Forskel motor

posted in: Articles | 0
for roman af Gibsonilliam Gibson og Bruce Sterling, se forskellen Motor.

en forskelmotor, en beregningsmaskine designet i 1820 ‘ erne, blev først oprettet af Charles Babbage. Forskel motorer er automatiske mekaniske regnemaskiner designet til at tabulere polynomielle funktioner. Navnet, forskellen motor, er afledt af metoden for opdelte forskelle, en måde at interpolere eller tabulere funktioner ved hjælp af et lille sæt polynomielle Co-efficients., Nogle af de mest almindelige matematiske funktioner, der anvendes inden for teknik, videnskab og navigation, der blev, og stadig er i stand til at være beregnet med brug af the difference engine ‘ s evne til at computing logaritmisk og trigonometriske funktioner, som kan tilnærmes ved polynomier, så en difference engine kan beregne mange nyttige tabeller af tal.

London Science Museum ‘s forskel motor, er det første man faktisk bygget fra Babbage’ s design., Designet har samme præcision på alle kolonner, men ved beregning af polynomier kan præcisionen på kolonnerne med højere rækkefølge være lavere.

<|div>

== History =thumb / Closeup af London Science Museum forskel motor viser nogle af antallet hjul og sektoren Gear mellem kolonner. Sektorgearet til venstre viser de dobbelthøje tænder meget tydeligt. Sektorgear i midten til højre vender mod bagsiden af motoren, men de enkelthøje tænder er tydeligt synlige., Bemærk, hvordan hjulene spejles, med at tælle op fra venstre mod højre eller tælle ned fra venstre mod højre. Bemærk også metalfligen mellem “6”og ” 7″. Denne fane kører bærehåndtaget bagpå, når “9” passerer til “0” foran under tilføjelsestrinene (Trin 1 og trin 3).]] Begrebet en mekanisk lommeregner for matematiske funktioner kan spores tilbage til Antikythera mekanisme af 2.århundrede f. kr., mens tidlige moderne eksempler tilskrives Pascal og Leibni. i det 17. århundrede. I 1784 J. H., Müller, en ingeniør i den Hessiske hær, som er udtænkt og bygget en tilføjelse maskine og beskrevet de grundlæggende principper for en forskel inde i en bog udgivet i 1786 (den første skriftlige henvisning til en forskel maskine er dateret til 1784), men han var ude af stand til at skaffe finansiering til videre med ideen.

Charles Babbage ‘ s forskel enginesEdit

Charles Babbage begyndte at konstruere en lille difference engine i c. 1819 og havde afsluttet det ved 1822 (Difference Engine 0)., Han meddelte hans opfindelse, den 14. juni 1822, i et papir til Royal Astronomical Society med titlen “Notat om anvendelsen af maskiner til beregning af astronomiske og matematiske tabeller”. Denne maskine brugte decimaltalsystemet og blev drevet ved at dreje et håndtag. Den britiske regering var interesseret, da producerer tabeller var tidskrævende og dyrt, og de håbede forskellen motor ville gøre opgaven mere økonomisk.

i 1823 gav den britiske regering Babbage 17 1700 for at starte arbejdet med projektet., Selvom Babbage ‘ s design var muligt, metalbearbejdning teknikker i den æra kunne ikke økonomisk gøre dele i præcision og mængde, der kræves. Således gennemførelsen viste sig at være meget dyrere og tvivlsomt om succes end regeringens oprindelige skøn. I 1832 producerede Babbage og Joseph Clement en lille arbejdsmodel (en syvendedel af Beregningsafsnittet af Difference Engine No. 1, som var beregnet til at fungere på 20-cifrede tal og sjette ordens forskelle), der fungerede på 6-cifrede tal og anden ordens forskelle., Lady Byron beskrev at se den fungerende prototype i 1833: “vi gik begge for at se tænkemaskinen (eller det ser ud til) sidste mandag. Den hævede flere Nos. til 2. og 3. magt og ekstraherede roden til en kvadratisk ligning.”Arbejdet med den større motor blev suspenderet i 1833.

da regeringen opgav projektet i 1842, havde Babbage modtaget og brugt over 17 17,000 på udvikling, hvilket stadig ikke lykkedes at opnå en arbejdsmotor., Regeringen værdsatte kun maskinens produktion (økonomisk producerede tabeller), ikke udviklingen (til ukendte og uforudsigelige omkostninger at gennemføre) af selve maskinen. Babbage ikke, eller var uvillige til at erkende, at knibe. Imens, Babbage opmærksomhed havde bevæget sig på at udvikle en analytisk motor, yderligere underminere regeringens tillid til den endelige succes af forskellen motor., Ved at forbedre konceptet som en analytisk motor, Babbage havde gjort forskellen motor koncept forældet, og projektet til at gennemføre det en total fiasko i den opfattelse af regeringen.1 blev udstillet for offentligheden på 1862 International e .hibition i South Kensington, London.Babbage fortsatte med at designe sin meget mere generelle analytiske motor, men producerede senere et forbedret” Difference Engine No. 2 ” -design (31-cifrede tal og syvende ordens forskelle) mellem 1846 og 1849., Babbage var i stand til at drage fordel af ideer udviklet til den analytiske motor til at gøre den nye forskel motor beregne hurtigere, mens du bruger færre dele.

