Životopis Charlese Babbage: Otec počítače

Charles Babbage (26. prosince 1791 - 18. října 1871) je díky své práci na vývoji prototypů pro první mechanické a programovatelné výpočetní stroje známý jako „Otec počítače“.

Rychlá fakta: Charles Babbage

Byl plodným spisovatelem a měl celou řadu zájmů včetně matematiky, strojírenství, ekonomie, politiky a technologie. Mezi Babbageovy mnoho vynálezů byl moderní poštovní systém v Anglii, stejně jako rychloměry a kravaty pro lokomotivní motory. Ale jeho nejznámější vynálezy byly bezpochyby jeho výpočetní stroje.

Charles Babbage se narodil 26. prosince 1791 v Surrey, nejstarší ze čtyř dětí narozených londýnskému bankéři Benjaminovi a Elizabeth Pumleigh Teape Babbage. Pouze on a jeho sestra Mary Ann přežili rané dětství. Babbages byly docela dobře-dělat rodinu, a jako jediný přežívající syn, Charles byl poslán k nejlepším školy, včetně Exeter, Enfield, Totnes a Oxford, než konečně vstoupili na Trinity College v Cambridge v USA 1810.

V Trinity, Babbage četl matematiku, a v 1812 on se připojil k Peterhouse na Cambridge univerzitě, kde on byl nejlepší matematik. V Peterhouse spoluzakládal Analytical Society, více či méně zesměšňovanou vědeckou společnost, která přesto měla členství v některých z nejznámějších mladých vědců v Anglii. Babbage promoval na Peterhouse v 1814.

Babbage si vzal Georgiana Whitmore v Teignmouth 2. července 1814. Jeho otec chtěl, aby počkal, až bude mít dost peněz na svou podporu, ale stále slíbil svému synovi 300 liber ročně na celý život. Mladší Babbages nakonec měli osm dětí, z nichž pouze tři žily do dospělosti.

Po dokončení studia se Babbage stal lektorem astronomie na Královském institutu. V roce 1816 byl poté zvolen do společenství Královské společnosti.

Na počátku 19. století byly navigační, astronomické a pojistně matematické stoly životně důležitými součástmi rozvíjejícího se průmyslového věku. V navigaci byly použity k výpočtu času, přílivu, proudů, větru, pozic slunce a měsíce, pobřeží a zeměpisných šířek. Stoly byly v té době pracně konstruovány ručně: nepřesné tabulky vedly ke katastrofálním zpožděním a dokonce ke ztrátě lodí.

Babbage začal vytvářet stroj na výrobu těchto stolů mechanicky v roce 1819. 1823, on popisoval to jako stroj, který by tabeloval výpočty pro až 20 desetinných míst. To bylo nazýváno Difference Engine, po principu konečných rozdílů. Tento princip je matematická metoda řešení polynomiálních výrazů sčítáním, a tedy řešitelná jednoduchým strojem.

V 1827, Babbage manželka a otec umřel, stejně jako dvě jeho děti. Z majetku svého otce zdědil 100 000 liber. Toto dědictví do značné míry umožnilo Babbageovi věnovat svůj život svým strojům.

Babbage viděl Žakárový stav, tkalcovský stroj postavený v roce 1801, který byl ručně zalomený a poháněn instrukcemi vydanými děrnými kartami. Chtěl postavit neomylný výpočetní stroj poháněný parou nebo ručně klikou, který počítá a tiskne tabulky. Poté, co byl v roce 1823 postaven prototyp diferenciálního motoru, byl projekt Babbage financován nadšenou britskou vládou.

Babbage sám postavil několik prototypů Difference Engine, ale i přes tyto částečné úspěchy, britská vláda přestala financovat projekt v 1832, po desetiletí bez pracovní model. Projekt byl oficiálně ukončen v roce 1842.

Později švédská tiskárna Per Georg Scheutz (1785–1873) úspěšně vytvořila prodejný stroj založený na Babbageově práci, známý jako Scheutzianův výpočetní motor. Zatímco nedokonalý a o velikosti klavíru, motor byl demonstrován v Paříži v 1855, a verze byly prodávány k americkým a britským vládám.

V roce 1834 přestal Babbage pracovat na diferenciálním motoru a začal plánovat větší a komplexnější stroj: analytický motor. Babbageův nový stroj byl obrovským krokem vpřed. Bylo by vytvořeno pro výpočet více než jednoho matematického úkolu: jinými slovy by to bylo to, čemu dnes říkáme programovatelné.

Babbage navrhl, aby jeho nový stroj byl krmen punčovými kartami typu Jacquard, čtenými mechanickými senzory. Zahrnovalo paměťové úložiště a předpokládalo moderní počítačové techniky, jako je „stav“ transfer ", aby mezilehlé výpočty automaticky nasměrovaly stroj k úpravě jeho vlastního program.

