Charles Babbage, 1791-1871. Portræt fra illustreret London ne .s, November. 4, 1871
det ser ud til at være et rigtigt mirakel, at den første digitale computer i verden, som indeholdt i dens mekaniske og logiske detaljer næsten alle hovedprincipper i den moderne digitale computer, blev designet allerede i 1830 ‘ erne., Dette blev gjort af den store Charles Babbage, og navnet på maskinen er analytisk Motor
i 1834 Babbage designet nogle forbedringer til sin første computer—den specialiserede forskel motor. I det oprindelige design, når en ny konstant var nødvendig i et sæt beregninger, måtte den indtastes for hånd. Babbage udtænkt en måde at få forskellene indsat mekanisk, arrangere akserne i forskellen Motor cirkulært, således at resultatet kolonne bør være nær den sidste forskel, og dermed let inden for rækkevidde af det., Han omtalte dette arrangement som motoren, der spiser sin egen hale eller som et lokomotiv, der lægger sin egen jernbane. Men det førte snart til ideen om at styre maskinen ved helt uafhængige midler, og gøre det udføre ikke kun tilføjelse, men alle processer aritmetiske på vilje i vilkårlig rækkefølge og så mange gange som måtte være påkrævet.
arbejdet med den første Forskelmotor blev stoppet den 10.April 1833, og den første tegning af den analytiske motor er dateret i September 1834. Der findes over to hundrede tegninger, i detaljer, at skalere, af motoren og dens dele., Disse blev smukt udført af en højt kvalificeret ordfører og var meget dyre. Der er også over fire hundrede notationer af forskellige dele, ved hjælp af Babbage ‘ s system af mekanisk notation (se love mekanisk notation).
maskinens genstand kan kort tid gives således (ifølge Henry Babbage, opfinderens yngste søn): det er en maskine til at beregne den numeriske værdi eller værdier af enhver formel eller funktion, som matematikeren kan indikere metoden til opløsning., Det er at udføre de almindelige regler for aritmetik i enhver rækkefølge som tidligere afgjort af matematikeren, og et vilkårligt antal gange og på eventuelle mængder. Det skal være helt automatisk, matematikerens slave, udføre sine ordrer og lindre ham fra computerens slid. Det skal udskrive resultaterne eller et hvilket som helst mellemresultat, der er nået.
Babbage beregnet til at designe en maskine med et repertoire af de fire grundlæggende aritmetiske funktioner, i modsætning til forskellen motor, som kun bruger addition., Analogt med en moderne digital computer kan designprincippet for Analysemotoren opdeles til:
1. Input. Fra 1836 var stansede kort (se det nærliggende Foto) den grundlæggende mekanisme til tilførsel i maskinen både numeriske data og instruktionerne om, hvordan man manipulerer dem.
2. Output. Babbage ‘ s grundlæggende mekanisme var altid en trykkeri, men han havde også overvejet grafiske output-enheder, selv før han vedtog punched cards for output samt input.
3. Hukommelse., For Babbage dette var dybest set antallet akser i butikken, selvom han også udviklet ideen om en hierarkisk hukommelsessystem ved hjælp punched cards for yderligere mellemresultater, der ikke kunne passe i butikken.
4. Centralenhed. Babbage kaldte dette møllen., Som moderne processorer, der gav den mulighed for at gemme numre ved at blive opereret umiddelbart mest (registre); hardware mekanismer for at underkaste disse numre til de grundlæggende aritmetiske operationer; kontrolmekanismer for at oversætte den bruger-orienterede vejledning, der leveres sammen fra ydersiden og ind detaljeret kontrol af den interne hardware; og mekanismer til synkronisering (et ur) til at udføre detaljerede skridt i en nøje timet sekvens., Kontrol mekanisme af den Analytiske Motor skal udføre operationer automatisk, og det består af to dele: den nederste kontrol mekanisme, der kontrolleres af massive trommer kaldet tønder, og jo højere level-kontrol-mekanisme, der kontrolleres af hulkort, der er udviklet af Jacquard for mønster-vævning væve, og der anvendes i udstrakt grad i begyndelsen af 1800-tallet.
