje me Motorin Analitik u kryen me shpenzimet e mia. kam shpenzuar linjë e tërë eksperimentova dhe arrita në pikën përtej së cilës aftësitë e mia nuk mjaftojnë. Në këtë drejtim, jam i detyruar të braktis punë të mëtejshme". Përkundër faktit se Babbage përshkroi në detaje modelin e motorit analitik dhe parimet e funksionimit të tij, ai nuk u ndërtua kurrë gjatë jetës së tij. Kishte shumë arsye për këtë. Por kryesoret ishin mungesa e plotë e fondeve për projektin për krijimin e një makinerie analitike dhe nivel i ulët teknologjitë e asaj kohe. Babbage këtë herë nuk i kërkoi ndihmë qeverisë, pasi e kuptoi se pas dështimit me motorin e diferencës, sërish do të refuzohej.
Vetëm pas vdekjes së Charles Babbage, djali i tij, Henry Babbage, vazhdoi biznesin e nisur nga babai i tij. Në 1888, Henri arriti të ndërtojë njësinë qendrore të motorit analitik sipas vizatimeve të babait të tij. Dhe në vitin 1906, Henry, së bashku me firmën Monroe, ndërtuan një model pune të një makine analitike, duke përfshirë një pajisje aritmetike dhe një pajisje për printimin e rezultateve. Makina e Babbage doli të ishte funksionale, por Charles nuk jetoi për të parë këto ditë.
Në 1864, Charles Babbage shkroi: "Ndoshta do të duhet gjysmë shekulli para se njerëzit të binden se fondet që lë pas nuk mund të shpërndahen". Sipas supozimit të tij, ai u gabua për 30 vjet. Vetëm 80 vjet pasi u ndërtua kjo thënie makinë МАРК-I, e cila u quajt "Ëndrra e Babbage u bë realitet". Arkitektura e МАРК-I ishte shumë e ngjashme me arkitekturën e motorit analitik. Howard Aiken, në fakt, studioi seriozisht botimet e Babbage dhe Ada Lovelace përpara se të krijonte makinën e tij, dhe makina e tij është ideologjikisht pak përpara makinës analitike të papërfunduar. Produktiviteti i МАРК-I doli të ishte vetëm dhjetë herë më i lartë se shpejtësia e llogaritur e motorit analitik.
Në një kohë ai konsiderohej gjeni, pastaj pothuajse u burgos në borxhe.
Në të vërtetë, shuma e shpenzuar ishte fantastike për fillimin e shekullit të 19-të.
Dhe makina e premtuar nuk funksionoi kurrë. Dhe ai ëndërroi për tjetrin.
Gjatë rrugës, ai shpiku tahometrin. Ai u ngjit me një ekspeditë në Vezuv,
u zhyt në fund të liqenit në një zile zhytjeje, mori pjesë në arkeologjike
gërmimet, studiuan shfaqjen e xeheve që zbresin në miniera.
Për gati një vit ai ishte i angazhuar në siguri trafiku hekurudhor dhe bëri
shume pajisje speciale... Përfshirë krijuar një shpejtësimatës.
Përveç kësaj, ai ka zhvilluar shumë pajisje për përpunimin e metaleve.
Charles Babbage lindi më 26 dhjetor 1791 në Londër. Babai i tij, Benjamin Babbage, ishte një bankier. Emri i nënës ishte Elizabeth Babbage. Emri i saj i vajzërisë është Teape. Si fëmijë, Charles ishte në gjendje shumë të keqe shëndetësore. Në moshën 8-vjeçare, ai u dërgua në një shkollë private në Alfington për t'u rritur nga një prift. Në atë kohë, babai i tij ishte tashmë mjaft i pasur për të lejuar Charles të studionte në një shkollë private. Benjamin Babbage i kërkoi priftit të mos i jepte Charles një ngarkesë të fortë mësimore për shkak të shëndetit të dobët.
Pas shkollës në Alfington, Charles u dërgua në akademinë në Anfield, ku, në fakt, filloi trajnimi i tij i vërtetë. Ishte atje që Babbage filloi të interesohej për matematikën, e ndihmuar nga një bibliotekë e madhe në akademi.
Pasi studioi në akademi, Babbage studioi me dy mësues. I pari ishte një prift që jetonte afër Kembrixhit. Sipas Charles, prifti nuk do t'i kishte dhënë atij njohuritë që ai mund të kishte mësuar nga një mësues më me përvojë. Pas priftit, Babbage kishte një mësues nga Oksfordi. Ai ishte në gjendje t'i jepte Babbage njohuritë bazë klasike të mjaftueshme për të hyrë në kolegj.