Scheutzian beregning engineEdit

Per Georg Scheutz tredje forskel motor

Inspireret af babbages forskel motor i 1834, Per Georg Scheutz bygget flere eksperimentelle modeller., I 1837 og hans søn Edward foreslået at konstruere en fungerende model i metal, og i 1840 færdig med beregning af den del, der kan beregne serie med 5-cifrede tal, og første-ordens forskelle, som senere blev udvidet til tredje orden (1842). I 1843, efter at have tilføjet udskrivningsdelen, blev modellen afsluttet.

i 1851, finansieret af regeringen, begyndte opførelsen af den større og forbedrede (15-cifrede tal og fjerde ordens forskelle) maskine og sluttede i 1853., Maskinen blev demonstreret på Verdensudstillingen i Paris, 1855 og derefter solgt i 1856 til Dudley Observatory i Albany, ne.York. Leveret i 1857, det var den første udskrivning lommeregner solgt. I 1857 den britiske regering beordrede den næste scheut.forskel maskine, som blev bygget i 1859. Det havde den samme grundlæggende konstruktion som den foregående, vejer omkring 10 C .t (1,100 lb; 510 kg).

OthersEdit

Martin Martiniberg forbedret scheut.konstruktion (c., 1859, hans maskine har samme kapacitet som Scheutz s – 15-cifret og fjerde orden), men brugte sin enhed til produktion og udgivelse af trykte tabeller (interesse tabeller i 1860, og logaritmisk tabeller i 1875).1862 producerede en lille forskel motor (20-cifrede tal og tredje ordens forskelle).

amerikansk George B. Grant begyndte at arbejde på sin beregningsmaskine i 1869, uvidende om værkerne Babbage og scheut. (Schent.)., Et år senere (1870) lærte han om forskel motorer og fortsætte med at designe en selv, der beskriver hans konstruktion i 1871. I 1874 rejste Boston Thursday Club et abonnement på opførelsen af en storskala model, som blev bygget i 1876. Det kunne udvides til at forbedre præcision og vejede omkring 2.000 pounds (910 kg).

Christel Hamann byggede en maskine (16-cifrede tal og andenordens forskelle) i 1909 for “Tables of Bauschinger and Peters” (“logaritmisk-trigonometriske tabeller med otte decimaler”), som først blev offentliggjort i Leip .ig i 1910., Det vejede omkring 40 kg (88 lb).

Burroughs Corporation i omkring 1912 bygget en maskine til Nautical Almanac Office, som blev brugt som en forskel motor af anden orden.: 451 det blev senere erstattet i 1929 af en Burroughs klasse 11 (13-cifrede tal og anden ordens forskelle eller 11-cifrede tal og femte ordens forskelle).

Ale .ander John Thompson om 1927 bygget integrere og differentierende maskine (13-cifrede tal og femte ordens forskelle) for hans tabel over logaritmer “Logaritmetica britannica”. Denne maskine var sammensat af fire modificerede Triumphator regnemaskiner.,Leslie Comrie beskrev i 1928, hvordan man bruger Brunsviga-dupla-beregningsmaskinen som en forskelmotor med anden orden (15-cifrede tal). Han bemærkede også i 1931, at National Accounting Machine Class 3000 kunne bruges som en forskel motor af sjette orden.:137-138

Opførelsen af to arbejdsdage No. 2 forskel enginesEdit

i Løbet af 1980’erne, Allan G. Bromley, en lektor ved Universitetet i Sydney, Australien, studerede Babbage ‘ s originale tegninger til Forskel og Analytiske Motorer på Science Museum library i London., Dette arbejde førte Science Museum til at konstruere en arbejdsgruppe beregning sektion af difference engine No. 2 fra 1985 til 1991, under Doron s .ade, den daværende kurator for Computing. Dette var for at fejre 200-årsdagen for Babbages fødsel i 1991. I 2002 blev printeren, som Babbage oprindeligt designet til forskellen motor også afsluttet. Omdannelsen af de originale designtegninger til tegninger, der var egnede til ingeniørproducenternes brug, afslørede nogle mindre fejl i Babbages design (muligvis indført som beskyttelse i tilfælde af, at planerne blev stjålet), som måtte rettes., Når den er færdig, arbejdede både motoren og dens printer fejlfrit og gør det stadig. Forskellen motor og printer blev konstrueret til tolerancer opnåelige med det 19.århundrede teknologi, løse en mangeårig debat om, hvorvidt Babbage design ville have fungeret. (En af grundene tidligere fremført for den manglende færdiggørelse af Babbage ‘ s motorer havde været, at tekniske metoder var utilstrækkeligt udviklet i slutningen af georgiske æra.,)

printerens primære formål er at fremstille stereotype plader til brug i trykpresser, hvilket det gør ved at trykke på type i blødt gips for at skabe en flong. Babbage havde til hensigt, at motorens resultater blev overført direkte til masseprint, efter at have erkendt, at mange fejl i tidligere tabeller ikke var resultatet af menneskelige beregningsfejl, men af fejl i den manuelle typesetting-proces. Printerens papirudgang er hovedsageligt et middel til at kontrollere motorens ydelse.,

ud over at finansiere opførelsen af outputmekanismen til Videnskabsmuseets forskelmotor, bestilte Nathan Myhrvold opførelsen af en anden komplet Forskelmotor nr. 2, som var udstillet på Computer History Museum i Mountain Vie 2, Californien fra 10. maj 2008 til 31. Januar 2016.It er siden blevet overført til intellektuelle Ventures i Seattle, hvor det er udstillet lige uden for hovedlobbyen.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *