Чарльз Бэббиж бол анхны автомат дижитал компьютерийг зохион бүтээсэн Английн математикч, зохион бүтээгч юм. Нэмж дурдахад тэрээр орчин үеийн Английн шуудангийн системийг бий болгоход тусалсан бөгөөд анхны найдвартай актуар хүснэгтүүдийг эмхэтгэж, хурд хэмжигч, төмөр замын цэвэрлэгчийг зохион бүтээжээ.
Чарльз Бэббижийн намтар
1791 оны 12-р сарын 26-нд Лондон хотод Праэдс банкны хамтрагч, Тейнмут дахь Bitton Estate-ийн эзэн Бенжамин Бэббиж, Бетси Плумли Тип нарын гэр бүлд төрсөн. 1808 онд гэр бүл нь Зүүн Тийнмут дахь хуучин Роуден хаус руу нүүхээр шийдэж, аав нь ойролцоох Сент Майклын харгалзагч болжээ.
Чарльзын аав баян хүн байсан тул хэд хэдэн элит сургуульд суралцах боломжтой. Тэрээр 8 настайдаа аюултай өвчнөө эдгээхийн тулд хөдөөгийн сургуульд явах шаардлагатай болсон. Эцэг эх нь хүүхдийн тархи "хэт хатуу байх ёсгүй" гэж шийджээ. Бэббижийн хэлснээр, "Энэ их хий хоосон байдал нь түүний зарим нэг хүүхэд шиг бодолд хүргэсэн байж магадгүй."
Дараа нь тэрээр Өмнөд Девоны Тотнес дахь Кинг Эдвард VI дүрмийн сургуульд орсон. Өнөөдрийг хүртэл амжилттай ажиллаж байгаа улсын сургууль боловч эрүүл мэндийн байдал нь Чарльзыг хэсэг хугацаанд хувийн багш нарт хандахад хүргэв. Эцэст нь тэрээр Стивен Фриман тэргүүтэй 30 оюутны хаалттай академид элсэн орсон. Тус байгууллага нь өргөн хүрээний номын сантай байсан бөгөөд Бэббиж математикийн хичээлийг бие даан судалж, түүнд дуртай байж сурдаг байжээ. Академийг орхисны дараа тэрээр дахин хоёр хувийн зөвлөгчтэй болсон. Тэдний нэг нь Кембрижийн шашны зүтгэлтэн байсан бөгөөд Чарльз сургаалынх нь талаар "Би өөрт байгаа бүх давуу талыг ашиглаж чадаагүйгээс айж байна" гэж хэлжээ. Нөгөө нь Оксфордын профессор байсан. Тэрээр Кэмбрижид элсэхийн тулд Чарльз Бэббижэд сонгодог зохиолуудыг зааж өгсөн.
Их дээд сургууль
1810 оны 10-р сард Бэббиж Кембрижид ирж, Тринити коллежид элсэн орсон. Тэрээр гайхалтай боловсрол эзэмшсэн - тэрээр Лагранж, Лейбниц, Лакруа, Симпсон нарыг мэддэг байсан бөгөөд математикийн хөтөлбөрүүдэд үнэхээр сэтгэл дундуур байв. Тиймээс тэрээр Жон Хершель, Жорж Пикок болон бусад найзуудтайгаа Аналитик нийгэмлэг байгуулахаар шийджээ.
Бэббижийг 1812 онд Кембрижийн Питерхаус руу шилжүүлэхдээ шилдэг математикч байсан; гэхдээ тэр онц дүнтэй төгсөөгүй. Тэрээр дараа нь 1814 онд шалгалт өгөлгүйгээр хүндэт цол хүртсэн.
1814 онд Чарльз Бэббиж Жоржиана Уитмортой гэрлэжээ. Аав нь яагаад ч юм хэзээ ч ерөөж байгаагүй. Лондон хотын Девоншир гудамжны 5 тоотод гэр бүл амар тайван амьдарч байсан бөгөөд тэдний найман хүүхдийн гурав нь л амьд үлджээ.насанд хүртлээ.
Чарльзийн аав, эхнэр болон түүний нэг хүү 1827 онд эмгэнэлтэйгээр нас баржээ.
Компьютерийн төсөл
Чарльз Бэббижийн үед математикийн хүснэгтийг тооцоолоход алдаа байнга гардаг байсан тул хүний алдааны хүчин зүйлийг арилгах шинэ аргыг хайж олохоор шийджээ. Энэ санаа түүнд маш эрт буюу 1812 онд төрсөн.
Түүний шийдвэрт гурван өөр хүчин зүйл нөлөөлсөн:
- тэр хайхрамжгүй байдал, алдаа дутагдалд дургүй байсан;
- логарифм хүснэгтүүд түүнд хялбар байсан;
- тэр В. Шикард, Б. Паскаль, Г. Лейбниц нарын тооцоологч машинуудын бүтээлээс санаа авсан.
