Чарльз Бэббидж: так вот кто на самом деле придумал все эти компьютеры!

19 September 2018
1,2k full reads
3k story viewsUnique page visitors
1,2k read the story to the endThat's 40% of the total page views
2 minutes — average reading time

Чарльз Бэббидж был плодовитым изобретателем с широким кругом интересов, включая математику, инженерию, экономику, политику и технологии. Среди многих изобретений Бэббиджа были современная почтовая система в Англии, а также спидометры и путеочистители для локомотивов. Но самыми известными его детищами, несомненно, были вычислительные машины.

Чарльз Бэбидж. Изображение: Hulton Archive/Getty Images. Источник: npr.org
Чарльз Бэбидж. Изображение: Hulton Archive/Getty Images. Источник: npr.org
Чарльз Бэбидж. Изображение: Hulton Archive/Getty Images. Источник: npr.org

Юность

Бэббиджи были довольно обеспеченной семьей, и, как единственный сын, Чарльз был отправлен в лучшие школы, в том числе Эксетер, Энфилд, Тотнес и Оксфорд, прежде чем, наконец, поступить в Тринити-колледж в Кембридже в 1810 году.

В Тринити- колледже Бэббидж изучал математику, а в 1812 году поступил в колледж Питерхаус в Кембриджском университете, где стал лучшим математиком.

2 июля 1814 года Бэббидж женился на Джорджиане Уитмор. Его отец хотел, чтобы он подождал, пока у него будет достаточно денег, чтобы прокормить себя, но все же пообещал сыну 300 фунтов в год на всю жизнь. У младших Бэббиджев родилось восемь детей, только трое из которых дожили до совершеннолетия.

После окончания колледжа Бэббидж стал преподавателем астрономии в Королевском институте. Затем был избран членом Королевского общества.

Разностная машина

В начале XIX века навигационные, астрономические и актуарные таблицы были жизненно важными элементами растущей индустриальной эпохи. В навигации они использовались для расчета времени, приливов, течений, ветров, положения Солнца и Луны, береговых линий и широт. Таблицы в то время кропотливо составлялись вручную: неточные таблицы приводили к катастрофическим задержкам и даже потере судов.

Разностная машина Чарльза Бэббиджа №1, прототип вычислительной машины, 1824–1832 гг., собрана в 1832 году Джозефом Клементом, опытным инструментальным мастером и чертежником. Источник: monateka.com
Разностная машина Чарльза Бэббиджа №1, прототип вычислительной машины, 1824–1832 гг., собрана в 1832 году Джозефом Клементом, опытным инструментальным мастером и чертежником. Источник: monateka.com
Разностная машина Чарльза Бэббиджа №1, прототип вычислительной машины, 1824–1832 гг., собрана в 1832 году Джозефом Клементом, опытным инструментальным мастером и чертежником. Источник: monateka.com

Бэббидж начал создавать машину для механической обработки этих таблиц в 1819 году. К 1823 году он описал ее как машину, которая будет составлять таблицы до 20 знаков после запятой. Ее назвали «Разностной машиной» по принципу конечных разностей. Этот принцип является математическим методом разрешения полиномиальных выражений путем сложения и, следовательно, разрешимым с помощью простых механизмов.

В 1827 году умерли жена и отец Бэббиджа, а также двое его детей. Из имущества отца он унаследовал 100 тысяч фунтов. В значительной степени это наследство позволило Бэббиджу посвятить свою жизнь машинам.

Государственная поддержка

Бэббидж изучил Жаккардов ткацкий станок – ткацкую машину, созданную в 1801 году, которая запускалась вручную и управлялась инструкциями, выбитыми на перфокартах. Он хотел построить надежную паровую или ручную вычислительную машину, которая вычисляла бы и печатала таблицы. После того, как в 1823 году был построен прототип разностной машины, проект Бэббиджа стал финансироваться британским правительством.

Бэббидж лично создал несколько прототипов разностной машины, но, несмотря на эти частичные успехи, британское правительство прекратило финансирование проекта в 1832 году, спустя десятилетие без работающей модели. Проект был официально завершен в 1842 году.