sekvensen af mindre operationer, der kræves for at udføre en matematisk operation var kontrolleret af massive trommer kaldet tønder (se i nærheden figur)., Tønderne havde studs fastgjort til deres ydre overflade på samme måde som stifterne på en musikkasse tromme eller et tøndeorgan. Tønderne orkestrerede motorens interne bevægelser og specificerer detaljeret, hvordan multiplikation, opdeling, tilføjelse, subtraktion og andre aritmetiske operationer skal udføres. Tønden vist på illustrationen har kun flere stud positioner i hver lodret række. I selve maskinen var tønderne meget større, fordi de kontrollerede og koordinerede interaktionen mellem tusinder af dele., Hver række kunne indeholde så mange som 200 stud positioner, og hver tønde kunne have 50 til 100 separate rækker. Den samlede maskine havde flere forskellige tønder, der kontrollerede forskellige sektioner. Tønderne måtte naturligvis koordineres tæt med hinanden. Når en tønde drejes, aktiverede tappene specifikke bevægelser af mekanismen, og positionen og arrangementet af tappene bestemte handlingen og den relative timing af hver bevægelse. Handlingen med at dreje tromlen udførte således automatisk en sekvens af bevægelser for at udføre den ønskede operation på højere niveau., Processen er intern for motoren og logisk usynlig for brugeren. Teknikken er, hvad der i computing nu kaldes en mikroprogram (selvom Babbage aldrig brugt dette udtryk), som sikrer, at de lavere niveau operationer, der kræves for at udføre en funktion udføres automatisk.
for kontrolmekanisme på højere niveau havde Babbage oprindeligt til hensigt at bruge en stor central tønde til at specificere trinnene i en beregning. Denne ID.virker imidlertid upraktisk, fordi det vil kræve at skifte tappene på super tønde, hvilket kan være en besværlig operation., Opgaven med manuelt at nulstille studs i den centrale tromle for at fortælle maskinen, hvad man skal gøre, var for besværlig og fejlbehæftet til at være pålidelig. Værre, længden af et sæt instruktioner ville være begrænset af tromlens størrelse.
hans kamp med kontrolproblemet førte Babbage til et ægte gennembrud den 30.juni 1836. Han udtænkt af at give instruktioner og data til motoren ikke ved at dreje nummer hjul og indstilling studs, men ved hjælp af punched card input, ved hjælp af kort, svarende til disse, der anvendes i JAC .uard væve. Dette gjorde ikke den centrale tromle forældet eller erstatte det., Stansede kort leverede et nyt øverste niveau af kontrolhierarkiet, der styrede placeringen af den centrale tromle. Den centrale tromle forblev, men nu med permanente sekvenser af instruktioner. Det tog funktionen af mikro-programmering, som dette af andre tønder. Hvis der var separate tønder for hver operation, og en central tønde for at styre operationer, trommer, udstansede kort præsenterer en måde at instruere maskinen (den centrale tromle) til hvilke aktiviteter vi ønskede at udføre og i hvilken rækkefølge, dvs high-level programmering af Motoren.,
princippet om kort var åbent lånt fra Jacquard væven (en mekanisk væv, opfundet af Franskmanden Joseph Marie Jacquard i begyndelsen af 1800-tallet, baseret på tidligere opfindelser af hans landsmænd Basile Bouchon (1725), Jean Falcon (1728) og Jacques Vaucanson (1740)), som anvendte en perlerække af hulkort til automatisk kontrol mønster af en væver (se i nærheden foto).
i væven var stænger forbundet med trådkroge, som hver især kunne løfte en af de langsgående tråde, der var spændt mellem rammen., Stængerne blev samlet i et rektangulært bundt, og kortene blev presset en ad gangen mod stangenderne. Hvis et hul faldt sammen med en stang, passerede stangen gennem kortet, og der blev ikke truffet nogen handling. Hvis der ikke var noget hul, pressede kortet stangen tilbage for at aktivere en krog, der løftede den tilhørende tråd, så skytten, der bar tværtråden, kunne passere nedenunder. Kortene blev spændt sammen med wireire, bånd eller tape hængsler, og ventilator, foldet i store stakke til at danne lange sekvenser., Væven var ofte massiv og væven operatør sad inde i rammen, sekventering gennem kortene ATN ad gangen ved hjælp af en fodpedal eller håndtag. Arrangementet af huller på kortene bestemte mønsteret af væven.
hvordan kan programmeres Analytical Engine?
