Forskjellen motor

En forskjell motor, en beregning maskin designet i 1820-årene, ble først skapt av Charles Babbage. Forskjellen motorer er automatisk mekanisk kalkulatorer utformet for å tabulate polynom funksjoner. Navnet, forskjellen motor, er avledet fra metode for delt forskjeller, en måte å interpolere eller tabulate funksjoner ved hjelp av et lite sett av polynom koeffisienter., Noen av de mest vanlige matematiske funksjoner som brukes i ingeniørfag, naturfag og navigasjon, var, og fremdeles er i stand til å bli beregnet med bruk av forskjellen motorens evne til databehandling logaritmisk og trigonometriske funksjoner, som kan oppnå ved polynomer, så en forskjell motoren kan beregne mange nyttige tabeller med tall.

London Science Museum er forskjellen motor, den første faktisk bygget fra Babbage ‘ s design., Design har samme presisjon på alle kolonner, men i beregning av polynomer, presisjonen på høyere-for kolonner kan være lavere.

– >

== Historie =thumb|Nærbilde av London Science Museum er forskjellen motor som viser noen av antall hjul og sektoren tannhjul mellom kolonnene. Sektoren tannhjul på venstre viser dobbel-høy tenner veldig tydelig. Sektoren tannhjul på midten høyre er vendt mot baksiden av motoren, men enkelt-høy tenner er godt synlig., Legg merke til hvordan hjulene er speilet, med å telle opp fra venstre mot høyre, eller telle ned fra venstre-til-høyre. Legg også merke til metall kategorien mellom «6» og «7». Denne kategorien turer bære lever i ryggen når «9» går til «0» foran under legg til trinn (Trinn 1 og Trinn 3).]]Oppfatningen av en mekanisk kalkulator for matematiske funksjoner kan spores tilbake til Antikythera-mekanismen av det 2. århundre F.KR., mens den tidlig moderne eksempler er knyttet til Pascal og Leibniz i det 17. århundre. I 1784 J. H., Müller, ingeniør i den Hessiske hæren, utviklet og bygget en regnemaskin og beskrevet de grunnleggende prinsippene for en forskjell maskinen i en bok utgitt i 1786 (den første skriftlige referansen til en forskjell maskinen er datert til 1784), men han var i stand til å skaffe finansiering til videre med ideen.

Charles Babbage er forskjellen enginesEdit

Charles Babbage begynte å konstruere en liten forskjell motoren i c. 1819 og hadde fullført det ved 1822 (Difference Engine 0)., Han annonserte sin oppfinnelse 14. juni 1822, i et papir for å Royal Astronomical Society, med tittelen «Notat om anvendelse av maskiner til beregning av astronomiske og matematiske tabeller». Denne maskinen brukes desimal-tall-systemet, og ble drevet av spy et håndtak. Den Britiske regjeringen var interessert, siden produsere tabeller var tidkrevende og dyre, og de håpet forskjellen motoren ville gjøre oppgaven mer økonomisk.

I 1823, den Britiske regjeringen ga Babbage kr 1700 for å starte arbeidet på prosjektet., Selv om Babbage ‘ s design var mulig, metallbearbeiding teknikker på den tiden kunne ikke økonomisk gjøre deler i presisjon og mengde som kreves. Dermed gjennomføringen viste seg å være mye dyrere og mer tvilsomt av suksess enn regjeringens opprinnelige estimat. I 1832, Babbage og Joseph Clement produsert en liten arbeide modell (en syvendedel av beregning delen av Forskjellen Motor Nr 1, som var ment å operere på 20-sifrede numre og sjette-for forskjeller) som drives på 6-sifret tall og andre-for forskjeller., Lady Byron beskrevet se fungerende prototype i 1833: «Vi begge gikk for å se den tenkende maskin (eller slik det ser ut) sist mandag. Det reist flere Nr. til 2. og 3. krefter, og trukket ut roten av en Kvadratisk likning.»Arbeid på større motor ble suspendert i 1833.

Etter den tid regjeringen har forlatt prosjektet i 1842, Babbage hadde mottatt og brukt over £17,000 på utvikling, som likevel kom til kort for å oppnå en fungerende motor., Regjeringen verdsatt bare maskinens utgang (økonomisk produsert tabeller), ikke utvikling (på ukjente og uforutsigbare kostnader for å fullføre) på maskinen selv. Babbage ikke gjorde det, eller var uvillig til, å erkjenne at knipe. I mellomtiden, Babbage ‘ s oppmerksomhet hadde flyttet på å utvikle en analytisk motor, ytterligere undergrave regjeringens tillit i den endelige suksessen av forskjellen motor., Ved å forbedre konseptet som et analytisk motor, Babbage hadde gjort forskjellen motor konseptet foreldet, og prosjektet med å implementere det en total svikt i visningen av regjeringen.

Det er en ufullstendig Forskjellen Motor Nr 1 ble satt på visning for publikum i 1862 Internasjonale Utstilling i South Kensington, London.

Babbage gikk på å designe sin langt mer generelle analytiske motor, men senere produsert en forbedret «Forskjellen Motor Nr 2» design (31-sifret tall og syvende-for forskjeller), mellom 1846 og 1849., Babbage var i stand til å dra nytte av ideer utviklet for analytisk motoren for å gjøre den nye forskjellen motor beregne mer raskt mens du bruker færre deler.

