Charles Babbage, 1791-1871. Retrato de The Illustrated London News, Nov. 4, 1871
parece un verdadero milagro, que la primera computadora digital en el mundo, que encarnó en sus detalles mecánicos y lógicos casi todos los principios principales de la computadora digital moderna, fue diseñada ya en la década de 1830., Esto fue hecho por el gran Charles Babbage, y el nombre de la máquina es Analytical Engine
en 1834 Babbage diseñó algunas mejoras a su primera computadora—el specialized Difference Engine. En el diseño original, cada vez que se necesitaba una nueva constante en un conjunto de cálculos, tenía que ser ingresada a mano. Babbage concibió una manera de tener las diferencias insertadas mecánicamente, ordenando los ejes del motor de diferencia circularmente, de modo que la columna de resultado debe estar cerca de la de la última diferencia, y por lo tanto fácilmente al alcance de ella., Se refirió a este arreglo como el motor que se come su propia cola o como una locomotora que establece su propio ferrocarril. Pero esto pronto llevó a la idea de controlar la máquina por medios totalmente independientes, y hacer que realice no solo la adición, sino todos los procesos de aritmética a voluntad en cualquier orden y tantas veces como sea necesario.
El Trabajo en el primer motor de diferencia se detuvo el 10 de abril de 1833, y el primer dibujo del motor analítico está fechado en septiembre de 1834. Existen más de doscientos dibujos, con todo detalle, a escala, del motor y sus partes., Estos fueron bellamente ejecutados por un dibujante altamente calificado y eran muy costosos. También hay más de cuatrocientas notaciones de diferentes partes, utilizando el sistema de notación mecánica de Babbage (ver leyes de la notación mecánica).
el objeto de la máquina puede ser dado así (según Henry Babbage, el hijo menor del inventor): es una máquina para calcular el valor numérico o valores de cualquier fórmula o función de la cual el matemático puede indicar el método de solución., Es realizar las reglas ordinarias de la aritmética en cualquier orden establecido previamente por el matemático, y cualquier número de veces y en cualquier cantidad. Es ser absolutamente automático, el esclavo del matemático, llevando a cabo sus órdenes y aliviándolo del trabajo pesado de la computación. Debe imprimir los resultados, o cualquier resultado intermedio al que se haya llegado.
Babbage tenía la intención de diseñar una máquina con un repertorio de las cuatro funciones aritméticas básicas, en contraste con el motor de diferencia, que utiliza solo la adición., En la analogía de una computadora digital moderna, el principio de diseño del motor analítico se puede dividir en:
1. Entrada. A partir de 1836, las tarjetas perforadas (ver la foto cercana) fueron el mecanismo básico para alimentar a la máquina tanto los datos numéricos como las instrucciones sobre cómo manipularlas.
2. Salida. El mecanismo básico de Babbage siempre fue un aparato de impresión, pero también había considerado dispositivos de salida gráfica incluso antes de adoptar tarjetas perforadas para la salida, así como la entrada.3. Memoria., Para Babbage esto era básicamente los ejes numéricos en la tienda, aunque también desarrolló la idea de un sistema de memoria jerárquica utilizando tarjetas perforadas para resultados intermedios adicionales que no podían caber en la tienda.
4. Unidad Central De Procesamiento. Babbage lo llamó El Molino., Al igual que los procesadores modernos, proporcionaba para almacenar los números que se operaban más inmediatamente (registros); mecanismos de hardware para someter esos números a las operaciones aritméticas básicas; mecanismos de control para traducir las instrucciones orientadas al usuario suministradas desde el exterior en un control detallado del hardware interno; y mecanismos de sincronización (un reloj) para llevar a cabo pasos detallados en una secuencia cuidadosamente cronometrada., El mecanismo de control del motor analítico debe ejecutar operaciones automáticamente y consta de dos partes: el mecanismo de control de nivel inferior, controlado por tambores masivos llamados barriles, y el mecanismo de control de nivel superior, controlado por tarjetas perforadas, desarrollado por Jacquard para telares de tejido de patrones y utilizado ampliamente a principios de 1800.