vi ved lidt om Babbages programmeringsideer. Der er intet i de overlevende papirer, hvor dette aspekt af maskinen diskuteres grundigt, f.eks. intet, der svarer til en specifikation af et brugerinstruktionssæt., Dette er mere bemærkelsesværdigt, for det er det eneste aspekt af designet, der diskuteres udførligt i et moderne papir. I 1840, Babbage besøgte Torino i Italien og gav en række seminarer om analytisk Motor., En redegørelse for disse, af den italienske ingeniør Federico Luigi Menabrea (1809-1896, se i nærheden billedet), der senere vil blive Prime-Minister i Italien, blev oversat til engelsk af Ada Lovelace (hun har nogle gange været anerkendt som verdens første programmør, en romantisk tiltrækkende billede uden nogen foundation), der er vedlagt omfattende notater udarbejdet under babbages tæt vejledning (se Skitse af Den Analytiske Motor). Disse beskæftiger sig med de velkendte moderne ideer om strøm af kontrol i programmer, især formuleringen af enkle sløjfer og indlejrede sløjfer kontrolleret af tællere., Papiret og noterne går imidlertid omhyggeligt og bevidst rundt om enhver diskussion af detaljer om, hvordan disse skal implementeres.
Det ser ud til, at Babbage ikke havde en kommando over de problemer, der blev rejst af programmeringen på brugerniveau af Analysemotoren. Det ville være helt forkert at udlede, at Babbage ikke forstod programmering i sig selv. De mikroprogrammering af tønder for multiplikation og division viser kommandoen over de grundlæggende forgrening og looping ideer og hans færdigheder i mikroprogrammering af addition og subtraktion viser komplet virtuositet., Det var fra denne base, at Babbage udforskede ideerne om programmering på brugerniveau. Spørgsmålene om datastrukturering opstod simpelthen ikke på mikroprogrammeringsniveau. Der er noget, der tyder på, at Babbage ‘ s ideer bevægede sig i de retninger, der nu er bekendt i forbindelse med kontrolmekanismerne for loop-tælling i programmer på brugerniveau. Havde en analytisk Motor blevet bragt i orden, kan der ikke være nogen tvivl om, at Babbage ‘ s programmering ideer ville have været udviklet i høj grad.,
fra Hard .aresynspunktet var der brug for to strenge af stansede kort for at specificere en beregning, der skulle udføres af Analysemotoren. En streng,” operation cards”, specificerede de aritmetiske operationer, der skal udføres. Den anden streng, de “variable kort”, specificerede akserne i butikken, der indeholdt operanderne og skulle modtage resultaterne., Disse to strenge kan ikke betragtes som separate dele af en enkelt instruktion, ligesom Operations-og operandfelterne i en instruktion i en elektronisk digital computer, fordi operationen og de variable kort var beregnet til at bevæge sig og sløjfe uafhængigt af hinanden under retning af separate kontrolmekanismer.
faktisk var der fire, men ikke to, forskellige slags stansede kort med forskellige funktioner:
1. Antal kort blev brugt til at angive værdien af tal, der skal indtastes i butikken, eller til at modtage numre tilbage fra butikken til ekstern lagring.
2., Variable kort specificeret, hvilke akser i butikken skal være kilden til data, der føres ind i møllen eller modtageren af data, der returneres fra den. I moderne parlance leverede de hukommelsesadressen til de variabler, der skulle bruges.
3. Operation kort bestemt de matematiske funktioner, der skal udføres. Det logiske indhold af et operationskort kunne have været som dette eksempel: “tag numrene fra de variable akser, der er specificeret af de næste to variable kort, og multiplicer dem i møllen; Gem resultatet på den variable akse, der er specificeret af det tredje variable kort.,”Dette blev fortolket af de sensing stænger på drift-kort læser apparater og internt oversat som denne: “Forhånd variablen kort med en position, og drej alle de tønder, at udgangspunktet for en normal formere-og-store-sekvens.”
4. Kombinatoriske kort kontrolleret, hvordan variable kort og operation kort vendt bagud eller fremad efter specifikke operationer var afsluttet., Således kan et operationskort have et logisk indhold som dette: “Flyt de variable kort foran 25 positioner, og indstil operationskortene til starten af sættet, der fortæller, hvordan man udtrækker en kvadratrod .”
