Motorul diferenței

pentru romanul lui William Gibson și Bruce Sterling, a se vedea motorul diferenței.un motor de diferență, o mașină de calcul proiectată în anii 1820, a fost creată pentru prima dată de Charles Babbage. Motoarele de diferență sunt calculatoare mecanice automate concepute pentru a tabela funcțiile polinomiale. Numele, motorul diferenței, este derivat din metoda diferențelor divizate, o modalitate de interpolare sau tabulare a funcțiilor prin utilizarea unui mic set de coeficienți polinomiali., Unele dintre cele mai comune funcții matematice utilizate în inginerie, știință și navigație, au fost și sunt încă capabile să fie calculate cu utilizarea capacității motorului diferenței de a calcula funcțiile logaritmice și trigonometrice, care pot fi aproximate prin polinoame, astfel încât un motor de diferență poate calcula multe tabele utile de numere.

== History = thumb|Closeup of the London Science Museum ‘ s difference engine showing some of the number wheels and the sector gears between columns. Angrenajele din sectorul din stânga arată foarte clar dinții dublu-înalți. Angrenajele din sectorul din dreapta-mijloc sunt orientate spre partea din spate a motorului, dar dinții cu o singură înălțime sunt clar vizibili., Observați cum sunt oglindite roțile, numărând de la stânga la dreapta sau numărând de la stânga la dreapta. De asemenea, observați fila metalică între „6”și ” 7″. Această filă declanșează maneta de transport în spate atunci când „9” trece la „0” în față în timpul etapelor de adăugare (Pasul 1 și Pasul 3).]]Noțiunea de un calculator mecanic pentru funcții matematice pot fi urmărite înapoi la mecanismul Antikythera din secolul 2 Î. hr., în timp ce primele exemple moderne sunt atribuite Pascal și Leibniz în secolul al 17-lea. În 1784 J. H., Müller, inginer în Armata hessiană, a conceput și construit o mașină de adăugare și a descris principiile de bază ale unei mașini de diferență într-o carte publicată în 1786 (prima referire scrisă la o mașină de diferență este datată din 1784), dar nu a putut obține finanțare pentru a progresa cu ideea.Charles Babbage a început să construiască un motor cu diferență mică în c. 1819 și l-a finalizat până în 1822 (motorul cu diferență 0)., El și-a anunțat invenția la 14 iunie 1822, într-o lucrare adresată Societății Astronomice Regale, intitulată „notă privind aplicarea mașinilor la calculul tabelelor astronomice și matematice”. Această mașină a folosit sistemul de numere zecimale și a fost alimentată prin rotirea unui mâner. Guvernul britanic a fost interesat, deoarece producerea de tabele a fost consumatoare de timp și costisitoare și au sperat motorul diferența ar face sarcina mai economic.în 1823, guvernul britanic a dat lui Babbage £1700 pentru a începe lucrul la proiect., Deși designul lui Babbage era fezabil, tehnicile de prelucrare a metalelor din epocă nu puteau face din punct de vedere economic piese în precizia și cantitatea necesară. Astfel, implementarea s-a dovedit a fi mult mai costisitoare și îndoielnică de succes decât estimarea inițială a Guvernului. În 1832, Babbage și Joseph Clement a produs un mic model de lucru (o șeptime din calcul secțiunea de Motor, Nr. 1, care a fost destinat să funcționeze pe 20 de cifre și a șasea-diferențele de ordin) care a operat pe 6 cifre și a doua-pentru diferențe., Lady Byron a descris văzând prototipul de lucru în 1833: „amândoi am mers să vedem mașina de gândire (sau așa se pare) lunea trecută. A ridicat mai multe Nr.la puterile a 2-a și a 3-a și a extras rădăcina unei ecuații patratice.”Lucrările la motorul mai mare au fost suspendate în 1833.până când guvernul a abandonat proiectul în 1842, Babbage a primit și a cheltuit peste £17,000 pentru dezvoltare, care încă nu a reușit să realizeze un motor de lucru., Guvernul a evaluat numai producția mașinii (tabele produse economic), nu Dezvoltarea (la costuri necunoscute și imprevizibile pentru a finaliza) a mașinii în sine. Babbage nu a recunoscut sau nu a vrut să recunoască această situație dificilă. Între timp, atenția lui Babbage a trecut la dezvoltarea unui motor analitic, subminând și mai mult încrederea guvernului în succesul eventual al motorului diferenței., Prin îmbunătățirea conceptului ca motor analitic, Babbage a făcut conceptul de motor de diferență învechit, iar proiectul de implementare a acestuia un eșec total în opinia guvernului.1 a fost expus publicului la Expoziția Internațională din 1862 din South Kensington, Londra.Babbage a continuat să proiecteze motorul său analitic mult mai general, dar mai târziu a produs un design îmbunătățit „Difference Engine No.2” (numere de 31 de cifre și diferențe de ordinul al șaptelea), între 1846 și 1849., Babbage a reușit să profite de ideile dezvoltate pentru motorul analitic pentru a face ca noul motor de diferență să calculeze mai rapid, folosind mai puține piese.

