En pojke föddes i London som fick namnet Charles. Totalt hade bankiren Benjamin Babbages familj fyra barn.

Charles var mycket sjuk som barn, och vid åtta års ålder skickades han till och med till skolan på landsbygden för att förbättra sin hälsa efter en svår feber som nästan gjorde slut på hans liv. Och efter det fick han av hälsoskäl ofta studera hemma hos privatlärare.

Under studietiden blev Charles allvarligt intresserad av matematik. Efter att ha gått in på Holmwood Academy tillbringade han mycket tid i biblioteket där och läste böcker om matematik, och på hans begäran anställde hans föräldrar lärare utöver institutsprogrammet som hjälpte honom att förstå denna vetenskap hemma. En av lärarna förbättrade Charles utbildning till en grad som var lämplig för inträde i Cambridge.

Efter att ha gått in i Cambridge i oktober 1810 och studerat där under en kort tid, var Charles besviken på den lokala nivån för undervisning i matematik. Charles träffade andra begåvade studenter - George Peacock (blivande berömd matematiker), John Herschel (blivande matematiker, astronom, kemist, botaniker, uppfinnare och experimentell fotograf) och andra.

Tillsammans organiserade de den sk. "Analytical Society", vars meriter bland annat inkluderar främjandet av Leibniz symbolism för att arbeta med differentialekvationer. Dessförinnan översatte de gemensamt läroboken "Scientific Foundations of Integral and Differential Calculus" av den franske matematikern Sylvester Lacroix. Började som ett komiskt studentprojekt, på 1830-talet hade Analytical Society blivit en officiell avdelning vid universitetet och förblir där till denna dag.

Efter Cambridge föreläste och studerade Charles med Herschel vetenskapligt arbete relaterat till el. Han skrev böcker och försökte engagera sig i politiken. Hans bok "The Economics of Mechanisms and Production", tillägnad organisationen av industriell produktion och publicerad 1832, hade ett grundläggande inflytande på de matematiska metoderna för operationsforskning (utveckling och tillämpning av metoder för att hitta optimala lösningar baserade på matematisk modellering, statistisk modellering och olika heuristiska metoder). I synnerhet främjade boken aktivt principen om arbetsdelning och bevisade att denna teknik leder till en ökning av produktionseffektiviteten. Denna princip kallas nu för Babbages princip i Storbritannien.

Dessutom var Babbage intresserad av ingenjörskonst, i synnerhet driften av tåg. Han uppfann en triangulär anordning som kallas "snöstorm" eller "spårröjare", som ofta kallades ett "slakteri" (i analogi kan man komma ihåg "kvastskydden" för stadsjeepar) - det hjälpte till att snabbt rensa järnvägsspår från främmande föremål (och varelser). Han utvecklade också en speciell dynamometervagn som mäter olika kritiska parametrar på järnvägsspåret.

Deltog i skapandet av Astronomiska sällskapet och i skapandet enhetlig standard astronomiska beräkningar. Det var arbetet med att korrigera fel i räknetabeller som gav Babbage idén att mekanisera rutinarbetet med räkning.

Citat från historisk biografi:

1812 satt han i ett av sina rum och tittade på logaritmiska tabeller fulla av fel. Och plötsligt kom han på idén att automatiskt beräkna dessa siffror med hjälp av maskiner. Den franska regeringen har utvecklats ny metod räkna tabeller. 3-4 matematiker löste beräkningsproblemen, ytterligare ett dussin delade upp arbetet i enklare delar och själva rutinarbetet, bestående av addition och multiplikation, överläts till 80 motarbetare som inte förstod något mer om matematik än dessa två enkla steg. Således användes massproduktion först för matematiska ändamål. Babbage fängslades av tanken att oerfarna revisorers arbete helt kunde ersättas av mekanismer som skulle fungera mer tillförlitligt och snabbare.

Idén att dela upp räknarnas arbete tillhörde Gaspard de Prony, som ledde den franska folkräkningsbyrån från 1790 till 1800.

År 1822 publicerade Babbage en artikel som beskrev en maskin som kunde ersätta mänskliga miniräknare och började snart sin praktiska skapelse. Som matematiker var Babbage bekant med metoden att approximera funktioner med polynom och beräkna ändliga skillnader. För att automatisera denna process började han designa en maskin, som kallades en differensmaskin. Denna maskin var tvungen att kunna beräkna värdena för polynom upp till sjätte potensen med en noggrannhet på upp till den 18:e siffran.

