Чарльз Бэббиж (1791-1871) - ялгаа ба аналитик гэсэн 2 ангиллын компьютерийг боловсруулсан тооцоолох технологийг бий болгох анхдагч. Тэдгээрийн эхнийх нь түүний үндэслэсэн математик зарчим болох хязгаарлагдмал ялгааны аргын улмаас нэрээ авсан. Механик аргаар хэрэгжүүлэхэд хэцүү үржүүлэх, хуваах шаардлагагүйгээр арифметик нэмэхийг онцгойлон ашигладагт нь түүний гоо үзэсгэлэн оршдог.
Тооцооны машинаас ч илүү
Babbage's Difference Engine нь тоолох төхөөрөмж юм. Тэрээр тоонуудыг цорын ганц аргаар удирдаж, хязгаарлагдмал ялгааны аргын дагуу байнга нэмж оруулдаг. Үүнийг ерөнхий арифметик тооцоололд ашиглах боломжгүй. Бэббижийн аналитик хөдөлгүүр нь зөвхөн тооны машинаас хамаагүй илүү юм. Энэ нь механикжсан арифметикаас бүрэн хэмжээний ерөнхий зориулалтын тооцоололд шилжсэнийг харуулж байна. Бэббижийн үзэл санааны хувьслын янз бүрийн үе шатанддор хаяж 3 төсөл байсан. Тиймээс түүний аналитик хөдөлгүүрүүдийг олон тоогоор нэрлэх нь дээр.
Тав тухтай байдал, инженерийн үр ашиг
Бэббижийн компьютерууд нь 0-ээс 9 хүртэлх 10 цифрийг ашигладаг утгаараа аравтын бутархай, зөвхөн бүхэл тоогоор ажилладаг дижитал юм. Утга нь араагаар илэрхийлэгддэг бөгөөд цифр бүр өөрийн дугуйтай байдаг. Хэрэв энэ нь бүхэл тоонуудын хоорондох завсрын байрлалд зогсвол үр дүн нь тодорхойгүй гэж тооцогддог бөгөөд тооцооллын бүрэн бүтэн байдлыг зөрчсөн болохыг харуулахын тулд машиныг блоклодог. Энэ бол алдаа илрүүлэх нэг хэлбэр юм.
Бэббиж мөн аравтын тооноос бусад тооллын систем, тухайлбал хоёртын тоо, суурь 3, 4, 5, 12, 16, 100-ийн хэрэглээг авч үзсэн. Тэрээр аравтын бутархайг маш сайн мэддэг, инженерчлэлийн үр ашгийг их хэмжээгээр бууруулдаг тул энэ системд суусан. хөдөлгөөнт хэсгүүдийн тоо.
Ялгаа хөдөлгүүр 1
1821 онд Бэббиж олон гишүүнт функцийг тооцоолох, хүснэгтлэх зорилготой механизм боловсруулж эхэлсэн. Зохиогч үүнийг үр дүнг хүснэгт хэлбэрээр автоматаар хэвлэх замаар утгын дарааллыг автоматаар тооцоолох төхөөрөмж гэж тодорхойлсон. Загварын салшгүй хэсэг нь тооцооны хэсэгт механикаар холбогдсон принтер юм. Difference Engine 1 нь автомат тооцоололд зориулагдсан анхны бүрэн загвар юм.
Үе үе Бэббиж төхөөрөмжийн ажиллагааг өөрчилдөг. 1830 оны загвар нь 16 оронтой тоо, 6 дарааллын зөрүүнд зориулагдсан машиныг дүрсэлсэн байдаг. Энэхүү загвар нь 25 мянган хэсгээс бүрдэх бөгөөд тооцоолох хэсэг болон принтерийн хооронд тэнцүү хуваагдсан. Уг төхөөрөмжийг бүтээсэн бол ойролцоогоор 4 тонн жинтэй, 2.4 метр өндөр байх байсан. Баббижийн ялгааны хөдөлгүүрийн ажил 1832 онд инженер Жозеф Клементтэй маргалдсаны улмаас зогссон. Засгийн газрын санхүүжилт эцэст нь 1842 онд дуусав
Аналитик хөдөлгүүр
Ялгаалах төхөөрөмж дээр ажиллах ажил зогсонги байдалд ороход 1834 онд Бэббиж илүү амбицтай төхөөрөмжийг зохион бүтээж, хожим нь Аналитик Universal Programmable Computing Engine гэгдэх болсон. Баббижийн машины бүтцийн шинж чанар нь орчин үеийн дижитал компьютерийн үндсэн барилгын материалтай ихээхэн нийцдэг. Програмчлалыг цоолбортой карт ашиглан хийдэг. Энэ санааг нэхмэлийн нарийн төвөгтэй хээ урлахад ашигладаг Жаккарт нэхмэлийн машинаас авсан.
Бэббижийн аналитик хөдөлгүүрийн логик бүтэц нь үндсэндээ цахим эрин үеийн компьютеруудын зонхилох загвартай нийцэж байгаа бөгөөд энэ нь төв боловсруулах нэгжээс ("тээрэм") тусгаарлагдсан санах ой ("дэлгүүр") байгааг харуулж байна. өгөгдөл, зааврыг оруулах, гаргах үйл ажиллагаа, байгууламжийн гүйцэтгэл. Тиймээс уг бүтээн байгуулалтын зохиогч компьютерийн технологийн анхдагч цолыг зохих ёсоор хүлээн авсан.