Babbage planlagt at intersperse de kombinatoriske kort med operation kort, de kontrollerede, så de fire sæt kort kræves kun tre kortlæsere (plus et kort punch, for antal kort bliver output fra maskinen).,Babbage synes at have været ført til at adskille drift og variable kort i vid udstrækning filosofiske grunde stammer fra hans tro på behovet for at skelne symboler for drift fra dem for mængde i matematiske notationer. Disse synspunkter var sandsynligvis forstærket, da han betragtede de kort, der er nødvendige for beregninger såsom løsning af samtidige ligninger. Babbage indså også, at programmer eller subrutiner (bestemt ikke udtryk, som han brugte) skulle verificeres, hvad vi ville kalde debugged., Han vidste også, at det ville være værdifuldt at køre verificerede programmer på nye datasæt og endda dele programmer på tværs af flere motorer. Det var således en naturlig og praktisk tilgang at specificere dataene som værende uafhængige af operationerne. Der er det mønster af operationer, der kræves for at udføre række reduktioner er meget enkel og en enkel løkke af operation kort er let findes. Ingen sådan simpel loop struktur eksisterer for de variable kort, som kun kan angive enkelte akser i butikken., De sløjfestrukturer, som vi nu genkender, vedrører rækker af Matri theen af koefficienter for ligningerne og lignende begreber relateret til struktureringen af dataene. Da Babbage ikke havde begrebet en variabel adresse i butikken, var heller ikke Analysemotoren i stand til at beregne placeringen af en operand i butikken, der var ingen måde, hvorpå brugerprogrammerne kunne udnytte denne struktur på højere niveau i dataene.
det er forbløffende, hvor langt gik Babbage i sin programmeringskonceptualisering, idet han husker, at han ikke havde nogen erfaring med at programmere en faktisk computer., Fra det nuværende synspunkt leverede serien af operationskort ikke et program, i nuværende termer, men en række subrutiner. De kombinatoriske kort forudsat terminologi, en kontrol-Flo.-program, påberåber subrutiner med call-by-reference værdier, som de variable kort. Babbages programmeringskoncepter inkluderede klart det, vi kalder sløjfer, subrutiner og grene (hvad senere generationer af programmerere kaldte “hvis” eller “hvis-så” instruktioner)., Da han ikke havde nogen erfaring med programmering af en egentlig computer dog, er det ikke overraskende, at Babbage ikke komme til de moderne begreber på højere niveau sprog, tolke, eller compilere.
En tabel med kort og handlinger for formlen (ab+c)d
Lad os tage som en illustration af formlen (ab+c), d (se den øverste tabel)., De fulde detaljer af kortene af alle slags, der kræves, og den rækkefølge, som de ville komme i spil, er denne:
De fire resterende Kort til “givne tal” a, b, c og d, sat sammen er placeret på de roller, disse numre er nødt til at blive placeret på de kolonner, der er tildelt til dem i en del af maskinen, der kaldes “Den Store”, hvor hver mængde er først modtaget og holdes klar til brug, som ønsket.
vi har således ud over antallet kort, tre Operation kort, der anvendes, og fjorten direktiv kort., Hvert sæt kort ville blive spændt sammen og placeret på en rulle eller eget prisme; denne rulle ville blive suspenderet og flyttet til og fra. Hver baglæns bevægelse ville få prismen til at bevæge det ene ansigt, hvilket bringer det næste kort i spil, ligesom på væven. Det er indlysende, at rullerne skal gøres til at arbejde i harmoni, og til dette formål de håndtag, der gør rullerne dreje ville selv styres ved passende midler, eller ved generelle direktiv kort, og beats af de suspenderede ruller stoppes i de rette intervaller.,
En generel plan for den Analytiske Motor fra 1840 (klik for at se et større billede)
I øverste generelle opfattelse af Analytiske Motor kan ses de grundlæggende dele: i den højre del er en del af butikken, herunder 11 variabel akser. I praksis ville butikken have været meget længere med mange flere variable akser; Babbage betragtes undertiden som mindst 100 og så mange som 1000. Hver variabel akse indeholdt mange figur hjul roterer omkring en central aksel, hver holder et ciffer af sin variabel., Babbage normalt planlagt at have 40 cifre pr variabel. Et ekstra hjul på toppen registrerede, om værdien var positiv eller negativ.