Tyvärr kunde uppfinnaren inte bygga en fullt fungerande version av maskinen han tänkte sig under sin livstid. Istället för tre år han tillbringade mer än 9 år på det, budgeten för dess skapande ökade 10 gånger, men han kunde inte förutse alla svårigheter i samband med genomförandet av hans idé.

Efter att regeringen vägrat att tillhandahålla ytterligare medel för att finansiera det misslyckade projektet började Babbage arbeta på en mer allmän version av en mekanisk dator, en "analytisk motor", som han kallade Difference Engine nr 2.

Efter hans död, under andra hälften av 1700-talet, kunde andra uppfinnare utifrån hans ritningar bygga fungerande versioner av differensmotorer, varav en till och med användes för sitt avsedda syfte, för att beräkna och publicera logaritmiska tabeller.

En av skillnadsmotorerna, byggd av en annan uppfinnare enligt Babbages ritningar

Under perioden 1989 till 1991, för tvåhundraårsjubileet av Charles Babbages födelse, byggdes en arbetskopia av Difference Engine nr. 2 på London Science Museum. År 2000, en skrivare, också uppfunnen av Babbage för sin maskin, började arbeta i samma museum. Efter att ha eliminerat mindre designfel i gamla ritningar fungerade båda designerna felfritt.

En skillnadsmotor byggd i vår tid enligt uppfinnarens ritningar, placerad i London Museum

Den analytiska motorn, uppfunnen av uppfinnaren, är en direkt prototyp av den moderna digitala datorn. Till en enda logisk krets länkade Babbage en aritmetisk enhet (som han kallade en "kvarn"), minnesregister kombinerade till en enda helhet ("lager") och en in-/utmatningsenhet implementerad med hjälp av tre typer av hålkort. Stansade operationskort växlade maskinen mellan addition, subtraktion, division och multiplikation. Variabla hålkort styrde överföringen av data från minnet till den aritmetiska enheten och tillbaka. Numeriska hålkort kunde användas både för att mata in data i maskinen och för att lagra resultaten av beräkningar om minnet inte räcker till.

En annan modern kopia av maskinen finns i Computer History Museum i Mountain View i Kalifornien:

Medan han arbetade på den analytiska motorn korresponderade Babbage med den brittiska matematikern Ada Lovelace. De träffade Babbage när hon bara var 17 år gammal. Därefter gav hon honom inte bara idéer för designen av maskinen, utan utvecklade också en algoritm för dess funktion för att beräkna Bernoulli-tal. I detta avseende kallas hon ofta historiens första programmerare.

Under 2011 utvecklade brittiska beundrare av Babbage en plan för att bygga den analytiska motorn helt i den form som författaren avsåg det. Initiativet kallades "Plan 28". Hittills har de inte kunnat hitta flera miljoner pund i finansiering för sitt projekt, men de hoppas kunna slutföra det åtminstone 2021, på 150-årsdagen av uppfinnarens död. Översatt till moderna enheter kommer en sådan maskin att ha 675 byte minne och arbeta med en frekvens på 7 Hz.

I mer än 40 år bodde och arbetade Babbage på 1 Dorset Street i Marylebone, norr om Westminster. Han dog där, 79 år gammal, den 18 oktober 1871. Nu på den här adressen kan du hitta en rund minnestavla med hans namn.

Charles Babbage

Den första datorn uppfanns 1834: en "diskenhet" av trä, hålkort i kartong, en "processor" på växlar och spakar...

Varje morgon fyllde tusentals anställda de trånga gatorna i tidigt 1800-tals London. De skyndade till sina kontor för att kasta sig in i siffrornas kvava värld - ekonomiska prognoser och skatterapporter, nautiska astronomiska tabeller och kalendrar. Kraften hos "Havens älskarinna" förlitade sig bland annat på en armé av okända miniräknare, som tålmodigt malde myriader av siffror.

1812 slumrade Charles Babbage över ett öppet bord med logaritmer. En vän till den unge matematikern väckte honom med ropet: "Vad drömmer du om?", varpå Babbage svarade:
"...Men alla dessa tabeller kunde beräknas med en maskin!"