Në 1810 Babbage hyri në Trinity College, Kembrixh. Megjithatë, ai mësoi bazat e matematikës vetë nga librat. Ai studioi me kujdes veprat e Njutonit, Leibnizit, Lagranzhit, Lacroix-it, Euler-it dhe matematikanëve të tjerë të akademive të Shën Petersburgut, Berlinit dhe Parisit. Babbage shumë shpejt i kapërceu mësuesit e tij në njohuri dhe ishte shumë i zhgënjyer me nivelin e mësimdhënies së matematikës në Kembrixh. Për më tepër, ai vuri re se Britania në tërësi ka mbetur prapa vendeve kontinentale për sa i përket trajnimit matematikor.
Në këtë drejtim, ai vendosi të krijojë një shoqëri, qëllimi i së cilës ishte të sillte matematikën moderne evropiane në Universitetin e Kembrixhit. Në 1812, Charles Babbage, miqtë e tij, John Herschel dhe George Peacock, dhe disa matematikanë të tjerë të rinj themeluan Shoqërinë Analitike. Filluan të mbanin mbledhje. Diskutoni tema të ndryshme që lidhen me matematikën. Ata filluan të botojnë veprat e tyre. Për shembull, në 1816 ata botuan një Traktat mbi llogaritjen diferenciale dhe integrale, të përkthyer në anglisht nga matematikani francez Lacroix, dhe në 1820 ata botuan dy vëllime shembujsh që plotësonin këtë traktat. Shoqëria Analitike, me veprimtarinë e saj, nisi reformën në arsimin e matematikës, fillimisht në Kembrixh, e më pas në universitete të tjera në Britani.
Në 1812, Babbage u transferua në Kolegjin e Shën Pjetrit (Peterhouse). Dhe në 1814 ai mori një diplomë bachelor. Në të njëjtin vit, Charles Babbage u martua me Georgiana Whitmore, dhe në 1815 ata u zhvendosën nga Kembrixh në Londër. Në trembëdhjetë vjet martesë, ata patën tetë fëmijë, por pesë prej tyre vdiqën në fëmijëri. Në 1816 ai u bë anëtar i Shoqërisë Mbretërore të Londrës. Në atë kohë, ai kishte shkruar disa artikuj të mëdhenj shkencorë në disiplina të ndryshme matematikore. Në 1820 ai u bë anëtar i Shoqërisë Mbretërore të Edinburgut dhe i Shoqërisë Mbretërore Astronomike. Në vitin 1827, ai varrosi babanë, gruan dhe dy fëmijët. Në 1827 ai u bë profesor i Shkencave Matematikore në Kembrixh, një pozicion që e mbajti për 12 vjet. Pasi u largua nga ky post, ai ia kushtoi pjesën më të madhe të kohës punës së tij të jetës - zhvillimit të kompjuterëve.
Pjesa e ndryshimit oh makina e Charles Babbage, e montuar pas vdekjes së një shkencëtari nga djali i tij nga pjesët e gjetura në laboratorin e babait të tij.
Motorri me diferenca të vogla
Për herë të parë, Babbage mendoi të krijonte një mekanizëm që do të bënte të mundur kryerjen automatike të llogaritjeve komplekse me saktësi të madhe në 1812. Mbi këto mendime ai u nxit nga studimi i tabelave logaritmike, gjatë rillogaritjes së të cilave u zbuluan gabime të shumta në llogaritjet për shkak të faktorit njerëzor. Edhe atëherë, ai filloi të kuptonte mundësinë e kryerjes së llogaritjeve komplekse matematikore duke përdorur pajisje mekanike.