Позже шведский изобретатель Георг Шутц построил действующую машину, основанную на работе Бэббиджа, известную как машина вычислений Шутца. Хотя она была несовершенна и имела размеры рояля, машина демонстрировалась в Париже в 1855 году, а модели были проданы правительствам США и Великобритании.

Аналитическая машина

К 1834 году Бэббидж прекратил работу над разностной машиной и начал планировать более крупную и всеобъемлющую – аналитическую машину. Новая машина Бэббиджа была огромным шагом вперед. Он была задумана для расчета более чем одной математической задачи: другими словами, это было бы то, что мы сегодня называем программированием.

Нефункционирующая модель аналитической машины Чарльза Бэббиджа, построенная около 1870 года. Источник: hardware-museum.livejournal.com
Нефункционирующая модель аналитической машины Чарльза Бэббиджа, построенная около 1870 года. Источник: hardware-museum.livejournal.com
Нефункционирующая модель аналитической машины Чарльза Бэббиджа, построенная около 1870 года. Источник: hardware-museum.livejournal.com

Бэббидж предложил, чтобы в его машину вводились перфокарты жаккардового типа, считываемые механическими щупами. Машина включала в себя запоминающее устройство и даже современные компьютерные методы, такие как «передача условий», чтобы промежуточные вычисления автоматически направляли машину на изменение собственной программы.

Бэббидж продолжал посвящать большую часть своего времени и состояния строительству аналитической машины, но так и не получил ни одной рабочей модели. В то время просто не было инженерных технологий для точности, требуемой его машиной.

Встреча с Адой Лавлейс

Бэббидж встретил Аду Байрон, дочь поэта лорда Байрона, а позднее графиню Лавлейс, в 1833 году. Ей было 17 лет. Ада и ее мать посетили одну из лекций Бэббиджа, и после некоторой переписки Бэббидж пригласил их посмотреть уменьшенную модель разностной машины. Ада была очарована, она попросила изучить чертежи разностной машины. Она и ее мать посетили фабрики, чтобы увидеть в работе другие машины.

Ада Лавлейс считается первым в мире программистом. Источник: italia-ru.com
Ада Лавлейс считается первым в мире программистом. Источник: italia-ru.com
Ада Лавлейс считается первым в мире программистом. Источник: italia-ru.com

Ада Лавлейс училась у двух лучших математиков своего времени: Огастеса де Моргана и Мэри Сомервилль. После того, как она перевела «Концепция аналитической машины Чарльза Бэббиджа» Луиджи Менабре, она послала Бэббиджу копию. Он ответил, что она могла бы написать статью сама, и Лавлейс приступила к дополнительной работе над переводом, добавив в контент подробные приложения и сноски. В этом документе по существу описывается, как программировать машину, что делает Аду Байрон Лавлейс первым в мире программистом.

Смерть и наследие

Бэббидж умер в своем лондонском доме 18 октября 1871 года. Его сын Генри продолжил работу Бэббиджа, но, как и его отец, Генри не смог построить полностью функционирующую машину. Другой его сын, Бенджамин, эмигрировал в Австралию, где в 2015 году были обнаружены многие бумаги Бэббиджа и фрагменты прототипов.

Современная функционирующая модель разностной машины Бэббиджа был успешно построен в 1991 году компанией Doron Swade, куратором Музея науки в Лондоне. Она имеет точность до 31 цифры, состоит из 4000 частей и весит более трех тонн. Принтер, завершенный в 2000 году, имеет еще 4000 частей и весит 2,5 тонны. Swade – это часть Плана 28 – проекта по созданию работающей аналитической машины.

Чарльз Бэббидж был одной из самых влиятельных фигур в развитии технологий. Его машины служили интеллектуальными предшественниками широкого спектра промышленных и вычислительных технологий. Кроме того, он считается важной фигурой в английском обществе XIX века. Он опубликовал шесть монографий и по меньшей мере 86 статей, а также читал лекции по различным темам, начиная от криптографии и статистики до взаимодействия между научной теорией и промышленной практикой. Он оказал большое влияние на экономистов, включая Джона Стюарта Милля и Карла Маркса.

Также читайте версию статьи по-аглицки.

Спасибо за чтение! Давайте делать канал вместе – подписывайтесь на нас и пишите, о чем бы Вам хотелось почитать :-)