I en tid då ångfartyg och ånglok fortfarande ansågs vara en lovande nyhet, beslutade Charles Babbage att befria människor från oket av rutinmässiga beräkningar. Han sa: "Jag är medveten om att mina uttalanden kan betraktas som något supertopiskt och att de kommer att frammana filosoferna i Laputa..." (Laputa är en flygande ö som uppfanns av Jonathan Swift. På Laputa bodde visa som var kända för sin isolering från verkliga livet och långa pseudovetenskapliga resonemang.) Och exakt - inte bara vanliga människor, utan också många forskare tvivlade på möjligheten att skapa en automatisk datormaskin.

CHARLES FÖDDES 1791 i bankiren Benjamin Babbages familj. På grund av dålig hälsa studerade han hemma tills han var 11 år. Sedan skickades han till en av de bästa privatskolorna i England, där Charles omedelbart hänfördes av det rika biblioteket. Det fanns bland annat utmärkta böcker om matematik...

Babbage behandlade denna vetenskap med bävan för resten av sitt liv. Ibland blev saker konstiga.

Varje minut dör en person
Men varje minut föds en människa.

Detta fragment från en dikt av Alfred Tennyson fick Babbage att skicka ett brev till poeten, där matematikern minutiöst anmärkte: "... Det är välkänt att den nämnda mängden (jordens befolkning) ständigt ökar. Därför, jag ta dig friheten att föreslå att i nästa upplaga av din utmärkta dikt kommer felaktiga beräkningar att rättas till enligt följande:

Varje ögonblick dör en person
Men 1,16 personer föds...

Kanske var det Babbages säregna humor? Hans inställning till ämnet avslöjas av följande tillägg: "Jag skulle kunna ge dig en mer exakt siffra -1,167 men detta skulle naturligtvis störa rytmen i versen..."

Han var också hänsynslöst förtjust i uppfinningar. När jag till exempel fick se Don Giovanni på operan blev jag dödligt uttråkad och efter bara fem minuter lämnade jag salen för att se hur scenmekanismen fungerade...

Babbage försökte blåsa liv i "högen" av axlar, växlar och spakar, som han kallade "Difference Engine", under många år. Först tilldelades vissa medel till vetenskapsmannen av Hennes Majestäts finansministerium. Men forskningen drog ut på tiden och herr minister hade tråkigt att vänta. Forskaren lyckades bygga endast enskilda komponenter i sin maskin.

Misslyckandet med Difference Engine avskräckte inte Babbage alls. Tvärtom ”svingade” han sig omedelbart mot en ny, ojämförligt mer komplex enhet.

År 1834, för första gången i världen, kom designern på idén att skapa en mekanisk anordning som inte bara kunde räkna, utan kontrollera framstegen i sitt eget arbete, beroende på det underliggande programmet och resultaten av mellanliggande beräkningar! Datorns stamfader kallades av honom "Analytisk motor". Babbage kom med alla de grundläggande delarna som utgör en dator idag: en lagringsenhet för att lagra siffror, en aritmetisk enhet, en mekanism som styr sekvensen av operationer, datainmatnings- och utdataenheter. Före honom hade ingen någonsin försökt skapa en verkligt universell dator. Till och med Blaise Pascals "arithmometer", som satts ihop flera år tidigare, var i själva verket inget annat än komplicerad kulram.

Framstegen för beräkningar i Babbages maskin bestämdes av hålkort med ett program. Och världens första programmerare var Lady Ada Lovelace. Dottern till George Byron visade ett ojämförligt större intresse för matematik än för poesi, och i detta var hon som Babbage. Ada var bekant med många vetenskapsmän från sin tid och tog emot dem ofta i sitt hem och agerade inte bara som värdinna utan också som en aktiv deltagare i vetenskapliga tvister.

Babbage "infekterade" Ada med idén om att skapa en programmerbar dator, och hon kompilerade flera program för hans enhet. De behövde aldrig användas, men Lady Lovelace utvecklade alla grundläggande principer för programmering som fortfarande används idag. Ett av datorspråken, "Ada", var till och med uppkallat efter henne.

CHARLES VAR REDO ATT GÅ på de mest exotiska äventyren för att samla in pengar till konstruktionen av "Analytical Engine". Adas matematiska talang hjälpte dock inte: uppfinnarna förlorade i spillror, och Lady Lovelace var tvungen att sälja sina familjepärlor.