Sidoqoftë, Babbage nuk filloi menjëherë të zhvillonte idenë e ndërtimit të një mekanizmi kompjuterik. Vetëm në vitin 1819, kur u interesua për astronominë, ai përcaktoi idetë e tij më saktë dhe formuloi parimet e llogaritjes së tabelave me metodën e diferencës duke përdorur një makinë, të cilën më vonë e quajti makinë diferenciale. Kjo makinë duhej të kryente llogaritje komplekse duke përdorur vetëm operacionin e mbledhjes. Në 1819, Charles Babbage filloi të krijonte një makinë me diferencë të vogël, dhe në 1822 ai përfundoi ndërtimin e saj dhe foli me Shoqërinë Mbretërore Astronomike me një raport mbi përdorimin e një mekanizmi makine për llogaritjen e tabelave astronomike dhe matematikore. Ai demonstroi funksionimin e një makine me shembullin e llogaritjes së anëtarëve të një sekuence. Motori i diferencës bazohej në metodën e diferencës së fundme. Makinë e vogël ishte tërësisht mekanike dhe përbëhej nga shumë ingranazhe dhe leva. Ai përdorte një sistem numrash dhjetorë. Ajo operoi me numra 18-bitësh me një saktësi të shifrës së tetë dhjetore dhe siguroi një shpejtësi llogaritjeje prej 12 anëtarësh të sekuencës në 1 minutë. Motori me diferencë të vogël mund të lexonte vlerat e polinomeve të shkallës së 7-të.
Për krijimin e Difference Engine, Babbage iu dha medalja e parë e artë e Shoqërisë Astronomike. Megjithatë, motori me diferencë të vogël ishte eksperimental sepse kishte pak memorie dhe nuk mund të përdorej për llogaritje të mëdha.
Një kopje e punës e Difference Engine në Muzeun e Shkencave të Londrës
V Në 1823, qeveria britanike i dha atij një subvencion prej 1,500 £ (shuma totale e subvencioneve qeveritare që mori Babbage për projektin ishte përfundimisht 17,000 £).
Gjatë zhvillimit të makinës, Babbage nuk i imagjinoi të gjitha vështirësitë që lidhen me zbatimin e saj, dhe jo vetëm që nuk i përmbushi tre vitet e premtuara, por nëntë vjet më vonë ai u detyrua të pezullonte punën e tij. Megjithatë, një pjesë e makinës megjithatë filloi të funksiononte dhe bëri llogaritjet me saktësi edhe më të madhe se sa pritej.
Dizajni i makinës së diferencës u bazua në përdorimin e një sistemi numrash dhjetorë. Mekanizmi drejtohej nga doreza të veçanta. Kur fondet për Difference Engine u pakësuan, Babbage filloi të hartonte një model shumë më të përgjithshëm motor analitik, por më pas u kthye përsëri në modelin origjinal. Një projekt i përmirësuar mbi të cilin ai punoi midis 1847 dhe 1849 u quajt "Motori i ndryshimit numër 2"(eng. Diferenca e motorit nr. 2).
Bazuar në punën dhe këshillat e Babbage, botuesi, shpikësi dhe përkthyesi suedez Georg Schutz (suedez. Georg Scheutz) duke filluar nga viti 1854 arriti të ndërtonte disa makineri diferenciale dhe madje arriti t'i shesë njërën prej tyre Kancelarisë së Qeverisë Britanike në 1859. Në 1855 Makina e diferencës së Schutz-it mori medaljen e artë në Ekspozitën Botërore në Paris. Disa kohë më vonë, një shpikës tjetër, Martin Wiberg (suedez. Martin Wiberg), përmirësoi dizajnin e makinës Schutz dhe e përdori atë për të llogaritur dhe publikuar tabela logaritmike të printuara.
Llogaritësi i Diferencës Schutz
Motori analitik i Babbage:
Edhe pse motor diferencial nuk u ndërtua nga shpikësi i saj, diçka tjetër ishte e rëndësishme për zhvillimin e ardhshëm të teknologjisë informatike: gjatë punës, Babbage pati idenë e krijimit të një makine kompjuterike universale, të cilën ai e quajti analitike dhe që u bë prototipi i kompjuterit dixhital modern. Në një qark të vetëm logjik, Babbage lidhi një pajisje aritmetike (ai e quajti "mulli"), regjistrat e memories të kombinuara në një tërësi të vetme ("magazinë") dhe një pajisje hyrëse/dalëse të zbatuar duke përdorur karta me grushta. tre lloje... Kartat e rrahura me operacion e ndërruan makinën midis mbledhjes, zbritjes, pjesëtimit dhe shumëzimit. Kartat me grushta të ndryshueshme kontrollonin transferimin e të dhënave nga memoria në njësinë aritmetike dhe anasjelltas. Kartat numerike punuese mund të përdoren si për të futur të dhëna në makinë, ashtu edhe për të ruajtur rezultatet e llogaritjeve nëse nuk kishte memorie të mjaftueshme.
Në përgjithësi, Babbage u zhgënjye nga saktësia e pamjaftueshme e përpunimit të metaleve të asaj kohe dhe natyrisht mungesa e fondeve.
Më vonë, për gati një shekull, nuk u shfaq asgjë si Motori Analitik, por ideja e përdorimit të kartave me grushta për përpunimin e të dhënave u testua shumë shpejt. 20 vjet pas vdekjes së Babbage Shpikësi amerikan Herman Hollerith krijoi një makinë llogaritëse elektromekanike - një tabelator, në të cilin kartat me grushta u përdorën për të përpunuar rezultatet e regjistrimit të popullsisë të kryer në Shtetet e Bashkuara në 1890.
Një printer! për makinën e Babbage: 
Babbage ia kushtoi vitet e fundit të jetës së tij filozofisë dhe ekonomisë politike.
Charles Babbage vdiq në moshën 79-vjeçare më 18 tetor 1871.
Makina e ndryshimit të Babbage:
PS.
Pjesa më e madhe e asaj që dihet për këtë makinë ka ardhur deri tek ne falë punës shkencore të matematikanes së talentuar amatore Augusta Ada Bajron (konteshë Lovelace), vajza e poetit Lord Bajron. Në 1843, ajo përktheu një artikull mbi Motorin Analitik nga një matematikan italian me komentet e saj të hollësishme mbi potencialin e makinës.
V nga viti 1989 deri në vitin 1991, me rastin e dyqindvjetorit të lindjes së Charles Babbage, një kopje pune u mblodh nga vepra e tij origjinale në Muzeun e Shkencës në Londër. Diferenca motori nr. 2... Në vitin 2000, i njëjti muze fitoi një printer, të shpikur gjithashtu nga Babbage për makinën e tij. Pas eliminimit të pasaktësive të vogla të dizajnit të gjetura në vizatimet e vjetra, të dy dizajnet funksionuan në mënyrë të përsosur. Këto eksperimente i dhanë fund një debati të gjatë rreth funksionueshmërisë parimore të modeleve të Charles Babbage (disa studiues besojnë se Babbage qëllimisht i pasaktë planet e tij në një përpjekje për të mbrojtur krijimet e tij nga kopjimi i paautorizuar). 
Burimet:
1.
Biografia e Charles Babbage
2.
Charles Babbage - shpikës dhe ... ekonomist politik
3.
Rrotat e Babbage kaluan mbi ne
4.
http://www.sciencemuseum.org.uk/onlinestuff/stories/babbage.aspx
Siç kam shkruar tashmë në artikull, ajo nuk është ndërtuar nga krijuesi i saj. Sidoqoftë, gjatë punës së tij, Babbage kishte idenë e krijimit të një makine kompjuterike universale që supozohej të punonte sipas një programi pa ndërhyrjen njerëzore.
Ai e quajti një makinë të tillë analitike. Më shumë se 100 vjet më vonë, kjo ide u bë baza për krijimin e kompjuterëve elektronikë.
Në 1834, Charles Babbage e përshkroi të tijën motor analitik(Motor analitik). Ishte një projekt kompjuterik Qëllimi i përgjithshëm duke përdorur letra me grushta dhe motorr me avull si burim energjie.
Kartelë
Kartat e shpuara ishin copa kartoni të shpuar. Ato u përdorën për herë të parë në 1804 nga francezi Jacquard për një vegjë mekanike të kontrolluar nga sekuenca letrash me grushta. Në përputhje me pozicionet e vrimave në kartë, anija bënte lëvizje të caktuara, duke i dhënë pëlhurës një strukturë të përshtatshme.
Nga rruga, në fillim të viteve 1980, të gjithë programuesit-përdoruesit e asaj kohe i mbushnin programet e tyre në karta të grushta.
Kartat e grushtimit ishin të nevojshme për të automatizuar punën e makinës analitike, e cila arrihet duke punuar në një të përpiluar paraprakisht nga një person program... Ishte Charles Babbage ai që është paraardhësi i idesë makinë mekanike të programuara.
Në të vërtetë, pa automatik kontrollin e programit Me anë të procesit llogaritës, çdo veprim i mëpasshëm i makinës duhet të nxitet nga një person duke shtypur butonat e duhur. Dhe kuptimisht një person në shumë rasti më i mirë mund ta bëjë këtë 1-2 herë në sekondë për shkak të inercisë së sistemit të tij nervor.