Scheutzian calcul engineEdit

Inspirat de Babbage diferență motor în 1834, Pe Georg Scheutz construit mai multe modele experimentale., În 1837, fiul său Edward a propus să construiască un model de lucru în metal, iar în 1840 a terminat partea de calcul, capabilă să calculeze serii cu numere de 5 cifre și diferențe de ordinul întâi, care ulterior a fost extinsă la ordinul al treilea (1842). În 1843, după adăugarea părții de imprimare, modelul a fost finalizat.în 1851, finanțat de guvern, construcția mașinii mai mari și îmbunătățite (numere de 15 cifre și diferențe de ordinul al patrulea) a început și a terminat în 1853., Mașina a fost demonstrată la Târgul Mondial din Paris, 1855 și apoi vândută în 1856 Observatorului Dudley din Albany, New York. Livrat în 1857, a fost primul calculator de imprimare vândut. În 1857, guvernul britanic a comandat următoarea mașină de diferență a lui Scheutz, care a fost construită în 1859. Avea aceeași construcție de bază ca cea anterioară, cântărind aproximativ 10 cwt (1,100 lb; 510 kg).Martin Wiberg a îmbunătățit construcția lui Scheutz (c., 1859, mașina sa are aceeași capacitate ca cea a lui Scheutz – 15 cifre și ordinul al patrulea), dar a folosit dispozitivul său doar pentru producerea și publicarea de tabele tipărite (tabele de interese în 1860 și tabele logaritmice în 1875).Alfred Deacon din Londra în c. 1862 a produs un motor de diferență mică (numere de 20 de cifre și diferențe de ordinul al treilea).

American George B. Grant a început să lucreze la mașină de calcul în 1869, conștienți de lucrări de Babbage și Scheutz (Schentz)., Un an mai târziu (1870) a aflat despre motoarele de diferență și a continuat să proiecteze unul însuși, descriind construcția sa în 1871. În 1874, Clubul Boston Thursday a ridicat un abonament pentru construirea unui model la scară largă, care a fost construit în 1876. Acesta ar putea fi extins pentru a spori precizia și cântărit aproximativ 2.000 de lire sterline (910 kg).

Luana Hamann a construit o mașină (16 cifre și a doua-pentru diferențele) în 1909 pentru „Mese de Bauschinger și Peters” („Logaritmică-Tabele Trigonometrice cu opt zecimale”), care a fost publicat pentru prima dată în Leipzig în anul 1910., Acesta cântărea aproximativ 40 kilograme (88 lb).Burroughs Corporation în aproximativ 1912 a construit o mașină pentru biroul Almanah nautice, care a fost folosit ca un motor diferență de ordinul doi.: 451 mai târziu a fost înlocuit în 1929 de un Burroughs Clasa 11 (numere de 13 cifre și diferențe de ordinul doi, sau numere de 11 cifre și diferențe de ordinul cinci).Alexander John Thompson despre 1927 construit integrarea și diferențiere mașină (numere de 13 cifre și diferențele de ordinul cinci) pentru tabelul său de logaritmi „Logarithmetica britannica”. Această mașină a fost compusă din patru calculatoare Triumphator modificate.,Leslie Comrie în 1928 a descris modul de utilizare a mașinii de calcul Brunsviga-Dupla ca motor de diferență de ordinul doi (numere de 15 cifre). El a menționat, de asemenea, în 1931 că mașina Națională de contabilitate clasa 3000 ar putea fi folosită ca un motor de diferență de ordinul al șaselea.În anii 1980, Allan G. Bromley, profesor asociat la Universitatea din Sydney, Australia, a studiat desenele originale ale lui Babbage pentru diferența și motoarele analitice la Biblioteca Muzeului de știință din Londra., Acest lucru a condus Muzeul de Știință de a construi un lucru calcularea secțiunea de motor, Nr. 2 din 1985 până în 1991, sub Doron Swade, apoi Curator de Calcul. Aceasta a fost pentru a sărbători cea de-a 200-a aniversare a Nașterii lui Babbage în 1991. În 2002, imprimanta pe care Babbage a proiectat-o inițial pentru motorul de diferență a fost de asemenea finalizată. Conversia desenelor originale în desene adecvate pentru utilizarea constructorilor de Inginerie a evidențiat unele erori minore în proiectarea lui Babbage (posibil introduse ca protecție în cazul în care planurile au fost furate), care trebuiau corectate., Odată finalizat, atât motorul, cât și imprimanta sa au funcționat perfect și încă o fac. Motorul de diferență și imprimanta au fost construite la toleranțe realizabile cu tehnologia secolului al XIX-lea, rezolvând o dezbatere de lungă durată cu privire la faptul dacă designul lui Babbage ar fi funcționat. (Unul dintre motivele avansate anterior pentru nefinalizarea motoarelor lui Babbage a fost că metodele de inginerie au fost insuficient dezvoltate în epoca georgiană târzie.,scopul principal al imprimantei este de a produce plăci stereotip pentru a fi utilizate în prese de imprimare, ceea ce face prin apăsarea tipului în tencuială moale pentru a crea o flong. Babbage intenționa ca rezultatele motorului să fie transmise direct la imprimarea în masă, recunoscând că multe erori din tabelele anterioare nu au fost rezultatul greșelilor de calcul umane, ci din eroarea din procesul de culegere manuală. Ieșirea de hârtie a imprimantei este în principal un mijloc de verificare a performanței motorului.,

În plus față de finanțarea construcției de ieșire mecanism de Muzeul de Știință de diferența de motor, Nathan Myhrvold comandat construirea unui al doilea complet de Motor, Nr. 2, care a fost expus la Muzeul de Istorie a calculatoarelor în Mountain View, California, la 10 Mai 2008 până la 31 ianuarie 2016.Acesta a fost transferat la Intellectual Ventures în Seattle în cazul în care este pe ecran, în afara lobby-ul principal.