Санах ой ба CPU
Бэббижийн машин нь тоо болон завсрын үр дүнг хадгалах "дэлгүүр"-тэй, мөн арифметик боловсруулалт хийдэг тусдаа "тээрэм"-тэй. Тэрээр 4 арифметик функцтэй бөгөөд үржүүлэх, хуваах ажлыг шууд гүйцэтгэдэг. Нэмж дурдахад, төхөөрөмж нь одоо нөхцөлт салбарлах, давталт (давталт), микропрограмчлал, зэрэгцээ боловсруулалт, засах, импульсийн хэлбэржүүлэх гэх мэт үйлдлүүдийг гүйцэтгэх чадвартай байсан. Зохиогч өөрөө ийм нэр томъёо ашиглаагүй.
Чарльз Бэббижийн "тээрэм" гэж нэрлэсэн аналитик хөдөлгүүрийн CPU нь:
- үйлдлүүд нь шууд хийгддэг тоонуудыг бүртгэлд хадгалах;
- тэдгээр дээр үндсэн арифметик үйлдлийг гүйцэтгэх техник хангамжтай;
- хэрэглэгчдэд чиглэсэн гадаад зааварчилгааг нарийвчилсан дотоод хяналт руу шилжүүлэх;
- зааврыг анхааралтай сонгосон дарааллаар гүйцэтгэх цагийн систем (цаг).
Аналитик хөдөлгүүрийн удирдлагын механизм нь үйлдлүүдийг автоматаар гүйцэтгэдэг бөгөөд хоёр хэсгээс бүрдэнэ: доод түвшин нь торх гэж нэрлэгддэг асар том хүрдээр хянагддаг, 1800-аад оны эхээр өргөн хэрэглэгдэж байсан нэхмэлийн машинд зориулж Жаккардын бүтээсэн цоолбортой хөзөр ашигладаг өндөр түвшин.
Гаралтын төхөөрөмжүүд
Тооцооллын үр дүнг хэвлэх, цоолборлох, зураг зурах болонхэвшмэл хэв маягийг автоматаар үйлдвэрлэх - хэвлэх зориулалттай хавтанг цутгахад хөгц хийх чадвартай, үр дүн нь хэвлэгдсэн зөөлөн материалтай тавиурууд.
Шинэ дизайн
Бэббижийн аналитик хөдөлгүүрийн анхдагч ажил 1840 он гэхэд үндсэндээ дуусч, шинэ төхөөрөмж бүтээж эхэлсэн. 1847-1849 оны хооронд тэрээр Дифференцийн хөдөлгүүр No2-ыг боловсруулж дуусгасан бөгөөд энэ нь эх хувилбарын сайжруулсан хувилбар байв. Энэхүү өөрчлөлт нь 31 битийн тоотой үйлдлүүдэд зориулагдсан бөгөөд 7-р эрэмбийн аль ч олон гишүүнтийг хүснэгтэнд оруулах боломжтой. Загвар нь маш энгийн бөгөөд анхны загварын эд ангиудын гуравны нэгийг л шаардахын зэрэгцээ боловсруулах хүчин чадалтай тэнцүү байв.
Чарльз Бэббижийн ялгаа, аналитик хөдөлгүүрүүд нь гаралтын төхөөрөмжийн ижил загварыг ашигласан бөгөөд энэ нь зөвхөн цаасан дээр хэвлэхээс гадна автоматаар хэвшмэл ойлголтыг бий болгож, операторын заасан хуудасны байршлын дагуу бие даан форматлах ажлыг гүйцэтгэдэг. Үүний зэрэгцээ уншигдахуйц байх үүднээс мөрийн өндөр, баганын тоо, талбайн өргөн, мөр, баганын автоматаар нугалах, хоосон мөрүүдийн байрлал зэргийг тохируулах боломжтой болсон.
Өв
Хэсэгчилсэн бүтээгдсэн цөөн хэдэн механик угсралт, жижиг ажлын хэсгүүдийн туршилтын загваруудаас гадна Бэббижийн амьдралын туршид ямар ч загвар бүрэн хэрэгжиж байгаагүй. 1832 онд угсарсан үндсэн загвар нь Дифференцийн №1 хөдөлгүүрийн 1/7 нь байсан.2 мянга орчим хэсгээс. Энэ нь өнөөг хүртэл өөгүй ажиллаж байгаа бөгөөд математикийн тооцооллыг механизмд хэрэгжүүлдэг анхны амжилттай автомат тооцоолох төхөөрөмж юм. Аналитик хөдөлгүүрийн туршилтын жижиг хэсгийг угсарч байх үед Бэббиж нас баржээ. Барилгын олон нарийн ширийн зүйлс, мөн зураг, тэмдэглэлийн бүрэн архив хадгалагдан үлджээ.
Баббижийн асар том механик компьютерт зориулсан загварууд нь 19-р зууны оюуны гайхалтай ололтуудын нэг гэж тооцогддог. Сүүлийн хэдэн арван жилд л түүний бүтээлийг нарийвчлан судалж, түүний хийсэн зүйлийн ач холбогдол улам бүр тодорхой болж байна.