Тэрээр 1822 оны эхээр Сэр Х. Дэвид илгээсэн захидалдаа төхөөрөмжийг тооцоолох үндсэн зарчмуудын талаар ярилцсан.
Ялгаатай хөдөлгүүр
Бэббиж 1822 оны 6-р сарын 14-нд Хатан хааны одон орон судлалын нийгэмлэгт "Ялгааны хөдөлгүүр" гэж нэрлэсэн зүйлээ "Одон орон ба математикийн хүснэгтүүдийн машин тооцооллын хэрэглээний талаархи тайлбар" нэртэй илтгэлдээ танилцуулав. Тэрээр олон гишүүнтийг ялгавар хэмээх тоон аргыг ашиглан тооцоолж чаддаг байсан.
Нийгэмлэг энэ санааг зөвшөөрч, 1823 онд засгийн газраас түүнийг барихад нь 1500 фунт стерлинг өгчээ. Бэббиж байшингийнхаа нэгэн өрөөнд урлан ажиллуулж, Жозеф Клементийг уг төхөөрөмжийн барилгын ажлыг удирдан явуулахаар хөлсөлжээ. Хэсэг бүрийг тусгай багаж ашиглан гараар хийх ёстой байсан бөгөөд ихэнхийг нь өөрөө зохион бүтээсэн. Чарльз илүү сайн байхын тулд аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдээр олон удаа аялж байвүйлдвэрлэлийн процессыг ойлгох. Эдгээр аялал, машин бүтээх хувийн туршлага дээрээ үндэслэн 1832 онд Бэббиж "Машин механизм ба үйлдвэрлэлийн эдийн засгийн тухай" номоо хэвлүүлсэн. Энэ нь өнөөдрийн "үйлдвэрлэлийн шинжлэх ухааны зохион байгуулалт" гэж нэрлэгддэг анхны хэвлэл байв.
Хувийн эмгэнэл ба Европоор аялах
Эхнэр Жоржиана, Чарльз Бэббижийн эцэг, нялх хүү нь нас барснаар 1827 онд барилгын ажил тасалдсан. Ажил нь түүнд маш их ачаалал өгч, тэр эвдрэлийн ирмэг дээр байсан. Жон Хершель болон бусад хэд хэдэн найз нөхөд нь Баббижийг Европ руу аялж, эдгэрэхийг ятгасан. Тэрээр Нидерланд, Бельги, Герман, Итали орноор аялж, их сургууль, үйлдвэрүүдээр зочилсон.
Италид тэрээр Кембрижийн их сургуулийн Лукасын математикийн профессороор томилогдсоноо мэдсэн. Эхэндээ тэр татгалзахыг хүсч байсан ч найзууд нь түүнийг өөрөөр итгүүлэв. 1828 онд Англид буцаж ирээд Дорсет гудамж 1 рүү нүүжээ.
Ажлаа үргэлжлүүлж байна
Бэббижийг эзгүй байх үед Difference Engine төсөл шүүмжлэлд өртсөн. Төрийн мөнгийг дэмий үрсэн, машин нь ажиллахгүй, хийчихвэл ямар ч практик ач холбогдолгүй гэх яриа тарсан. Жон Хершель болон Хатан хааны нийгэмлэг уг төслийг олон нийтэд хамгаалсан. Засгийн газар 1829 оны 4-р сарын 29-нд 1500 фунт стерлинг, 12-р сарын 3-нд 3000 фунт стерлинг, 1830 оны 2-р сарын 24-нд мөн адил хэмжээгээр дэмжлэг үзүүлж, дэмжлэгээ үргэлжлүүлэв. Ажил үргэлжилсээр байсан ч Бэббиж байнгатөрийн сангаас мөнгө авахад хүндрэлтэй байсан.
Төслийг орхиж байна
Чарльз Бэббижийн санхүүгийн асуудал Клементтэй санал зөрөлдөөн нэмэгдэж байгаатай давхцсан. Бэббиж байшингийнхаа ард хоёр давхар, 15 метр урт цех барьжээ. Тэрээр гэрэлтүүлгийн зориулалттай шилэн дээвэртэй, мөн машинаа хадгалах галд тэсвэртэй цэвэрхэн өрөөтэй байв. Клемент шинэ цех рүү нүүхээс татгалзаж, ажлыг хянахын тулд хотыг тойрон явах мөнгө шаарджээ. Үүний хариуд Бэббиж төрийн сангаас шууд цалин авахыг санал болгов. Клемент татгалзаж, төсөл дээр ажиллахаа больсон.