Den spänstiga Babbage bestämde sig för att skriva en roman i tre volymer, i hopp om att tjäna 500 pund för den, men tappade snabbt intresset för idén. Men han blev entusiastisk över ett nytt projekt - maskinen borde ge honom pengar... för att spela tic-tac-toe, som Babbage planerade att resa runt i landet med. En bekant till Charles avrådde honom från denna satsning och försäkrade honom att det på detta sätt inte skulle vara möjligt att utvinna den erforderliga mängden från den primitiva engelska allmänheten. Tick-tac-toe-maskinen skapades aldrig. Som den analytiska motorn själv, även om Babbage fortsatte att arbeta med den till slutet av sitt liv.

Kort efter Babbages död skrev tidningen Punch:

När han tjänade vetenskapen led han svårigheter.
Hans öde var alarmerande och hårt,
Han valdes av det onda ödet som mål
Fler slag än presenter...
(Översättning av I. Lipkin.)
Samtidigt svarade den brittiska vetenskapskommittén på hans uppfinning: "Vi tror att sådana maskiner, förutom att spara arbetskraft, kommer att göra det som är för nära gränserna för mänskliga förmågor möjligt." uppfinnarens livstid?

FÖRST EFTER Babbages DÖD kunde hans son Henry, enligt faderns ritningar, bygga den centrala enheten för den analytiska motorn - en aritmetisk anordning som 1888 beräknade produkterna av pi med de naturliga talen från ett till 32 med en noggrannhet på 29 siffror! Babbages maskin visade sig fungera, men Charles såg inte längre detta.

Zhytomyr State Pedagogical University uppkallad efter Ivan Franko

"Charles Babbage är en man före sin tid"

studenter 52 grupp

Fakulteten för fysik och matematik

Kulish O.I.

Planen

1. Utveckling av datateknik före Ch Babbage. 3

2. Ungdomsår Babbage. 5

3. Babbages skillnadsmotor. 9

4. Skillnadsmotorns öde.. 12

5. Babbages analytiska motor. 15

6. Maskinens teoretiska kapacitet.. 18

7. Babbages forskning inom olika kunskapsområden. 26

8. Slutsats. 33

9. Litteratur. 36

Utveckling av datateknik inför Ch Babbage

Människor mötte behovet av att räkna på stenåldern. Det finns bevis för att i paleolitikum markerade snitt på ben- och stenprodukter ett visst antal.

Med samhällsutvecklingen blev räkningen ännu mer nödvändig; stora nummer, vars beräkningar blev allt mer komplicerade. Naturligtvis fanns det ett behov av enheter som skulle underlätta räkningen. Den enklaste av dessa "enheter" har alltid varit med en person - det här är hans händers 10 fingrar. Dessutom räknade man med hjälp av skåror på pinnar, ben och stenar, knutar på rep och andra primitiva anordningar. Men redan i antiken blev beräkningsinstrument, som förenas med ett gemensamt namn - kulram, utbredd. En abacus förstås som varje räkneanordning på vilken placeringen av enskilda siffror är markerade, och siffrorna representeras av antalet olika små föremål (stenar, frön, etc.).

Grekerna, slaverna och andra folk använde bokstäver i alfabetet för att skriva siffror. Men aritmetiska operationer utfördes inte i alfabetisk numrering, det användes huvudsakligen för att registrera datum och beräkningsresultat. Själva beräkningarna utfördes på en räknebräda. Aritmetik förkroppsligades i kulramen, eller snarare, räknebordet med dess förmågor representerade aritmetik; Detta fortsatte fram till spridningen av lättberäknade tal och positionsnummersystemet.

Under X-XII århundradena. I Europa dök många verk upp på kulramsberäkningar. Men i samband med spridningen av decimalpositionstalsystemet började den gradvisa förskjutningen av beräkningar på kulramen genom skriftliga beräkningar. Denna process ägde rum i en skarp kamp, ​​som man då trodde, mellan två vetenskaper: matematik på kulramen och matematik utan kulram, på papper.

Med matematikens utveckling och volymökningen av beräkningar uppstår en önskan att förenkla och underlätta beräkningsarbetet. För detta ändamål skapas inte bara datorenheter utan även tabeller.

I början av 1600-talet. Den skotske matematikern D. Napier (1550-1617), som använde en av de multiplikationsmetoder som var vanliga vid den tiden (gittermultiplikation), föreslog en beräkningsanordning, som var en specialskriven multiplikationstabell, som han kallade räknestavar. Operationerna med multiplikation och division utfördes genom att lägga ut pinnar enligt vissa regler och läsa resultatet.