løb vandret mellem de variable akser var stativerne, lange strimler af metal med gear-tandede kanter, der førte cifre frem og tilbage mellem butikken og møllen. Små bevægelige tandhjul blev placeret enten for at forbinde en given variabel akse til stativerne eller for at lade den være uden forbindelse. Hvis et nummer gik ind i møllen, ville stativerne også være forbundet med indgangsaksen i møllen (mærket )., Derfra ville det blive sendt til en anden passende del af møllen. Når møllen var færdig med at arbejde på et nummer, ville den blive placeret på udstigningsaksen (mærket ). Dette kunne derefter forbindes til stativerne, hvilket ville føre nummeret langs til den variable akse, der var valgt til at holde resultatet.
møllen er den venstre sektion, arrangeret omkring det store centrale hjul, der forbinder dets dele. For klarhedens skyld er ikke alle aspekter af motoren vist i dette diagram. Men dette kan skjule maskinens kompleksitet og størrelse. De centrale hjul alene var omkring 70 cm på tværs., Møllen som helhed var omkring 150 cm fod i hver retning. En butik med 100 variable akser ville have været omkring 3 m lang. Indgangsaksen havde sin egen foregribende transportmekanisme; en tilføjelse eller subtraktion kunne udføres der og derefter føres direkte til udgangsaksen til opbevaring. Hvis en multiplikation kom op, ville de første ni multipler blive tilføjet på indgangsaksen og gemt på bordakserne, vist som T1 til T9.
resultaterne af en fuld multiplikation eller division vil blive dannet på de to kolonner mærket til venstre for det store centrale hjul., Dette gjorde det muligt at holde mellemresultater i dobbelt præcisionsform. Det vil sige, hvis to 40-cifrede tal blev multipliceret sammen, kunne 80 cifre af resultatet holdes på akser . En efterfølgende opdeling med et andet 40-cifret tal tillod stadig 40 cifre i resultatet.
et af de vigtigste mekaniske problemer i den analytiske motor var problemet med carry. Først brugte Babbage metoden til forsinket sekventiel bæring, der blev brugt i forskellen Motor. I dette blev basistilsætningscyklussen efterfulgt af en separat bærecyklus., Bærecyklussen udførte først enhver bæring, der var nødvendig på det laveste ciffer, derefter fortsatte til det næste højere ciffer, og så videre. Denne metode fungerede, men det var langsomt, fordi bærer blev udført separat for hvert ciffer. Babbage overvejede at have 30 eller 40 cifre i hver talkolonne, så bærerne kan tage meget længere tid end selve tilføjelsen. Således kan en enkelt multiplikation tage nogle hundrede separate tilføjelsestrin. Det var tydeligt, at bæretiden skulle forkortes.,
Babbage forsøgte forskellige tilgange til at optimere bærer, og inden for et par måneder havde vedtaget, hvad han kaldte foregribelse vogn. Yderligere hardware tilladt transport mekanisme til at påvise samtidig, hvor bærer det var nødvendigt, og hvor et eller flere hjul der allerede er på 9 kan forårsage en bære at udbrede sig over en række cifre. Alle bærer kunne udføres på ATN gang, uanset antallet af cifre på en akse. Udarbejdelse af detaljerne i foregribe transport tog Babbage mange år, længere end nogen anden enkelt aspekt af maskinen., Men det kunne fremskynde operationerne meget, hvilket berettiger indsatsen. Mekanismen var for kompleks til at tillade en vognmekanisme for hver tilføjelsesakse. Babbage blev tvunget til at vedtage et design, hvor en enkelt foregribelse vogn mekanisme kunne tilsluttes efter behag med enhver tilføjelse kolonne gennem de centrale hjul. Indtil da var multiplikation leveret af specialiseret hard .are, og vognfunktionen var blevet fjernet fra de tilføjede akser til mere specialiseret central hard .are.,