la secuencia de operaciones más pequeñas requeridas para efectuar una operación aritmética fue controlada por tambores masivos llamados barriles (ver la figura cercana)., Los barriles tenían clavos fijados a su superficie exterior de la misma manera que los alfileres de un tambor de caja de música o un órgano de barril. Los barriles orquestaron los movimientos internos del motor y especifican en detalle cómo se llevarán a cabo la multiplicación, división, suma, resta y otras operaciones aritméticas. El barril que se muestra en la ilustración solo tiene varias posiciones de perno en cada fila vertical. En la máquina real, los barriles eran mucho más grandes porque controlaban y coordinaban la interacción de miles de piezas., Cada fila podría contener hasta 200 posiciones de espárragos, y cada barril podría tener de 50 a 100 filas separadas. La Máquina En general tenía varios barriles diferentes que controlaban diferentes secciones. Naturalmente, los barriles tenían que estar estrechamente coordinados entre sí. A medida que un barril giraba, los espárragos activaban movimientos específicos del mecanismo y la posición y disposición de los espárragos determinaban la acción y el tiempo relativo de cada movimiento. El acto de girar el tambor ejecutó automáticamente una secuencia de movimientos para llevar a cabo la operación de nivel superior deseada., El proceso es interno al motor y lógicamente invisible para el usuario. La técnica es lo que en computación ahora se llama un microprograma (aunque Babbage nunca usó este término), que asegura que las operaciones de nivel inferior requeridas para realizar una función se ejecutan automáticamente.
para un mecanismo de control de nivel superior, Babbage inicialmente pretendía usar un gran barril central, para especificar los pasos de un cálculo. Sin embargo, esta idea parece poco práctica, ya que esto requerirá cambiar los pernos en el Super barril, lo que podría ser una operación engorrosa., La tarea de restablecer manualmente los pernos en el tambor central para decirle a la máquina qué hacer era demasiado engorrosa y propensa a errores para ser confiable. Peor aún, la longitud de cualquier conjunto de instrucciones estaría limitada por el tamaño del tambor.su lucha con el problema del control llevó a Babbage a un verdadero avance el 30 de junio de 1836. Concibió proporcionar instrucciones y datos al motor no girando las ruedas numéricas y fijando los pernos prisioneros, sino mediante la entrada de tarjetas perforadas, por medio de tarjetas, similares a estas, utilizadas en los telares Jacquard. Esto no hizo que el tambor central fuera obsoleto ni lo reemplazó., Las tarjetas perforadas proporcionaron un nuevo nivel superior de la jerarquía de control que gobernaba el posicionamiento del tambor central. El tambor central permaneció, pero ahora con secuencias permanentes de instrucciones. Asumió la función de micro-Programación, como esta de otros barriles. Si hubiera barriles separados para cada operación, y un barril central para controlar los tambores de operaciones, la tarjeta perforada presenta una forma de instruir a la máquina (el tambor central) sobre qué operaciones queríamos realizar y en qué orden, es decir, programar el motor de alto nivel.,
el principio de las tarjetas fue tomado abiertamente del telar Jacquard (un telar mecánico, inventado por el francés Joseph Marie Jacquard a principios de 1800, basado en invenciones anteriores de sus compatriotas Basile Bouchon (1725), Jean Falcon (1728) y Jacques Vaucanson (1740)), que usaba una cadena de tarjetas perforadas para controlar automáticamente el patrón de un tejido (ver la foto cercana).en el telar, las barras estaban unidas a ganchos de alambre, cada uno de los cuales podía levantar uno de los hilos longitudinales ensartados entre el marco., Las varas fueron reunidas en un manojo rectangular, y las cartas fueron presionadas una a la vez contra los extremos de las varas. Si un agujero coincidió con una barra, entonces la barra pasó a través de la tarjeta y no se tomó ninguna acción. Si no había ningún agujero presente, la tarjeta presionó hacia atrás la varilla para activar un gancho que levantaba el hilo asociado, permitiendo que el transbordador que llevaba el hilo cruzado pasara por debajo. Las tarjetas fueron ensartadas junto con alambre, cinta o bisagras de cinta, y el ventilador, doblado en grandes pilas para formar largas secuencias., Los telares eran a menudo masivos y el operador del telar se sentaba dentro del marco, secuenciando a través de las tarjetas una a la vez por medio de un pedal o una palanca de mano. La disposición de los agujeros en las tarjetas determinó el patrón del tejido.
