Биография на Чарлз Беббъд: Баща на компютъра

Чарлз Беббъз (26 декември 1791 г. - 18 октомври 1871 г.) е известен като "бащата на компютъра" благодарение на работата си, разработваща прототипи за първите механични и програмируеми изчислителни машини.

Бързи факти: Чарлз Бебедж

Той беше плодовит писател с широк брой интереси, включително математика, инженерство, икономика, политика и технологии. Сред многото изобретения на Babbage бяха съвременната пощенска система в Англия, както и скоростомери, както и каучуци за локомотивни двигатели. Но най-известните му изобретения безспорно са били неговите изчислителни машини.

Чарлз Беббъс е роден на 26 декември 1791 г. в Съри, най-голямото от четири деца, родено от лондонския банкер Бенджамин и Елизабет Пумлей Тейп Беббъд. Само той и сестра му Мери Ан оцеляха в ранното детство. Бебетата бяха доста благополучно семейство и като единственият оцелял син Чарлз беше изпратен на най-добрите училища, включително Exeter, Enfield, Totnes и Oxford, преди най-накрая да влязат в Trinity College в Cambridge в 1810.

В Тринити Беббъдж чете математика и през 1812 г. се присъединява към Питерхаус в Кеймбриджския университет, където е топ математик. Докато е в Питерхаус, той е съосновател на Аналитичното общество, по-малко или по-малко присмехулно научно общество, което въпреки това е член на някои от най-известните млади учени в Англия. Бабидж завършва Петербург през 1814г.

Бейбъдж се ожени за Джорджиана Уитмор в Тейнмът на 2 юли 1814 година. Баща му искаше да изчака, докато има достатъчно пари, за да се издържа, но все пак обеща на сина си 300 британски лири годишно за цял живот. По-младите Babbages в крайна сметка имат осем деца, само три от които доживяват до зряла възраст.

След дипломирането си Беббъдж става преподавател по астрономия в Кралския институт. След това е избран за стипендия на Кралското общество през 1816г.

В началото на 19 век навигационните, астрономическите и актюерските таблици са жизненоважни парчета от бумната индустриална епоха. В навигацията те са били използвани за изчисляване на времето, приливите и отливите, теченията, ветровете, позициите на слънцето и луната, бреговите линии и географските ширини. Масите по това време бяха трудоемко конструирани: неточните маси доведоха до катастрофални закъснения и дори загуба на кораби.

Babbage започва да създава машина за механично производство на тези маси през 1819 година. До 1823 г. той го описва като машина, която може да таблицира изчисления за до 20 десетични знака. Наричаше се двигателят на разликата, след принципа на крайните разлики. Този принцип е математически метод за разрешаване на полиномични изрази чрез добавяне и по този начин разрешим с помощта на обикновени машини.

През 1827 г. умират съпругата и бащата на Бабидж, както и две от децата му. От имението на баща си той наследи 100 000 паунда. До голяма степен това наследство даде възможност на Беббъдж да посвети живота си на своите машини.

Беббъдж беше видял Жаккардов стан, тъкачна машина, построена през 1801 г., която е завита на ръка и се задвижва по инструкции, доставени от перфокарти. Той искаше да построи непогрешима изчислителна машина, задвижвана с пара или ръчно на коляно, която да изчислява и печата таблици. След като прототипът за двигателя на разликата е конструиран през 1823 г., проектът на Бабидж е финансиран от ентусиазирано британско правителство.

Самият Babbage изгради няколко прототипа на Difference Engine, но въпреки тези частични успехи, британското правителство преустанови финансирането на проекта през 1832 г., след десетилетие без а работещ модел. Проектът официално е приключен през 1842 година.

По-късно шведският принтер Пер Георг Шютц (1785–1873) успешно конструира търгуема машина, базирана на работата на Баббъдс, известна като шевцов изчислителен двигател. Макар и несъвършен и с размерите на роял, двигателят е демонстриран в Париж през 1855 г., а версиите са продадени на правителствата на САЩ и Великобритания.

Към 1834 г. Babbage преустановява работата по двигателя на разликата и започва да планира по-голяма и всеобхватна машина: Аналитичният двигател. Новата машина на Babbage беше огромна крачка напред. Той ще бъде изграден за изчисляване на повече от една математическа задача: с други думи, това ще бъде това, което днес наричаме програмируемо.

Беббъдж предложи новата му машина да бъде захранена от перфорални карти от тип жакард, четени от механични доставчици. Той включваше съхранение на паметта и очаквани съвременни компютърни техники като „състояние прехвърляне ", така че междинните изчисления автоматично да насочат машината да модифицира своя собствена програма.