Scheutzian beregning engineEdit

Per Georg Scheutz tredje forskjell motor

Inspirert av Babbage er forskjellen motoren i 1834, Per Georg Scheutz bygget flere eksperimentelle modeller., I 1837 hans sønn Edward foreslått å bygge en fungerende modell i metall, og i 1840 ferdig beregning del, i stand til å beregne serien med 5-sifrede numre og første-for forskjeller, som senere ble utvidet til tredje-ordre (1842). I 1843, etter å legge til utskrift del, modellen ble fullført.

I 1851, finansiert av staten, bygging av større og bedre (15-sifret tall og fjerde-for forskjeller) maskinen begynte, og ferdig i 1853., Maskinen ble vist på Verdens Fair i Paris, 1855 og deretter solgte i 1856 Dudley Observatory i Albany, New York. Leveres i 1857, det var den første utskrift kalkulator selges. I 1857 den Britiske regjeringen beordret neste Scheutz er forskjellen maskinen, som ble bygget i 1859. Det hadde de samme grunnleggende konstruksjon som den forrige, som veier ca 10 cwt (1,100 lb; 510 kg).

OthersEdit

Martin Wiberg forbedret Scheutz konstruksjon (c., 1859, hans maskinen har samme kapasitet som Scheutz s – 15-sifret og fjerde rekkefølge), men brukte sin enhet for å produsere og utgi trykte tabeller (interesse bord i 1860, og logaritmisk bord i 1875).

Alfred Diakon i London i c. 1862 produsert en liten forskjell motor (20-sifrede numre og for det tredje-for forskjeller).

Amerikanske George B. Gi begynte å jobbe på sin beregning av maskinen i 1869, uvitende om verker av Babbage og Scheutz (Schentz)., Ett år senere (1870) han lærte om forskjellen motorer og fortsette å designe en selv, som beskriver hans bygging i 1871. I 1874 Boston torsdag Club hevet et abonnement for bygging av en stor-skala modell, som ble bygget i 1876. Det kan være utvidet til å forbedre presisjon og veide ca 2000 pounds (910 kg).

Christel Hamann bygget en maskin (16-sifret tall og andre-for forskjeller) i 1909 for «Tabeller av Bauschinger og Peters» («Logaritmisk Trigonometrical Bord med åtte desimaler»), som først ble utgitt i Leipzig i 1910., Det veide ca 40 kg (88 lb).

Burroughs Corporation i ca 1912 bygget en maskin for Nautisk Almanakk-Kontor, som ble brukt som en forskjell motor av andre orden.:451 Den ble senere erstattet i 1929 av en Burroughs Klasse 11 (13-sifret tall og andre-for forskjeller, eller 11-sifret tall og femte-for forskjeller).

Alexander John Thompson om 1927 bygget integrering og diff maskin (13-sifret tall og femte-for forskjeller) for sitt bord av logaritmene «Logarithmetica britannica». Denne maskinen var sammensatt av fire endret Triumphator kalkulatorer.,

Leslie Comrie i 1928 beskrevet hvordan å bruke Brunsviga-Dupla beregning av maskinen som en forskjell motor second-order (15-sifret tall). Han også bemerket i 1931 at Nasjonale Regnskap Maskinen Klasse 3000 kunne brukes som en forskjell motor av sjette ordre.:137-138

Bygging av to arbeider Nr 2 forskjellen enginesEdit

i Løpet av 1980-tallet, Allan G. Bromley, førsteamanuensis ved University of Sydney, Australia, studerte Babbage ‘ s originale tegninger for Forskjellen og Analytisk Motorer på Science Museum library i London., Dette arbeidet førte Science Museum for å bygge en fungerende beregning delen av forskjellen motor Nr 2 fra 1985 til 1991, under Doron Swade, da Kurator for Databehandling. Dette var for å feire 200th årsdagen for Babbage ‘ s fødsel i 1991. I 2002, skriveren som Babbage opprinnelig utviklet for forskjellen motoren var også ferdig. Konvertering av den opprinnelige design-tegninger til tegninger egnet for engineering produsenter kan bruke avdekket noen mindre feil i Babbage ‘ s design (muligens introdusert som en beskyttelse i tilfelle planene ble stjålet), som måtte korrigeres., Når du er ferdig, både motor og dens skriveren fungerte prikkfritt, og fortsatt gjør. Forskjellen motor og skriveren ble konstruert for å toleranser oppnåelig med 19. århundre teknologi for å løse en langvarig debatt om Babbage ‘ s design ville ha jobbet. (En av grunnene til at tidligere avansert for ikke-gjennomføring av Babbage ‘ s motorer hadde vært at engineering metoder var mangelfullt utviklet på slutten av georgiansk tid.,)

skriveren er primære formål er å produsere en stereotypi plater for bruk i trykkerier, som det gjør ved å trykke skriv inn myke plaster for å opprette en flong. Babbage hadde til hensikt å det Motoren er resultatene formidles direkte til masse skrive ut, etter å ha innsett at mange feil i tidligere tabeller var ikke et resultat av menneskelig beregning feil, men fra feil i manuell setteriet prosessen. Skriveren papir-produksjonen er hovedsakelig et middel for å kontrollere motorens ytelse.,

I tillegg til å finansiere bygging av output mekanisme for Science Museum er forskjellen motor, Nathan Myhrvold bestilt bygging av et sekund komplett Forskjellen Motor Nr 2, som var på utstillingen på Computer History Museum i Mountain View, California 10 Mai 2008 til 31. januar 2016.Det har siden blitt overført til Intellectual Ventures i Seattle, der det er utstilt like utenfor lobbyen.