Babbage indså hurtigt, at addition selv kunne fjernes fra tilsætningen akser, og udføres gennem de centrale hjul. De tilføjede akser lagrede simpelthen cifre på deres individuelle hjul, og de kunne tilsluttes eller frakobles de centrale hjul efter behov. Babbage adskilt maskinen i et afsnit af opbevaring akser, som han kaldte Butikken, og en anden del, hvor operationer blev udført, som han kaldte Mill
i Løbet af de år Babbage lavet forskellige designs for mange af de enheder af Motoren, oftest i retning af forenkling., Ikke alle af dem dog var i denne retning, fordi Babbage var meget ivrige efter at fremskynde beregningen. Et eksempel på at tilføje hard .are for at opnå hastighed var multiplikation efter tabel. I den indledende metode til multiplikation ved gentagen tilsætning vil antallet af cyklusser af tilsætning være lig med summen af cifrene i multiplikatoren. For at multiplicere 198814 med 978 ville for eksempel 198814 tilføjes 24 gange (9 + 7 + 8), sammen med 3 Skift.Babbage planlagde at arbejde med tal med så mange som 40 cifre. At multiplicere to 40-cifrede tal sammen kan godt tage 200 tilføjelsescyklusser., Babbage indså, at ved at afsætte et par cykler i starten af en lang multiplikation til noget forberedelse, kunne han i høj grad fremskynde multiplikationen selv. Han kaldte denne multiplikation ved bord. I 9 cykler kunne han beregne og placere på specielle bordakser i møllen de første 9 integrerede multipla af multiplikanden. Så kunne han simpelthen vælge en af disse for hvert ciffer i multiplikatoren og tilføje det til det akkumulerende produkt. At multiplicere to 40-cifrede tal vil derefter kun tage 40 tilføjelsescyklusser plus 9 for at danne tabellen, i alt 49 tilføjelsescyklusser snarere end nogle 200., En lignende metode til opdeling efter bord kunne også fremskynde division.
det anses, at det grundlæggende design Analytical Engine var færdig i December 1837, når Babbage endelig skrev en udvidet papir ,” af de matematiske beføjelser beregning motor, ” som beskrev maskinen. Han fortsatte designarbejde i mange år, men dette involverede forfining af detaljer og alternativer til implementering, ikke principændringer., I 1837 havde Babbage udtænkt en maskine, hvis grundlæggende organisation ville forblive uændret gennem alt hans efterfølgende arbejde og faktisk gennem hele den efterfølgende udvikling af computerdesign.Babbage mente, at Analysemotoren var en universel beregningsmaskine i den forstand, at den med tilstrækkelig tid kunne udføre enhver mulig aritmetisk beregning. Dette argument er baseret på tre bemærkninger., For det første kan aritmetiske operationer på tal på mere end fyrre cifre altid gennemføres ved at opdele dem i 40-cifrede segmenter, så det begrænsede antal cifre på enhver butiksakse er ingen grundlæggende grænse. For det andet kan beregninger specificeres af strenge af drift og variable kort i ubegrænset omfang, så der er ingen begrænsning for størrelsen eller kompleksiteten af programmer. For det tredje kan numre fra butikken stanses på nummerkort og senere læses tilbage, og dette giver en backing-butik i ubegrænset omfang for at overvinde det begrænsede antal akser i butikken.,Babbage var fuldt ud klar over hastighedsbegrænsninger på sin maskine. Han vidste, at maskinen skulle i teorien gøre det muligt langt mere omfattende og præcise beregninger, end der nogensinde havde været forsøgt ved hånden, men de ville være muligt i praksis kun med en maskine, der var meget pålidelige og ganske hurtigt. Fra sit tidligere arbejde vidste han, at pålideligheden krævede, at gearene ikke skulle dreje for hurtigt. Den samlede hastighed skulle opnås med smart design snarere end rå kraft., Dette er, hvad der motiverede den enorme opfindsomhed, som Babbage investerede i tidsbesparende metoder som at forudse transport og multiplikation efter bord.
