Први рачунар: Аналитички мотор Цхарлеса Баббагеа

Савремени рачунар рођен је из хитне потребе после Другог светског рата како би се суочио са изазовом Нацизам кроз иновације. Али прва итерација рачунара, како смо сада разумели, уследила је много раније када је 1830-их, проналазач по имену Цхарлес Баббаге, дизајнирао уређај под називом Аналитички мотор.

Рођена 1791. године енглеском банкару и његовој супрузи, Чарлс Бебиџ (1791–1871) постао је фасциниран математиком у раном добу, подучавајући алгебру и читајући широко континенталну математику. Када је 1811. године отишао на студиј у Цамбридге, открио је да су му наставници недостајали новог математичког пејзажа, и да он у ствари већ зна више него они. Као резултат тога, 1812. године самостално се скинуо у оснивање Аналитичког друштва, које ће помоћи преобразби математичког поља у Британији. Члан Краљевског друштва постао је 1816. године и био је суоснивач неколико других друштава. У једној фази је био луказијски професор математике на Цамбридгеу, иако је то поднео оставку да би радио на својим моторима. Изумитељ, био је на челу британске технологије и помогао је да створи британску модерну поштанску службу, пастиру за возове и друге алате.

Баббаге је био један од оснивача британског Краљевског астрономског друштва и убрзо је указао на могућности за иновације у овој области. Астрономи су морали да праве дугачке, тешке и дуготрајне калкулације које би могле да буду препуну грешака. Када су ове табеле коришћене у ситуацијама са великим улогом, као што су навигациони логаритми, грешке би се могле показати фаталним. Као одговор, Баббаге се надао да ће створити аутоматски уређај који ће производити беспрекорне таблице. 1822. године писао је председнику Друштва, господине Хумпхри Дави (1778–1829) да изразе ову наду. Слиједио је овај рад са „Теоретским принципима машина за рачунање табела“, који је 1823. освојио прву златну медаљу друштва. Баббаге је одлучио да проба и да направи „Дифференце Енгине“.

Кад се Баббаге обратио британској влади ради финансирања, дали су му оно што је био један од првих грантова владе у свету за технологију. Баббаге је тај новац потрошио да запосли једног од најбољих машиновођа који је могао да нађе за израду делова: Јосепха Цлемента (1779–1844). И било би пуно делова: планирано је 25 000.

1830. Баббаге се одлучио преселити, створивши радионицу која је била имуна на ватру у подручју које није било прашине на његовом посједу. Изградња је престала 1833. године, када је Клемент одбио да настави без аконтације. Међутим, Баббаге није био политичар; недостајало му је способности да углађује односе са узастопним владама, и уместо тога, отуђио је људе својим нестрпљивим понашањем. До овог тренутка влада је потрошила 17.500 фунти, више није долазило, а Баббаге је завршио само једну седму рачунарске јединице. Али чак и у овом смањеном и готово безнадежном стању, машина је била на врхунској светској технологији.

Баббаге се неће тако брзо одрећи. У свету у којем се обично израчунавања врше на највише шест цифара, Баббаге је имао за циљ да произведе више од 20, а за резултат 2 ће требати само 8000 делова. Његов механизам за разлику користио је децималне цифре (0–9) - другачије од бинарних „битова“ које немачки Готтфриед вон Леибниз (1646–1716) је преферирао - и они би били постављени на зупчанике / точкове који су међусобно повезани да би се повећали прорачуни. Али мотор је дизајниран да учини више од опонашања абуса: могао је да ради на сложеним проблемима користећи серију израчуна и могао би да похрани резултате у себи за каснију употребу, као и утисак резултата на метал излаз. Иако је још увек могао покретати само једну операцију одједном, био је далеко изван било којег другог рачунарског уређаја који је свет икада видео. Нажалост због Баббагеа, он никада није завршио Дифференце Енгине. Без додатних донација владе, његово финансирање је нестало.