¿Cómo se puede programar el motor analítico?
sabemos poco de las ideas de programación de Babbage. No hay nada en los documentos sobrevivientes en los que este aspecto de la máquina se discute a fondo, por ejemplo, nada que corresponda a una especificación de un conjunto de instrucciones de usuario., Esto es lo más notable, ya que es el único aspecto del diseño que se discute ampliamente en un artículo contemporáneo. En 1840, Babbage visitó Turín en Italia y dio una serie de seminarios sobre el motor analítico., Un relato de estos, por el ingeniero italiano Federico Luigi Menabrea (1809-1896, ver la imagen cercana), que más tarde se convertirá en el Primer Ministro de Italia, fue traducido al Inglés por Ada Lovelace (a veces ha sido aclamada como la primera programadora del mundo, una imagen románticamente atractiva sin ningún fundamento), quien adjuntó extensas notas preparadas bajo la guía cercana de Babbage (ver Sketch of the Analytical Engine). Estos tratan con las ideas modernas familiares de flujo de control en programas, particularmente la formulación de bucles simples y bucles anidados controlados por contadores., Sin embargo, el documento y las notas cuidadosamente y deliberadamente esquivan cualquier discusión de los detalles de los medios por los cuales se implementarán.parece que Babbage no tenía un dominio de las cuestiones planteadas por la programación a nivel de usuario del motor analítico. Sería un error inferir que Babbage no entendía la programación per se. La microprogramación de los barriles para la multiplicación y la división muestran el dominio de las ideas básicas de ramificación y bucle y sus habilidades en la microprogramación de la suma y la resta muestran un virtuosismo completo., Fue a partir de esta base que Babbage exploró las ideas de la programación a nivel de usuario. Las cuestiones de estructuración de datos simplemente no se plantearon a nivel de microprogramación. Hay alguna evidencia que sugiere que las ideas de Babbage se movían en las direcciones ahora familiares en relación con los mecanismos de control para el conteo de bucles en programas a nivel de usuario. Si se hubiera puesto en funcionamiento un motor analítico, no puede haber duda de que las ideas de programación de Babbage se habrían desarrollado en gran medida.,desde el punto de vista del hardware, se necesitaron dos cadenas de tarjetas perforadas para especificar un cálculo a realizar por el motor analítico. Una cadena, las» tarjetas de operación», especificaba las operaciones aritméticas a realizar. La segunda cadena, las» tarjetas variables», especificaba los ejes en el almacén que contenían los operandos y debían recibir los resultados., Estas dos cadenas no pueden considerarse como partes separadas de una sola instrucción, al igual que los campos de operación y operando de una instrucción en un ordenador digital electrónico, porque las tarjetas de operación y variables estaban destinadas a moverse y circular independientemente una de otra Bajo la dirección de mecanismos de control separados.
En realidad había cuatro, pero no dos, diferentes tipos de tarjetas perforadas con diferentes funciones:
1. Las tarjetas de números se utilizaron para especificar el valor de los números que se ingresarían en la tienda, o para recibir números de la tienda para almacenamiento externo.
2., Las tarjetas variables especificaron qué ejes en el almacén deben ser la fuente de datos introducidos en el molino o el destinatario de los datos devueltos desde él. En el lenguaje moderno, suministraban la dirección de memoria de las variables a utilizar.3. Las tarjetas de operación determinaban las funciones matemáticas a realizar. El contenido lógico de una tarjeta de operación podría haber sido como este ejemplo: «tome los números de los ejes variables especificados por las siguientes dos tarjetas variables y multiplíquelos en el molino; almacene el resultado en el eje variable especificado por la tercera tarjeta variable., Esto fue interpretado por las barras sensoras en el aparato de lectura de la tarjeta de operación y traducido internamente de la siguiente manera: «avance las tarjetas variables en una posición, y gire todos los barriles a la posición inicial para una secuencia normal de multiplicar y almacenar.»
4. Las tarjetas combinatorias controlaban cómo las tarjetas variables y las tarjetas de operación se volvían hacia atrás o hacia adelante después de que se completaban las operaciones específicas., Por lo tanto, una tarjeta de operación podría tener un contenido lógico como este: «mueva las tarjetas variables por delante 25 posiciones, y establezca las tarjetas de operación al comienzo del conjunto que indica cómo extraer una raíz cuadrada.»