Цаашилбал, Дифференцийн хөдөлгүүрийг бүтээхэд ашигласан зураг төсөл, багаж хэрэгслийг хүлээлгэн өгөхөөс татгалзсан. Бэббижийн өөрийн хөрөнгөөс 6000 фунт стерлинг оруулаад 23,000 фунт стерлингийн хөрөнгө оруулалт хийсний дараа дуусаагүй төхөөрөмж дээрх ажил 1834 онд зогссон. 1842 онд засгийн газар уг төслөө албан ёсоор орхисон.
Чарльз Бэббиж ба түүний аналитик хөдөлгүүр
Ялгаатай хөдөлгүүрээс хол, зохион бүтээгч түүний сайжруулсан хувилбарын талаар бодож эхлэв. 1833-1842 оны хооронд Чарльз олон гишүүнт тэгшитгэлтэй холбоотой бус аливаа тооцоолол хийх программчлагдсан төхөөрөмж бүтээхийг оролдсон. Тэрээр дараагийн тэгшитгэлийг шийдэхийн тулд машины гаралтыг оролт руу шилжүүлснээр анхны нээлт болсон. Тэрээр үүнийгээ "Өөрийнхөө сүүлийг иддэг" машин гэж тодорхойлсон. Тэрээр Аналитик хөдөлгүүрийн үндсэн элементүүдийг олж мэдэхэд удаан хугацаа зарцуулсангүй.
Чарльз Бэббижийн компьютер нь jacquard нэхмэлийн машинаас зээлсэн цоолбортой картуудыг ашиглан өгөгдөл оруулж, шаардлагатай тооцооллын дарааллыг зааж өгсөн. Төхөөрөмж нь тээрэм, агуулах гэсэн хоёр хэсгээс бүрдсэн. Орчин үеийн компьютерийн процессортой тохирох тээрэм нь санах ой гэж үзэж болох хадгалалтаас хүлээн авсан өгөгдөл дээр үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг. Энэ бол дэлхийн анхны ерөнхий зориулалтын компьютер байсан.
Чарльз Бэббижийн компьютерийг 1835 онд зохион бүтээжээ. Ажлын цар хүрээ үнэхээр гайхалтай байсан. Бэббиж болон хэд хэдэн туслахууд 500 том дизайны зураг, 1000 механик тэмдэглэгээний хуудас, 7000 тодорхойлолтын хуудас хийсэн. Дууссан тээрмийн өндөр нь 4,6 м, диаметр нь 1,8 м байв. 100 оронтой багтаамжийг 7.6 м уртасгасан. Бэббиж шинэ машиндаа зориулж зөвхөн жижиг туршилтын хэсгүүдийг бүтээжээ. Төхөөрөмж хэзээ ч бүрэн гүйцэд дуусаагүй. 1842 онд тэрээр засгийн газрын санхүүжилт авах оролдлого бүтэлгүйтсэний дараа Роберт Пилд ханджээ. Тэр татгалзаж, оронд нь түүнд баатар цол санал болгов. Бэббиж татгалзав. Тэрээр олон жилийн турш дизайныг өөрчилж, сайжруулсаар байв.
Countess Lovelace
1842 оны 10-р сард Италийн генерал, математикч Федерико Луижи Аналитик хөдөлгүүрийн тухай өгүүлэл нийтлүүлсэн. Уг бүтээлийг Баббижийн эртний найз Лавлейсийн гүнгийн авхай Аугуста Ада Кинг англи хэл рүү орчуулжээ. Чарльз түүнд орчуулгадаа тайлбар хийхийг санал болгов. 1842-1843 оны хооронд хосууд хамтдаа 7 тэмдэглэл бичжээ.нийт урт нь нийтлэлүүдийн бодит хэмжээнээс гурав дахин их байсан. Тэдгээрийн нэгэнд Ада Бернуллигийн тоог тооцоолохын тулд Бэббижийн бүтээсэн програмын гүйцэтгэлийн хүснэгтийг бэлтгэсэн. Өөр нэг номонд тэрээр тоон дээр төдийгүй тэмдэгтүүд дээр үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг ерөнхий алгебрийн машины тухай бичсэн. Лавлейс бол магадгүй Баббижийн төхөөрөмжийн илүү ерөнхий зорилгыг ойлгосон анхны хүн байсан бөгөөд зарим хүмүүс дэлхийн анхны компьютерийн програмист гэж үздэг. Тэрээр Аналитик хөдөлгүүрийг илүү дэлгэрэнгүй тайлбарласан ном дээр ажиллаж эхэлсэн ч дуусгах цаг байсангүй.