Rrjedhimisht, pavarësisht se sa shpejt funksionojnë blloqet e makinës, ajo, duke kryer çdo operacion në drejtimin e një personi, do të funksionojë ngadalë - me ritmin e punës së pronarit të saj. Dhe vetëm duke futur paraprakisht një program për zgjidhjen e një problemi në makinë, "duke e "mësuar" atë të zgjidhë një ose një problem tjetër në mënyrë të pavarur, është e mundur të arrihet që të llogaritet "pa shikuar prapa te personi", me karakteristikën e shpejtësisë. prej saj, makinës.
Sipas projektit të vitit 1834, të zhvilluar nga Babbage në letër, motori analitik përfshinte 4 blloqe:
- regjistrat e memories (në dyqanin e terminologjisë së Babbage - ruajtje, depo) është një analog i një pajisjeje ruajtjeje moderne (memorie) për ruajtjen e të dhënave dhe rezultateve fillestare;
- njësia aritmetike (në terminologjinë e Babbage, mulli është një mulli) është një analog pajisje moderne për llogaritjet;
- një daulle që kontrollon funksionimin e makinës (fuçi kontrolli) - një prototip i një pajisjeje moderne të kontrollit (CU);
- kartat me grushta - prototipi i hyrjes / daljes së informacionit.
A ju kujton diçka kjo skemë? Në fund të fundit, kjo është praktikisht arkitektura e kompjuterëve elektronikë. Mbetet vetëm për të dalë me një skemë për ruajtjen e përbashkët të programeve dhe të dhënave në kujtesën e kompjuterit. Kjo u bë 100 vjet më vonë nga një ekip shkencëtarësh të udhëhequr nga matematikani amerikan John von Neumann.
Le të kthehemi në vitin 1834. Fotografia dhe energjia elektrike ende nuk janë shpikur, nuk ka telefon apo radio. Vetëm anijet me vela lundrojnë në dete, dhe në tokë një kal është një mik i njeriut. Dhe befas - një makinë analitike, domethënë një pajisje mekanike me ide për kontrollin automatik të programit! Njerëzimi ishte në gjendje ta kuptonte këtë pas më shumë se 100 vjetësh falë ardhjes së elektronikës.
Deri në vitin 1834, makina shtesë ishte shpikur tashmë. Motori analitik ndryshonte prej tij në prani të regjistrave, gjë që e lejonte atë të punonte sipas një programi të përpiluar më parë nga një person. Rezultati i ndërmjetëm i llogaritjes u ruajt në regjistra dhe me ndihmën e tyre u kryen veprimet e përshkruara nga "programi".
Shpikja e regjistrave siguroi fuqi llogaritëse që e mahniti Babbage kur krahasohej me motorin e tij të parë Difference: “Për gjashtë muaj po projektoja një makinë që ishte më e përsosur se e para. Unë vetë jam i habitur me fuqinë përpunuese që do të ketë; një vit më parë nuk mund ta besoja."
Siç u përmend tashmë, Babbage lidhi një pajisje aritmetike ("mulli"), regjistrat e kujtesës të kombinuar në një tërësi të vetme ("magazinë") dhe një pajisje të tretë, të cilës autori nuk i dha një emër, me një skemë të vetme logjike. Ai u zbatua duke përdorur tre lloje letrash me grushta:
- kartat e funksionimit ( anglisht kartela e funksionimit) shërbeu për të ndërruar makinën midis mënyrave të mbledhjes, zbritjes, pjesëtimit dhe shumëzimit;
- harta të ndryshueshme ( anglisht kartë e ndryshueshme) kontrollonte transferimin e informacionit nga "magazina" në "mulli" dhe mbrapa;
- kartat numerike punch mund të përdoren për të futur të dhëna në makinë, si dhe për të ruajtur rezultate të ndërmjetme llogaritjet, nëse hapësira në "magazinë" ishte e kufizuar.
Përveç kësaj, një bibliotekë funksionesh mund të përpilohet nga hartat operative. Siç është konceptuar nga autori, makina analitike është dashur të përmbajë një pajisje printimi dhe një pajisje për nxjerrjen e rezultateve në kartat me grushta për përdorim të mëvonshëm. Kështu, ishte Babbage ai që u bë autori i idesë së input-outputit.
Motori analitik nuk u ndërtua. Shpikësi shkroi në 1851: "Të gjitha zhvillimet në lidhje me motorin analitik u kryen me shpenzimet e mia. Unë kam bërë një sërë eksperimentesh dhe kam arritur në pikën ku aftësitë e mia nuk janë të mjaftueshme. Në këtë drejtim, më duhet të heq dorë nga puna e mëtejshme”.