Babbage planeó intercalar las tarjetas combinatorias con las tarjetas de operación que controlaban, por lo que los cuatro juegos de tarjetas requerían solo tres lectores de tarjetas (más un punzón de tarjeta, para las tarjetas de número que se emitían desde la máquina).,
Babbage parece haber sido llevado a separar la operación y las cartas variables en gran parte por motivos filosóficos derivados de su creencia en la necesidad de distinguir los símbolos para la operación de los de la cantidad en las notaciones matemáticas. Estos puntos de vista fueron probablemente reforzados cuando se considera que las tarjetas necesarias para los cálculos, tales como la solución de ecuaciones simultáneas. Babbage también se dio cuenta de que los programas o subrutinas (ciertamente no los términos que usó) tendrían que ser verificados, lo que llamaríamos debugged., También sabía que sería valioso volver a ejecutar programas verificados en nuevos conjuntos de datos, e incluso compartir programas a través de múltiples motores. Por lo tanto, era un enfoque natural y práctico especificar los datos como independientes de las operaciones. Allí, el patrón de operaciones requerido para llevar a cabo reducciones de filas es muy simple y se encuentra fácilmente un bucle directo de tarjetas de operación. No existe una estructura de bucle simple para las tarjetas variables, que solo pueden especificar ejes individuales en el almacén., Las estructuras de bucle que ahora reconocemos se refieren a filas de la matriz de coeficientes de las ecuaciones y conceptos similares relacionados con la estructuración de los datos. Como Babbage no tenía el concepto de una dirección variable en la tienda, ni el motor analítico era capaz de calcular la ubicación de un operando en la tienda, no había manera de que los programas de usuario pudieran explotar esta estructura de nivel superior en los datos.
Es increíble lo lejos que llegó Babbage en su conceptualización de programación, teniendo en cuenta que no tenía experiencia en la programación de una computadora Real., Desde el punto de vista actual, la serie de tarjetas de operación no proporcionaba un programa, en términos actuales, sino una serie de subrutinas. Las tarjetas combinatorias proporcionaron terminología, un programa de control de flujo, invocando subrutinas con valores de llamada por referencia proporcionados por las tarjetas variables. Los conceptos de programación de Babbage claramente incluían lo que llamamos bucles, subrutinas y ramas (lo que las generaciones posteriores de programadores llamaron instrucciones «if» o «if-then»)., Dado que no tenía experiencia en la programación de una computadora real, sin embargo, no es sorprendente que Babbage no llegó a los conceptos modernos de lenguajes de nivel superior, intérpretes o compiladores.
una tabla con cartas y acciones para la fórmula (ab + c)D
tomemos como ilustración la fórmula (ab+c) d (ver la tabla superior)., El detalle completo de las tarjetas de todo tipo requerido, y el orden en el que entrarían en juego es este:
Las cuatro tarjetas de números para los «números dados» a, b, c y d, encadenadas, se colocan a mano en el rodillo, estos números tienen que colocarse en las columnas asignadas a ellos en una parte de la máquina llamada «la tienda», donde cada cantidad se recibe primero y se mantiene lista para su uso como se desee.
tenemos por lo tanto, además de las tarjetas de número, tres tarjetas de operación utilizadas, y catorce tarjetas directivas., Cada juego de cartas se encadenaba y se colocaba en un rodillo o prisma propio; Este rodillo se suspendía y se movía hacia y desde. Cada movimiento hacia atrás haría que el prisma moviera una cara, poniendo la siguiente carta en juego, al igual que en el telar. Es obvio que los rodillos deben ser hechos para trabajar en armonía, y para este propósito las palancas que hacen girar los rodillos serían controladas por medios adecuados, o por tarjetas de directiva general, y los latidos de los rodillos suspendidos se detendrían en los intervalos apropiados.,
un plano general del motor analítico de 1840 (haga clic para ver una imagen más grande)
en la vista general superior del motor analítico se pueden ver las secciones básicas: en la parte derecha hay una sección de la tienda que incluye 11 ejes variables. En la práctica, la tienda habría sido mucho más larga, con muchos más ejes variables; Babbage a veces consideraba un mínimo de 100, y hasta 1000. Cada eje variable contenía muchas ruedas numerales girando alrededor de un eje central, cada una sosteniendo un dígito de su variable., Babbage usualmente planeaba tener 40 dígitos por variable. Una rueda adicional en la parte superior registró si el valor era positivo o negativo.