Беббъдж продължи да отделя по-голямата част от времето и богатството си на изграждането на аналитичния двигател, но така и не успя да работи с никоя от различните му версии. Инженерната технология от онова време просто не съществуваше за точността, изисквана от неговата машина и нейния принтер.

Бейбъдж се срещна с Ада Байрон (1815–1852), дъщерята на поета лорд Байрон и по-късно графиня на Ловелас на 5 юни 1833 година. Тя беше на 17 години. Ада и майка й присъстваха на една от лекциите на Babbage, а след известна кореспонденция, Babbage ги покани да видят малка мащабна версия на двигателя на разликата. Ада беше очарована и тя поиска и получи копия от чертежите на двигателя на разликата. Тя и майка й посетиха фабрики, за да видят други машини по време на работа.

Ада Ловелас чете широко и изучава с двама от най-добрите математици на нейния ден: Август Де Морган и Мери Сомервил. След като тя преведе Луиджи Менабреа „Понятия за машинна анализа на М. Чарлз Бабидж “, тя изпрати на Баббъд копие. Той отговори, че тя може сама да напише статията и Ловелас започна допълнителна работа по превода, като добави подробни приложения и бележки под линия към съдържанието. Този документ по същество описва как да програмирате механизма на разликата, превръщайки Ада Байрон Ловелас в първия програмист в света.

Бабидж умира у дома си в Лондон на 18 октомври 1871 година. Синът му Хенри продължи работата на Бабидж, но подобно на баща си, Хенри не успя да изгради напълно функционираща машина. Друг от синовете му, Бенджамин, емигрира в Южна Австралия, където през 2015 г. са открити много от документите и частите на Бабидж.

Модерна, функционална версия на Babbage's Difference Engine е успешно построена през 1991 г. от Дорон Суайд, уредник в Научния музей в Лондон. Точен е до 31 цифри, има 4000 части и тежи над три метрични тона. Принтерът, завършен през 2000 г., имаше още 4000 части и тежеше 2,5 метрични тона. Swade е част от План 28, опит за изграждане на работещ аналитичен двигател.

Чарлз Беббъдж беше една от най-влиятелните фигури в развитието на технологиите. Машините му служеха като интелектуален предшественик на широк спектър от индустриални и компютърни техники. Освен това той се смята за значима фигура в английското общество от 19 век. Той публикува шест монографии и поне 86 доклада и изнася лекции по теми, вариращи от криптография и статистика до взаимодействието между научната теория и индустриалните практики. Той оказа голямо влияние върху икономистите, включително Джон Стюарт Мил към Карл Маркс.

• Бабъбс, Чарлз. "Откъси от живота на един философ." Творбите на Чарлз Беббъдж. Ед. Кембъл-Кели, Мартин. Vol. 11. Лондон: Уилям Пикинг, 1864г. Печат.
• Бромли, А. Г. "Аналитичният двигател на Чарлз Баббъс, 1838г." Анали на историята на компютърните технологии 4.3 (1982): 196–217. Печат.
• Кук, Саймън. "Разум, машини и икономически агенти: Кембриджски приеми на бул и бабидж." Проучвания по история и философия на науката, част А 36.2 (2005): 331–50. Печат.
• Кроули, Мери Л. "„Разликата“ в двигателя на разликата на Беббъдж." Учителят по математика 78.5 (1985): 366–54. Печат.
• Франксен, Оле Имануел. "Бебе и криптография. Или тайнството на адмирал Бофорт." Математика и компютри в симулация 35.4 (1993): 327–67. Печат.
• Холингс, Кристофър, Урсула Мартин и Адриан Райс. "Ранното математическо образование на Ада Ловелас." BSHM Bulletin: Списание на Британското дружество за история на математиката 32.3 (2017): 221–34. Печат.
• Хайман, Антъни. "Чарлз Беббъд, пионер на компютъра." Принстън: Princeton University Press, 1982. Печат.
• Куски, Джесика. "Математиката и механичният ум: Чарлз Беббъл, Чарлз Дикенс и умственият труд в „Малкият Дорит.'" Дикенс изследвания ежегодно 45 (2014): 247–74. Печат.
• Линдгрен, Майкъл. „Слава и провал: Двигателите на разликата на Йохан Мюлер, Чарлз Беббъри и на Георг и Едвард Шютц.“ Транс. Маккай, Крейг Г. Кеймбридж, Масачузетс: MIT Press, 1990. Печат.