Инженерийн гайхамшиг
1846 оны 10-р сараас 1849 оны 3-р сарын хооронд Бэббиж аналитик хөдөлгүүрийг бүтээх явцад олж авсан мэдлэгээ ашиглан хоёр дахь ялгааны хөдөлгүүрийг зохион бүтээж эхлэв. Энэ нь ердөө 8000 эд анги ашигласан нь эхнийхээсээ гурав дахин бага. Энэ бол инженерчлэлийн гайхамшиг байлаа.
Түүний байнга дибаг хийж, өөрчилдөг аналитик хөдөлгүүрээс ялгаатай нь Чарльз Бэббижийн хоёр дахь ялгаа хөдөлгүүр нь хөгжлийн эхний үе шат дууссаны дараа өөрчлөгдөөгүй. Ирээдүйд зохион бүтээгч уг төхөөрөмжийг бүтээх оролдлого хийгээгүй.
24 зураг Чарльз Бэббижийн 1985-1991 онд мэндэлсний 200 жилийн ойг тохиолдуулан бүрэн хэмжээний хуулбар бүтээж санаагаа хэрэгжүүлэх хүртэл Шинжлэх ухааны музейн архивт хадгалагдан үлджээ. Төхөөрөмжийн хэмжээс нь 3.4 м урт, 2.1 м өндөр, 46 см гүн, жин нь 2.6 тонн байв. Нарийвчлалын хязгаар нь тухайн үед хүрч болох зүйлээр хязгаарлагдаж байсан.
Амжилт
1824 онд Бэббиж "математик болон одон орны хүснэгтийг тооцоолох машин зохион бүтээсэнийхээ төлөө" Хатан хааны одон орон судлалын нийгэмлэгийн алтан медалийг хүртжээ.
1828-1839 он хүртэл Бэббиж Кембрижийн Лукасын математикийн профессор байсан. Тэрээр хэд хэдэн шинжлэх ухааны тогтмол хэвлэлд өргөнөөр бичсэн бөгөөд 1820 онд Одон орон судлалын нийгэмлэг, 1834 онд Статистикийн нийгэмлэгийг байгуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэсэн.
1837 онд Брижватерын "Бүтээлд илрэх Бурханы хүч чадал, мэргэн ухаан, сайн сайхан байдлын тухай" 8 албан ёсны зохиолын хариуд тэрээр "Брижватер"-ийн 9 дэх товхимолыг нийтэлж, бүхнийг чадагч, алсын хараатай Бурхан бүтээсэн гэсэн тезисийг дэвшүүлжээ. Тэнгэрлэг хууль тогтоогч хууль (эсвэл хөтөлбөр) боловсруулдаг бөгөөд дараа нь зохих цагт төрөл зүйлийг бий болгож, улмаар шинэ төрөл зүйл шаардлагатай болгонд гайхамшгийг үйлдэх хэрэгцээг арилгадаг. Энэ номонд зохиолчийн энэ сэдвээр Жон Хершельтэй бичсэн захидлаас эш татсан болно.
Чарльз Бэббиж мөн криптографийн чиглэлээр мэдэгдэхүйц үр дүнд хүрсэн. Тэрээр автомат түлхүүрийн шифрээс гадна өнөөдөр Виженерийн шифр гэж нэрлэгддэг илүү сул шифрийг эвдсэн. Бэббижийн нээлтийг Британийн цэргийнхэн ашигласан бөгөөд хэдхэн жилийн дараа хэвлэгджээ. Үүний үр дүнд тэргүүлэх эрх Фридрих Касискид шилжсэн бөгөөд тэр хэдэн жилийн дараа ижил үр дүнд хүрсэн.
1838 онд Бэббиж зүтгүүрийн урд хэсэгт бэхлэгдсэн төмөр хүрээ бүхий зам цэвэрлэгчийг зохион бүтээжээ.саад бэрхшээл. Тэрээр мөн Исбард Вант Брунелийн Баруун Баруун төмөр замын талаар хэд хэдэн судалгаа хийсэн.
Тэр 1832 онд Финсбери хотын сонгуульд оролцохдоо л нэг удаа улс төрд орох гэж оролдсон. Санал хураалтын дүнгээр Бэббиж сүүлийн байрыг эзэллээ.
Математикч, зохион бүтээгч 1871 оны 10-р сарын 18-нд 79 насандаа таалал төгсөв.
Түүний бүтээсэн тооцоолох төхөөрөмжүүдийн дуусаагүй механизмын хэсгүүдийг Лондон дахь Шинжлэх ухааны музейд үзэх боломжтой. 1991 онд Чарльз Бэббижийн Дифференцийн хөдөлгүүрийг түүний анхны төлөвлөгөөн дээр үндэслэн бүтээсэн бөгөөд энэ нь төгс ажилласан.