corriendo horizontalmente entre los ejes variables estaban los bastidores, largas tiras de metal con bordes dentados que llevaban dígitos de ida y vuelta entre la tienda y el molino. Pequeños piñones móviles se colocaron para conectar un eje variable dado a los bastidores o para dejarlo desconectado. Si un número entrara en el Molino, Los bastidores también estarían conectados al eje de entrada en el molino (Etiquetados )., A partir de ahí, se pasaría a otra parte apropiada del molino. Cuando el molino terminaba de operar en un número, se colocaba en el eje de salida (etiquetado ). Esto podría ser conectado a los bastidores, que pasarían el número a lo largo de cualquier eje variable había sido elegido para mantener el resultado.
El Molino es la sección izquierda, dispuesta alrededor de la gran rueda central que interconecta sus partes. Para mayor claridad, no todos los aspectos del motor se muestran en este diagrama. Pero esto puede oscurecer la complejidad y el tamaño de la máquina. Solo las ruedas centrales tenían unos 70 cm de ancho., El molino en su conjunto era de unos 150 cm pies en cada dirección. Un almacén con 100 ejes variables habría sido de unos 3 m de largo. El eje de entrada tenía su propio mecanismo de anticipación del carro; una suma o resta se podía realizar allí y luego pasar directamente al eje de salida para su almacenamiento. Si se produjera una multiplicación, los primeros nueve múltiplos se añadirían en el eje de entrada y se almacenarían en los ejes de la tabla, mostrados como T1 A T9.
los resultados de una multiplicación o división completa se formarían en las dos columnas etiquetadas a la izquierda de la rueda central grande., Esto hizo posible mantener los resultados intermedios en forma de doble precisión. Es decir, si dos números de 40 dígitos se multiplicaron juntos, 80 dígitos del resultado podrían mantenerse en los ejes . Una división posterior por otro número de 40 dígitos todavía permitía 40 dígitos de precisión en el resultado.
uno de los principales problemas mecánicos en el motor analítico fue el problema con carry. Al principio, Babbage utilizó el método de transporte secuencial retardado utilizado en el motor de diferencia. En esto, el ciclo básico de adición fue seguido por un ciclo de acarreo separado., El ciclo de acarreo primero realizó cualquier acarreo necesario en el dígito más bajo, luego procedió al dígito siguiente más alto, y así sucesivamente. Este método funcionó, pero fue lento porque se llevaron a cabo por separado para cada dígito. Babbage consideró tener 30 o 40 dígitos en cada columna numérica, por lo que los carries podrían tomar mucho más tiempo que la suma en sí. Por lo tanto, una sola multiplicación podría tomar algunos cientos de pasos de suma separados. Estaba claro que el tiempo de acarreo tenía que ser acortado.,Babbage intentó varios enfoques para optimizar los transportes, y en pocos meses había adoptado lo que llamó el transporte anticipado. El hardware adicional permitió que el mecanismo del carro detectara simultáneamente dónde se necesitaban Transportes y dónde una o más ruedas ya en 9 podrían causar que un transporte se propagara sobre una serie de dígitos. Todos los carries se podían realizar a la vez, independientemente del número de dígitos en un eje. Elaborar los detalles de la anticipación del transporte le tomó a Babbage muchos años, más que cualquier otro aspecto de la máquina., Pero podría acelerar las operaciones en gran medida, justificando el esfuerzo. El mecanismo era demasiado complejo para permitir un mecanismo de carro para cada eje de adición. Babbage se vio obligado a adoptar un diseño donde un único mecanismo de anticipación del carro podría ser conectado a voluntad con cualquier columna de adición a través de las ruedas centrales. Hasta entonces, la multiplicación había sido proporcionada por hardware especializado, y la función de carro había sido eliminada de los ejes de adición a hardware central más especializado.,