Skaparen av den första mekaniska datorn var professor vid universitetet i Tübingen W. Schickard (1592-1635).

Schickards maskin bestod av tre delar: en adderingsanordning, en multipliceringsanordning och en mekanism för att registrera mellanresultat. Tilläggsanordningen (sexsiffrig maskin) var en uppsättning växlar. På varje axel fanns en växel med tio tänder och ett extra entandsstifthjul. Fingret tjänade till att diskret överföra en tio till nästa siffra efter att ha samlat tio enheter i den föregående.

Addering i maskinen utfördes genom att vrida ratten på varje siffra med önskat belopp, subtraktion genom att vrida kugghjulen i motsatt riktning. I maskinens fönster (läsfönster) var det slagna numret synligt, liksom alla efterföljande resultat. Att beräkna summan och skillnaden bestod endast av att skriva siffror och läsa resultatet. Division ersattes av sekventiell subtraktion av divisorn från utdelningen. Maskinens multiplikationsanordning bestod av multiplikationstabeller skrivna på papper, som var lindade på sex parallella rullar. Vid multiplikation var det nödvändigt att vända rullarna därefter och läsa resultatet enligt vissa regler.

Maskinens tredje enhet bestod av sex axlar med siffror tryckta på dem och en panel med sex fönster. Genom att vrida på axlarna i fönstren gick det att lägga in ett nummer som behövde kommas ihåg, till exempel något mellanresultat. I Schickards maskin var alltså endast tillsatsdelen mekanisk, och resten var flyttbara bord.

B. Pascals (1623-1662) summeringsmaskin blev mycket känd. Den skilde sig inte i grunden från den summerande delen av Schickards maskin. Den första modellen av maskinen, byggd 1641, hade många brister, och efter dess färdigställande började Pascal bygga ny bil, som han tog examen tre år senare. Denna andra modell blev den grundläggande: alla efterföljande bilar som Pascal byggde skilde sig mycket lite från den, även om vissa ändringar gjordes i var och en av dem. Pascal byggde ett 50-tal bilar. Några av dem har överlevt till denna dag.

Den första maskinen lämplig för beräkning, på vilken fyra aritmetiska operationer kunde utföras, skapades av en infödd i Alsace, Carl Thomas de Colmar. Han etablerade också massproduktion av sina bilar för första gången. 1818 konstruerade Thomas och byggde 1820 en räknemaskin, som han kallade en adderingsmaskin. 1821 lämnade Thomas in sin maskin till Parisakademin.

Alltså vid mitten av 1800-talet. det fanns bara en aritmometer som var tillräckligt tillfredsställande för övning - Thomas adderingsmaskin. Alla andra datorer var antingen lämpliga endast för addition och subtraktion, eller var betydligt sämre än Thomas adderingsmaskin. Endast Babbage på samma 1800-tal. kunde ta ett helt nytt tillvägagångssätt för design av datorer, utveckla de grundläggande principerna för deras funktion, särskilt i hans huvudsakliga skapelse - den analytiska motorn, och lägga grunden för att lösa huvudproblemen med modern datorteknik, vilket gjorde det möjligt för honom att kallas "datorernas fader" hundra år senare.

Babbages ungdom

Charles Babbage föddes den 26 december 1791 i sydvästra England i den lilla staden Totnes, i Devonshire. Hans far Benjamin Babbage, en bankir i Praed, Mackworth och Babbage, lämnade senare sin son en ganska stor förmögenhet. Charles var ett svagt barn och hans föräldrar hade inte bråttom att skicka honom till skolan. Fram till 11 års ålder fick han undervisning av sin mamma (född Elizabeth Tip), som Charles alltid talade om med stor respekt. Eftersom han redan var en berömd vetenskapsman, rådgjorde han ofta med henne i olika frågor.

Från 11 års ålder studerade Babbage i privata skolor, först i Alphington, en liten stad i Devonshire, och sedan nära London i staden Enfield. I skolan blev Charles intresserad av matematik, studerade den mycket och med särskilt nöje, som ett resultat av vilket han fick en grundlig matematisk utbildning. Vid den här tiden studerade han i detalj Wards bok "A Guide for Young Mathematicians", såväl som ett antal mer grundläggande verk om matematik: Wadhouses "Principles of Analytical Computation", Deatons "Fluxions" och till och med Lagranges "Theory of Functions" .

