Днес нека се срещнем с „най-великия ум“ в историята на механичните изчисления: британският математик Чарлз Бабидж, изобретателят на програмируемия компютър и пионер в тази област. Изчислителните машини, които той проектира, включват Различната машина, Аналитичната машина и Различната машина №. 2. Различната машина стои като върха на сложността в историята на машиностроенето.
С подкрепата на британското правителство Бабидж започва да проектира и изгражда Difference Engine през 1822 г., целяйки напълно да автоматизира процеса от изчисление до печат, за да елиминира човешката грешка. Машината използва метода на крайните разлики за механично изчисляване на стойностите на полиномните функции.
Методът на крайните разлики е проста, но мощна техника, която използва многократно събиране и изваждане, за да заобиколи необходимостта от умножение и деление.
Частично сглобяване на Difference Engine №. 1
Въпреки това, поради ограниченията на производствената технология по онова време, този-задвижван с пара гигант-с размери 10 фута висок, 10 фута широк и 5 фута дълъг и тежащ два тона-беше само една-седма завършена след десет години. Не виждайки ясно бъдеще за проекта, британското правителство оттегли подкрепата си (в края на краищата, при този темп щеше да отнеме 70 години, за да завърши).
Завършеният-седми раздел на Difference Engine No. 1
Структурна схема на Различната машина
Въпреки загубата на подкрепата на правителството, десетилетието, прекарано в проектиране и изграждане на Difference Engine, даде на Бабидж опит да проектира още по-мощни машини, което доведе до създаването на много по-сложната аналитична машина.
Модел на аналитична машина
Той можеше да изчислява логаритми и тригонометрични функции, използвайки методи за полиномно разширение; въвеждането се обработваше чрез перфокарти, изпълняващи програмни инструкции, подобни на асемблерния език.
Експериментален модел на компоненти на аналитична машина, построен от самия Бабидж; в момента се съхранява в Музея на науката в Лондон.
Проектирането и опитът да построи тази легендарна машина стана негова мечта за цял живот. Концепцията за проектиране на аналитичния двигател беше много по-напреднала от тази на Difference Engine, ефективно прескачайки около един век в бъдещето.
Следвайки проекта за аналитична машина и черпейки от прозренията, получени по време на разработката му, Бабидж преработи Difference Engine No. 2 между 1847 и 1849 г. Тази версия може да изчислява до 31 цифри и разлики от 7-ми-порядък, като същевременно изисква само една-трета от броя на частите, използвани в Difference Engine No. 1.. За съжаление, по това време Бабидж вече не можеше да намери желаещ да финансира проекта, така че Difference Engine No. 2 остана само концепция на хартия.
Разлика № на двигателя. 2
Въпреки че втората Difference Engine е проектирана през 1849 г., само малка част от нея всъщност е построена по време на живота на Бабидж. Въпреки това Бабидж оставя след себе си безценно наследство за компютърните науки, включващо 30 различни дизайна, близо 2000 монтажни чертежа и 50 000 чертежа на компоненти.
През 1985 г. Музеят на науката в Лондон конструира пълна машина за разлика №. 2 въз основа на оригиналните чертежи на Бабидж. Този масивен механичен компютър с ръчно{3}}задвижване е с дължина 3,35 метра и височина 2,13 метра, състои се от над 4000 части и тежи 2,5 тона.
Difference Engine No. 2 в Музея на науката, Лондон ▼
Музеят за компютърна история в Калифорния, САЩ, също така съхранява Difference Engine No. 2, създаден по по-ранен дизайн на Babbage.
Difference Engine No. 2 в Музея на компютърната история, Калифорния