Babbage pronto se dio cuenta de que la adición en sí podía ser removida de los ejes de adición, y realizada a través de las ruedas centrales. Los ejes de adición simplemente almacenaban dígitos en sus ruedas individuales, y podían conectarse o desconectarse de las ruedas centrales según fuera necesario. Babbage separó la máquina en una sección de ejes de almacenamiento, que llamó la tienda, y otra sección donde se realizaban las operaciones, que llamó El Molino
durante los años Babbage hizo diferentes diseños para muchas de las unidades del motor, más a menudo en la dirección de la simplificación., No todos ellos, sin embargo, estaban en esta dirección, porque Babbage estaba muy ansioso por acelerar el cálculo. Un ejemplo de adición de hardware para lograr velocidad fue la multiplicación por tabla. En el método inicial de multiplicación por adición repetida, el número de ciclos de adición sería igual a la suma de los dígitos del multiplicador. Así, para multiplicar 198814 por 978, por ejemplo, 198814 se añadiría 24 veces (9 + 7 + 8), junto con 3 turnos.Babbage planeó trabajar con números que tuvieran hasta 40 dígitos. Multiplicar dos números de 40 dígitos juntos bien podría tomar 200 ciclos de suma., Babbage se dio cuenta de que al dedicar unos pocos ciclos al comienzo de una larga multiplicación a alguna preparación, podría acelerar en gran medida la multiplicación en sí. Llamó a esta multiplicación por tabla. En 9 ciclos, podía calcular y colocar en ejes de mesa especiales en el molino los primeros 9 múltiplos integrales del multiplicando. Entonces él podría simplemente escoger uno de éstos para cada dígito del multiplicador y añadirlo al producto que acumula. Multiplicando dos números de 40 dígitos entonces tomaría sólo 40 ciclos de suma, más 9 para formar la tabla, un total de 49 ciclos de suma en lugar de unos 200., Un método similar de división por tabla también podría acelerar la división.
se considera que el diseño básico del motor analítico se terminó en diciembre de 1837, cuando Babbage finalmente escribió un artículo extendido, «de los poderes matemáticos del motor de cálculo», que describía la máquina. Continuó el trabajo de diseño durante muchos años más, pero esto implicó el refinamiento de los detalles y las alternativas de implementación, No cambios de principio., En 1837, Babbage había ideado una máquina cuya organización básica permanecería sin cambios a través de todo su trabajo posterior, y de hecho a través de todo el desarrollo posterior del diseño por computadora.
Babbage consideró que el motor analítico era una máquina de cálculo universal en el sentido de que, con tiempo suficiente, podía realizar cualquier cálculo aritmético posible. Este argumento se basa en tres observaciones., En primer lugar, las operaciones aritméticas en números de más de cuarenta dígitos siempre se pueden llevar a cabo dividiéndolos en segmentos de 40 dígitos, por lo que el número limitado de dígitos en cualquier eje de almacenamiento no es un límite fundamental. En segundo lugar, los cálculos se pueden especificar mediante cadenas de operación y tarjetas variables de extensión ilimitada, por lo que no hay limitación en el tamaño o la complejidad de los programas. En tercer lugar, los números de la tienda se pueden perforar en las tarjetas de números y luego leer de nuevo, y esto proporciona una tienda de respaldo de extensión ilimitada para superar el número limitado de ejes en la tienda.,
Babbage era plenamente consciente de las limitaciones de velocidad de su máquina. Sabía que la máquina en teoría haría posibles cálculos mucho más extensos y precisos de lo que nunca se había intentado a mano, pero serían posibles en la práctica solo con una máquina que fuera altamente confiable y bastante rápida. De su trabajo anterior, sabía que la fiabilidad requería que los engranajes no giraran demasiado rápido. La velocidad general tenía que lograrse con un diseño inteligente en lugar de una potencia bruta., Esto es lo que motivó el inmenso ingenio que Babbage invirtió en métodos de ahorro de tiempo como anticipar el transporte y la multiplicación por tabla.