Från barndomen visade Babbage intresse för olika mekaniska automater, som var utbredda på 1700- och 1700-talen. tidiga XIXårhundraden När han fick varje ny leksak frågade han alltid: "Vad finns inuti den?" Charles började själv mycket tidigt försöka bygga mekaniska leksaker, vilket han för övrigt inte alltid lyckades bra med.

År 1810 gick nittonåriga Babbage in på Trinity College, Cambridge University. På college upptäckte C. Babbage till sin förvåning att han kunde matematik bättre än sina kamrater. Ibland förbryllade han till och med lärare med sina frågor.

Charles var sällskaplig person och hade en stor bekantskapskrets, bland vilka fanns unga människor med ganska olika intressen: älskare av matematik, schack, ridning etc. Hans närmaste vänner var John Herschel (1792-1871), son till den berömde astronomen W. Herschel och George Peacock (1791-1858). Vännerna gjorde en överenskommelse om att "göra allt för att lämna världen klokare än de fann den."

År 1812 grundade tre vänner (Babbage, Herschel och Peacock), tillsammans med andra unga Cambridge-matematiker, Analytical Society, vars organisation var en vändpunkt för all brittisk matematik.

Analytiska sällskapet började hålla regelbundna möten där dess medlemmar gav vetenskapliga rapporter och diskuterade verk som förekom i pressen. Analytiska sällskapet utvecklade en ganska stor förlagsverksamhet, i synnerhet började det publicera sina verk. Babbage, Herschel och Peacock 1816 översatt från franska"Treatise on Differential and Integral Calculus" av professor vid Ecole Polytechnique i Paris S.F. Lacroix (1765 - 1843), kompletterade den 1820 med två volymer av exempel. Alla tre vänner höll på med mycket matematik vid den här tiden.

Babbage var en duktig student och klarade sig bra i sina studier, men han trodde att hans vänner Herschel och Peacock nådde större framgångar i matematik än han. Eftersom han inte ville bli tredje bland de bästa studenterna vid Trinity College efter examen, flyttade han till St. Peter's College 1813. Han blev faktiskt den första studenten där och efter examen från college fick han en kandidatexamen 1814.

1815, vid 24 års ålder, gifte sig Babbage med 23-åriga Georgia Whitmur och flyttade till London.

I slutet av 1791 föddes en pojke i Benjamins och Elizabeth Babbages familj. Vid födseln hette han Charles. När han nådde sin åttonde födelsedag skickade Benjamin Babbage sin son till en privatskola i Alphington. Charles dåliga hälsa tillät honom inte att gå på den vanliga utbildningsinstitutionen för barn i hans ålder. Som lärare fick den framtida berömda uppfinnaren en präst som inte kunde ge en fullständig utbildning. Därför, när Charles Babbage började på college 1810, låg han märkbart efter sina kamrater.

Som barn fördrev Charles tiden genom att plocka isär mekaniska leksaker. Naturligtvis gillar många av oss att ta reda på vad den eller den här leksaken är gjord av, men inte många kopplar sedan ihop sina liv med mekanik. Redan som barn försökte Babbage, som plockade isär leksaker, förstå vad som fick dem att röra sig. Och nästan alltid lyckades han göra detta.

Innan han började på college studerade Charles vid akademin i Enfield. Tack vare det omfattande matematiska biblioteket i detta läroanstalt, Babbage blev kär i denna vetenskap och började därefter bevisa dess betydelse i praktiken.

Tack vare hembaserad utbildning, vilket är exakt hur den framtida uppfinnaren av den analytiska motorn studerade vid Alphington School och Enfield Academy, saknade Babbage uppenbarligen kunskap. Hans far anställde handledare efter akademin. En av dem kunde ge Charles den kunskap han behövde för att komma in på college.

1810 gick Babbage in på Trinity College, Cambridge. Charles ägnade all sin lediga tid åt självständiga studier av matematik. Han studerade verk av Lagrange, Leibniz, Euler, Newton och andra "stora matematiska sinnen." Dessutom hade den unge mannen tillgång till verk av matematiker vid akademierna i Paris, Berlin och St. Petersburg.

Efter att snabbt ha gått om sina kamrater blev Babbage desillusionerad av Cambridges utbildningssystem. Han, tillsammans med sina collegevänner Herschel och Peacock, grundade Analytical Society 1812. Med dess hjälp kunde unga britter få verk av dåtidens berömda matematiker på engelska. Dessutom var det möjligt att diskutera några frågor, argumentera och lära sig mycket saker som högskolelärare inte berättade på föreningsmöten.

Oväntat, 1812, lämnade Babbage Trinity College, med hänvisning till den låga kunskapsnivån som studenterna fick. Skvaller De som kände Charles sa att han lämnade eftersom de flesta lärare och studenter ansåg att Babbage var den tredje personen i college efter Herschel och Peacock. Oavskräckt gick Babbage till St. College. Peters, där han två år senare tog sin kandidatexamen.

År 1815 flyttade Charles och hans unga fru (året då han tog examen från St. Peter's College gifte han sig med Georgiana Whitmur) till Englands huvudstad, där Babbage ett år senare blev medlem av Royal Society of London.

1827 blev ett svart år för den unge vetenskapsmannen. Först begravde han sin far, sedan sin fru och två barn. För att inte fastna i en oändlig depression åkte Babbage på en resa till de brittiska öarna, varefter han tillträdde tjänsten som professor i matematiska vetenskaper vid Cambridge.

Maskin med liten skillnad.

Den första uppfinningen som gjorde Babbage berömd var en datormaskin, som Charles kallade "skillnadsmotorn". År 1812 var Babbage upptagen med att studera logaritmiska tabeller. Hans studier tröttade ut honom så mycket att den unge matematikern somnade direkt efter skrivbord. När en vän väckte honom med frågan: "Vad gör du?", svarade Charles att han ville skapa en maskin som kunde utföra komplexa matematiska beräkningar.


Det tog matematikern sju år innan han kunde forma idéer och beräkningsprinciper med hjälp av en maskin. Tre år senare, 1822, började Babbage skapa sin "skillnadsmotor". Den bestod av många växlar och spakar. Skillnadsmotorn fungerade med 18-bitars tal, exakta till åttonde decimalen. Hon kunde räkna värdet av polynom av 7:e graden. För sin uppfinning fick Charles Babbage en medalj från Astronomical Society.

Stor skillnad maskin.

År 1822, för att minska antalet anställda i astronomiska, navigerings- och matematiska beräkningar, tänkte Babbage på att skapa en motor med stor skillnad. Royal and Astronomical Society, efter en begäran från uppfinnaren, gick med på att tillhandahålla medel.

Från 1822 till 1834 tilldelades 17 000 pund från staten för tillverkningen av storskillnadsmotorn, och Charles spenderade ytterligare 6 000 ur egen ficka. Men den tidens låga tekniska bas tillät inte skapandet av en maskin under uppfinnarens livstid.

Charles Babbage lämnade efter sig ritningar av en stor skillnadsmotor, som var tänkt att bestå av 25 tusen delar och väga 14 ton. Den schweiziska uppfinnaren Scheutz skapade 1854 flera olika motorer baserade på Babbages ritningar.

Analytical Engine - prototyp av den första datorn

Babbage var inte särskilt upprörd över misslyckandet med den stora skillnadsmotorn. Redan då förstod han att det skulle handla om programmerbara maskiner. 1834 började Charles utveckla en programmerbar analytisk motor, prototypen av den moderna datorn.

Babbages analytiska motor måste bestå av flera delar:
Lager – lagrar resultaten av operationer och värden på variabler. Modernt minne.
Mills - ansvarade för operationer med variabler, lagrade värdena för variablerna som var involverade i beräkningen i det här ögonblicket. Modern processor.
Den tredje enheten (den namngavs inte i Babbages ritningar) - kontroll av operationssekvensen, flytta och hämta variabler till lagret, mata ut resultaten.

Babbages analytiska motor programmerades med två typer av hålkort: operativa kort och variabla kort.

Charles Babbage dog 1871. Han lämnade efter sig ritningarna av den analytiska motorn Den första programmeraren var Ada Lovelace och föreläsningsanteckningar, som spelades in av läraren vid Turin Artillery Academy, Luigi Menabrea. På engelska språket anteckningarna översattes av Babbages vän och kollega, Ada Lovelace (dotter till George Byron). Hon försåg anteckningarna med sina kommentarer, som var större i volym än huvudtexten.

Ada Lovelace, i sina kommentarer till Babbages föreläsningar, sammanställde också de första instruktionerna för programmering av den analytiska motorn. Efter dessa instruktioner började Ada Lovelace anses vara den första programmeraren.

År 1888 skapade Charles son, Henry Babbage, huvudenheten för den analytiska motorn baserat på sin fars ritningar. Babbages maskin skapades helt först 1906 genom ansträngningar från Monroe-företaget.

Charles Babbages personlighet och hans prestationer.

Som vi skrev ovan var den teknologiska basen på den tiden betydligt sämre än Charles Babbages tankegång. För att tillverka sina maskiner designade uppfinnaren en korshyvling och revolversvarv, upptäckte en ny metod för att tillverka kugghjul och designade många andra olika enheter.


Dessutom användes Babbages sinne i uppfinningen av hastighetsmätaren och varvräknaren. Forskaren uppfann också en laboratoriebil utrustad med inspelare, en anordning för att kasta föremål från rälsen.

Vår hjälte deltog också i att reformera postsystemet i England och arbetade med frågor om kryptering och elektromagnetism.

Charles Babbage var en mycket mångsidig person. Bland hans vänner fanns Jean Foucault, Charles Darwin, Jung, Fourier och Pierre Laplace. Den begåvade uppfinnaren och matematikern satte en enorm prägel på historien. Det är inte för inte som Babbage kallas uppfinnaren av den första datorn.

Charles Babbages bidrag till datavetenskap, den berömda engelske matematikern, uppfinnaren av den första analytiska datorn, beskrivs i den här artikeln.

Varför är Charles Babbage känd?

Uppfinningar av Charles Babbage: den första analytiska datorn, hastighetsmätare, oftalmoskop, seismograf, anordning för att rikta en artilleripistol. Deltog i uppfinningen av varvräknaren. Skapat en enhet som kastar slumpmässiga föremål från spåren framför loket.

Den engelske matematikern är 1800-talets största uppfinnare. Förutom att han var seriöst intresserad av matematik och teoretiskt arbete ledde Babbage även en avdelning vid University of Cambridge och var intresserad av mekaniska dockor, chiffer och nyckellås av varierande komplexitet.

Kanske tack vare sina hobbyer gick Charles till historien som en person med som designade den första fullfjädrade datorn. Det är värt att notera att mekaniska beräkningsmaskiner redan hade varit kända sedan 1600-talet, men de var opålitliga och primitiva. Babbage, som är en av grundarna av Royal Astronomical Society, kom på idén att skapa en kraftfull mekanisk kalkylator som automatiskt kan utföra långa och viktiga beräkningar.

Människor har använt matematiska tabeller inom alla områden. Manuellt beräknade tabeller hade ofta fel och kostade i vissa situationer människor livet. Därför skrev Charles Babbage, även i sin ungdom, i början av 20-talet av 1800-talet ett arbete där han underbyggde tesen att automatisering av skapandet av matematiska tabeller kommer att säkerställa hög noggrannhet, eftersom stadierna för att generera fel kommer att elimineras helt . 1822 utvecklade han den första datorenheten, Difference Engine. Hon implementerade komplexa beräkningsoperationer, division och multiplikation reducerades till enkla tillägg av olika tal.

Ett decennium senare, 1834, började matematikern konstruera en analytisk motor. Han utvecklade noggrant ritningarna utifrån konceptet med datorn han hade fattat. Charles Babbages dator var avsedd att lösa matematiska problem av vilken komplexitet som helst. Forskaren avslutade sin utveckling av den analytiska motorn 1840. Men det gick inte att levandegöra ritningarna på grund av tekniska problem. Därför började Babbage designa Difference Engine nr 2, som blev ett mellansteg mellan den första och andra maskinen, kapabel att beräkna algebraiska funktioner automatiskt.

Vad är kärnan i Charles Babbages prestationer?

Kärnan i matematikerns prestationer är det han var den första som fullt ut formulerade idéerna om att skapa en datormaskin, som blev grunden för skapandet av moderna datorer.

Forskaren designade ett system som fungerade enligt principen om en sekvens av hålkort. Detta system utförde alla beräkningar och var mycket flexibelt. Babbage är författaren till den avancerade designen av skrivaren och hålkort, som automatiskt utför in- och utmatning nödvändig information. Hans "analytiska motor" skulle kunna spara mellanliggande resultat av beräkningar för vidare bearbetning och beräkning. Förutom det faktum att maskinen hade "minne" och "processor" implementerade den också villkorliga grenar i grenberäkningsalgoritmer och implementerade loopar med flera repetitioner. Men på grund av ett antal tekniska skäl förverkligades inte hans maskin under Babbages livstid. Han lyckades aldrig se det verkliga genomförandet av sina idéer.