Babbage se věnoval většinu svého času a bohatství konstrukci analytického motoru, ale nikdy nedostal žádnou z jeho různých verzí do práce. Inženýrská technologie té doby prostě neexistovala pro přesnost vyžadovanou jeho strojem a jeho tiskárnou.

Babbage se setkal s Adou Byronovou (1815–1852), dcerou básníka lorda Byrona a později hraběnky z Lovelace, 5. června 1833. Bylo jí 17 let. Ada a její matka se zúčastnili jedné z Babbageových přednášek a po nějaké korespondenci je Babbage pozval, aby viděli malou verzi Difference Engine. Ada byla fascinována a ona si vyžádala a obdržela kopie plánů Difference Engine. Ona a její matka navštívili továrny, aby viděli další stroje v práci.

Ada Lovelace četla a studovala se dvěma nejlepšími matematiky své doby: Augustus De Morgan a Mary Somerville. Poté, co přeložila „Notions sur la Machine Analytique de M.“ od Luigi Menabrea Charles Babbage “, poslala Babbage kopii. Odpověděl, že tento článek mohla napsat sama, a Lovelace se pustila do další práce na překladu, k obsahu přidala podrobné přílohy a poznámky pod čarou. Tento dokument v podstatě popisuje, jak programovat Difference Engine, díky čemuž je Ada Byron Lovelace prvním světovým programátorem.

Babbage zemřel doma v Londýně 18. října 1871. Jeho syn Henry pokračoval v Babbageově práci, ale stejně jako jeho otec nemohl Henry postavit zcela funkční stroj. Další z jeho synů, Benjamin, emigroval do jižní Austrálie, kde bylo v roce 2015 objeveno mnoho Babbageových papírů a kusů prototypů.

Moderní, funkční verzi Babbage's Difference Engine byla úspěšně postavena v roce 1991 Doron Swade, kurátorem v londýnském Science Museum. Je přesný na 31 číslic, má 4 000 dílů a váží přes tři tuny. Tiskárna, dokončená v roce 2000, měla dalších 4 000 dílů a vážila 2,5 metrických tun. Swade je součástí Plán 28, pokus o vybudování funkčního analytického motoru.

Charles Babbage byl jednou z nejvlivnějších osobností ve vývoji technologie. Jeho stroje sloužily jako intelektuální předchůdce široké škály průmyslových a výpočetních technik. Kromě toho je považován za významnou postavu anglické společnosti 19. století. Publikoval šest monografií a nejméně 86 příspěvků a přednášel na témata od kryptografie a statistiky po interakci mezi vědeckou teorií a průmyslovými praktikami. On byl hlavní vliv na ekonomy, včetně John Stuart Mill k Karlu Marxovi.

• Babbage, Charlese. "Pasáže ze života filozofa." Díla Charlese Babbage. Ed. Campbell-Kelly, Martin. Sv. 11. London: William Pickering, 1864. Vytisknout.
• Bromley, A. G. "Analytický motor Charlese Babbagea, 1838." Anály dějin výpočetní techniky 4.3 (1982): 196–217. Vytisknout.
• Kuchaři, Simone. "Mysl, stroje a ekonomičtí agenti: Cambridge Recepty Boole a Babbage." Studium dějin a filozofie vědy část A 36.2 (2005): 331–50. Vytisknout.
• Crowley, Mary L. "„Rozdíl“ v Babbage's Difference Engine." Učitel matematiky 78.5 (1985): 366–54. Vytisknout.
• Franksen, Ole Immanuel. "Babbage a kryptografie. Nebo Tajemství šifry admirála Beauforta." Matematika a počítače v simulaci 35.4 (1993): 327–67. Vytisknout.
• Hollings, Christopher, Ursula Martin a Adrian Rice. "Časné matematické vzdělávání Ada Lovelace." BSHM Bulletin: Journal of British Society for History of Mathematics 32.3 (2017): 221–34. Vytisknout.
• Hyman, Anthony. "Charles Babbage, průkopník počítače." Princeton: Princeton University Press, 1982. Vytisknout.
• Kuskey, Jessica. "Matematika a mechanická mysl: Charles Babbage, Charles Dickens a Mental Labor v 'Little Dorrit.'" Dickens studuje ročně 45 (2014): 247–74. Vytisknout.
• Lindgren, Michael. "Sláva a neúspěch: Rozdílné motory Johanna Müllera, Charlese Babbageho a Georga a Edvarda Scheutze." Trans. McKay, Craig G. Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1990. Vytisknout.