en el diseño de la máquina de finales de la década de 1830, la adición aislada de dos números de 40 dígitos habría tomado unos 19 segundos. Pero mucho de esto implicó mover números entre diferentes secciones antes o después de la suma real. Babbage descubrió cómo superponer las diferentes partes de la operación cuando se realizaban más de dos adiciones en sucesión. Esto significaba que cada suma adicional de 40 dígitos tomó solo 3.1 segundos., La multiplicación y la división fueron aceleradas de manera similar por un diseño lógico inteligente. La duración dependía del número de dígitos en los números. Tomemos el caso de una multiplicación de 20 dígitos por 40 dígitos (un grado muy alto de precisión incluso para los estándares actuales). Con adiciones sostenidas a 3.1 segundos cada una, un paso sencillo y un enfoque de adición habrían tardado casi 8 minutos en completarse. Babbage fue capaz de reducir esto a menos de 2 minutos. Hoy en día, con la velocidad del microprocesador medida en millones de multiplicaciones por segundo, 2 minutos parece increíblemente lento., Pero fue un logro notable más de un siglo antes de la Computación Electrónica.
Después de terminar el trabajo en el diseño del motor analítico en 1847, Babbage recurrió al diseño de un motor de diferencia №2, explotando los mecanismos aritméticos mejorados y simplificados desarrollados para el motor analítico. En 1857 Babbage volvió al diseño del motor analítico. En esta nueva fase de trabajo Babbage estaba activamente interesado en la construcción de un motor analítico con sus propios recursos., El diseño lógico se simplificó un poco, pero, lo que es más importante, se propusieron métodos mucho más simples y baratos para implementar los mecanismos básicos. Babbage primero experimentó con el estampado y prensado de chapa para fabricar ruedas dentadas y piezas similares. Más tarde, adoptó la fundición a presión para la fabricación de piezas, una técnica recién inventada que no tuvo un uso comercial extenso hasta finales del siglo XIX., Babbage construyó muchos modelos experimentales de mecanismos utilizando estas nuevas técnicas, y, en el momento de su muerte en 1871, un modelo de un simple molino y mecanismo de impresión estaba casi terminado (ver la foto inferior).,
un modelo del molino de motor analítico, construido alrededor de 1870 (© Science Museum, Londres)
las máquinas calculadoras de Babbage, así como todos los materiales relacionados, fueron heredados por su hijo menor, El General de división Henry Prevost Babbage (1824-1918) (ver la imagen cercana), que había mostrado un fuerte interés en el trabajo de su padre. Incluso cuando eran adolescentes, Henry y su hermano mayor Dugald pasaron tiempo en la oficina de dibujo de Babbage y en el taller de aprendizaje de habilidades de taller., Henry más tarde adquirió una fuerte comprensión de la diferencia de Motores y diseños de motores analíticos, y llegó a formar un estrecho vínculo con su padre, a quien visitó en permiso del servicio militar extendido en la India. Babbage legó sus dibujos, taller y las reliquias físicas sobrevivientes de los motores a Henry, quien trató de continuar el trabajo de su padre y dar a conocer los motores después de la muerte de Babbage.
Henry estaba junto a la cama de su padre cuando Babbage murió en octubre de 1871, y desde 1872 continuó diligentemente con el trabajo de su padre y luego intermitentemente en el retiro en 1875., Después de ensamblar algunas pequeñas piezas de demostración para el motor de diferencia número 1 (una de ellas la envió a Harvard. En la década de 1930 la pieza atrajo la atención de Howard Aiken, el creador del Harvard Mark I).
en 1888, Henry demostró en una reunión de la Asociación Británica para el avance de la ciencia una sección del molino del motor analítico, trabajando a 29 dígitos, incluyendo el dispositivo de transporte anticipatorio.
entonces Henry construyó una calculadora experimental de cuatro funciones para el molino, completándola en 1910., Henry en realidad decidió no continuar con el diseño original del motor analítico, sino desarrollar una máquina de operación manual para suma, resta, multiplicación y división (una calculadora de cuatro funciones), incorporando los mecanismos planificados para el molino y el mecanismo de impresión del Motor (ver la foto inferior). Utilizando el molino ensamblado de motor analítico, haría cálculos simples-en este caso producir múltiplos de π.,
una parte del mecanismo de molino e impresión del motor analítico, construido por Henry Babbage
aunque finalmente se completó a principios del siglo XX, cuando Henry era un anciano, esta máquina parece nunca haber funcionado de manera confiable. Además, el trabajo de Henry en los motores era sólido, pero sin la audacia e inspiración de su padre, el gran Charles Babbage.
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