i maskinens design i slutningen af 1830 ‘ erne ville den isolerede tilsætning af to 40-cifrede tal have taget cirka 19 sekunder. Men meget af dette involverede at flytte tal rundt mellem forskellige sektioner før eller efter den faktiske tilføjelse. Babbage regnede ud, hvordan man overlapper de forskellige dele af operationen, når mere end to tilføjelser skulle udføres i rækkefølge. Dette betød, at hver ekstra 40-cifret tilføjelse kun tog 3,1 sekunder., Multiplikation og division blev ligeledes fremskyndet af Smart logisk design. Varigheden afhænger af antallet af cifre i tallene. Tag tilfældet med en multiplikation på 20 cifre med 40 cifre (en meget høj grad af præcision selv efter gældende standarder). Med vedvarende tilføjelser på 3,1 sekunder hver, ville en enkel skridt og tilføje tilgang have taget næsten 8 minutter at fuldføre. Babbage var i stand til at reducere dette til mindre end 2 minutter. I dag, med mikroprocessorhastighed målt i millioner af multiplikationer pr., Men det var en bemærkelsesværdig præstation mere end et århundrede før elektronisk beregning.
efter afslutningen af arbejdet med design af den analytiske motor i 1847, Babbage vendte sig til udformningen af en forskel motor 2 2, udnytte de forbedrede og forenklede aritmetiske mekanismer udviklet til den analytiske motor. I 1857 vendte Babbage tilbage til designet af den analytiske motor. I denne nye fase af arbejdet var Babbage aktivt interesseret i at opbygge en analytisk motor med sine egne ressourcer., Det logiske design var noget forenklet, men vigtigst af alt blev der foreslået langt enklere og billigere metoder til at implementere de grundlæggende mekanismer. Babbage først eksperimenteret med metalplader stempling og presning for at gøre tandhjul og lignende dele. Senere, han vedtog trykstøbning til fremstilling af dele-en nyopfundet teknik, der ikke så omfattende kommerciel brug før slutningen af det nittende århundrede., Babbage byggede mange eksperimentelle modeller af mekanismer ved hjælp af disse nye teknikker, og på tidspunktet for hans død i 1871 var en model af en simpel mølle-og trykmekanisme næsten færdig (se det nederste foto).,
En model af Møllen af Analytisk Motor, som er bygget omkring 1870 (© Science Museum, London)
Babbage ‘ s beregning af maskiner, samt alle relaterede materialer, der blev arvet af hans yngste søn overlevede, Major-General Henry Prevost Babbage (1824-1918) (se i nærheden billede), der var vist en stærk interesse i, at hans fars arbejde. Selv som teenagere Henry og hans ældre bror Dugald brugt tid i Babbage ‘ s tegnekontor og workshoporkshop læring skillsorkshop færdigheder., Henry senere erhvervet en stærk forståelse af forskellen motor og analytisk Motor Design, og kom til at danne et tæt bånd med sin far, som han besøgte på orlov fra udvidet militærtjeneste i Indien. Babbage testamenterede sine tegninger, værksted og de overlevende fysiske relikvier af motorerne til Henry, der forsøgte at fortsætte sin fars arbejde og offentliggøre motorerne efter Babbages død.Henry var på sin fars seng, når Babbage døde i oktober 1871, og fra 1872 fortsatte han flittigt med sin fars arbejde og derefter intermitterende i pensionering i 1875., Efter at have samlet nogle små demonstrationsstykker Til Forskel motor nummer 1 (en af dem sendte han til Harvard. I 1930 ‘ erne tiltrak stykket Ho .ard Aikens opmærksomhed, skaberen af Harvard Mark I).
i 1888 demonstrerede Henry på et møde i British Association for Advance of Science et afsnit af fabrikken i Analytical Engine, der arbejdede til 29 cifre, inklusive den forventede bæreindretning.
derefter byggede Henry en eksperimentel firefunktionsberegner til møllen og afsluttede den i 1910., Henry faktisk besluttet ikke at fortsætte med det oprindelige design af den Analytiske maskine, men i stedet at udvikle en manuelt betjent maskine for addition, subtraktion, multiplikation og division (en fire-funktion lommeregner), som indeholder de mekanismer, der er planlagt til møllen og udskrivning mekanisme af Motoren (se nederste foto). Ved hjælp af den samlede Mølle af analytisk motor, ville han gøre enkle beregninger-i dette tilfælde producere multipla af π.,
En del af møllen og udskrivning mekanisme af den Analytiske maskine, som er bygget af Henry Babbage
men i sidste ende afsluttet i begyndelsen af det tyvende århundrede, når Henry var selv en gammel mand, denne maskine synes aldrig at have arbejdet pålideligt. Desuden var Henrys arbejde på motorerne lyd, men uden dristighed og inspiration fra sin far, den store Charles Babbage.
Skriv et svar