Године 1854. шведски штампач Георге Сцхеутз (1785-1873) користио је Баббагеове идеје да би створио функционалну машину која је израђивала табеле са великом тачношћу. Међутим, они су пропустили безбедносне карактеристике и тежили су јој да се поквари, те је услед тога машина пропустила да направи утицај. 1991. године истраживачи у лондонском научном музеју, где Баббаге'с рецордс и одржана суђења створила су Дифференце Енгине 2 према оригиналном дизајну након шест година рада. ДЕ2 је користио око 4.000 делова и тежио је нешто више од три тоне. Одговарајући штампач довршен је 2000. године, а опет је имао исто толико делова, мада нешто мању тежину од 2,5 тоне. Још важније, то је успело.

Током свог живота Баббагеа су оптуживали да га више занима теорија и врхунска иновација него што заправо производи таблице које му је влада плаћала да креира. То није било баш непоштено, јер док је финансирање Дифференце Енгине-а испаравало, Баббаге је смислио нову идеју: Аналитички мотор. Ово је био огроман корак даље од механизма за разлику: био је то уређај опште намене који је могао да израчуна много различитих проблема. Требао је бити дигитални, аутоматски, механички и управљати променљивим програмима. Укратко, то би решило све калкулације које желите. То би био први рачунар.

Аналитички мотор имао је четири дела:

• Млин, који је био део који је вршио прорачуне (у основи ЦПУ)
• Продавница у којој су се информације чувале (у основи меморија)
• Читач, који би омогућио унос података помоћу пробушених картица (у основи тастатуре)
• Штампач

Карте за бушење моделиране су по моделима развијеним за Жакард ткалачки стан и омогућили би машини већу флексибилност од било чега што је икада изумио да би направио прорачуне. Баббаге је имао велике амбиције за уређај, а трговина је требала да држи 1.050 цифрених бројева. Имала би уграђену способност да важи податке и обрађује упутства ван уредаба ако је потребно. То би био погон на пару, израђен од месинга и захтевао би обученог оператера / возача.

Баббаге је помогао Ада Ловелаце (1815–1852), ћерка британског песника Лорд Бирон и једна од ретких жена ере са образовањем математике. Баббаге се изузетно дивио њеном објављеном преводу француског чланка о Баббагеовом делу, који је садржавао и њене опсежне белешке.

Мотор је био изнад онога што је Баббаге могао себи да приушти и можда оно што би технологија тада могла да произведе, али влада се изнервирала Баббагеом и финансирање није долазило. Баббаге је наставио да ради на пројекту све док није умро 1871. године, по многим рачуницама огорчени човек који је сматрао да више јавних средстава треба да буде усмерено ка унапређењу науке. Можда није био готов, али Аналитички мотор био је пробој маште, ако не и практичност. Баббагеови мотори су били заборављени и присталице су морале да се боре да га не сматрају добро; неким члановима штампе било је лакше ругати се. Када су рачунари измишљени у двадесетом веку, изумитељи нису користили Баббагеове планове или идеје, а тек је седамдесетих година његов рад био потпуно схваћен.

Прошло је више од једног века, али су савремени рачунари надмашили снагу Аналитичког мотора. Сада су стручњаци креирали програм који реплицира способности мотора, тако можете пробајте и сами.

• Бромлеи, А. Г. "Цхарлес Баббагеов аналитички мотор, 1838." Анали историје рачунарства 4.3 (1982): 196–217.
• Цоок, Симон. "Ум, машине и економски агенти: Кембридшки рецепти за буку и баббаге"Студије историје и филозофије науке, део А 36.2 (2005): 331–50.
• Кроули, Мери Л. "„Разлика“ у Баббагеовом механизму разлике." Учитељ математике 78.5 (1985): 366–54.
• Химан, Антхони. "Цхарлес Баббаге, пионир рачунара." Принцетон: Принцетон Университи Пресс, 1982.
• Линдгрен, Мицхаел. "Слава и неуспех: Мотори разлике Јохана Муллера, Цхарлеса Баббагеа и Георга и Едварда Сцхеутза." Транс МцКаи, Цраиг Г. Цамбридге, Массацхусеттс: МИТ Пресс, 1990.