Komputer Charles Babbage. Biografi, gagasan dan penemuan oleh Charles Babbage

Charles Babbage adalah seorang matematikawan dan penemu bahasa Inggris yang merancang komputer digital otomatis pertama. Sebagai tambahan, dia membantu menciptakan sistem pos Inggris modern dan mengumpulkan tabel aktuaria yang andal, menemukan berbagai speedometer dan pembersih puffer kereta api.

Biografi Charles Babbage

Lahir di London pada tanggal 26 Desember 1791, di keluarga rekan kerja Born Bank Benjamin Babbage, pemilik Bitton Estate di Tinmouth, dan Betsy Plumley Type. Pada tahun 1808, keluarga tersebut memutuskan untuk pindah ke Rumah Rowden yang lama, yang terletak di Tinmouth Timur, dan sang ayah menjadi kepala gereja tetangga St. Michael.

Ayah Charles adalah orang kaya, jadi dia bisa belajar di beberapa sekolah elit. Pada usia 8 tahun ia harus pergi ke sekolah pedesaan untuk pulih dari penyakit yang berbahaya. Orang tuanya memutuskan bahwa otak anak "tidak boleh terlalu tegang". Menurut Babbage, "kemalasan besar ini, mungkin, menyebabkan beberapa argumen kekanak-kanakannya."

Kemudian dia pergi ke gimnasium Raja Edward VI di Totnes, Devon Selatan, sebuah sekolah pendidikan umum yang berkembang sampai hari ini, namun keadaan kesehatan memaksa Charles untuk beralih ke guru swasta untuk sementara waktu. Akhirnya, dia memasuki sebuah akademi tertutup untuk 30 siswa, dipimpin oleh Pendeta Stephen Freeman. Lembaga ini memiliki perpustakaan yang luas, yang digunakan Babbage untuk belajar matematika secara mandiri dan belajar mencintainya. Setelah meninggalkan akademi tersebut, dia memiliki dua mentor pribadi lagi. Salah satu dari mereka adalah seorang pegawai Cambridge, tentang pengajaran yang Charles tanggapi sebagai berikut: "Saya khawatir saya tidak mendapatkan semua keuntungan yang bisa saya dapatkan." Yang lainnya adalah seorang profesor Oxford. Dia mengajar Charles Babbage ke kelas klasik agar bisa diterima di Cambridge.

Belajar di universitas

Pada bulan Oktober 1810, Babbage tiba di Cambridge dan memasuki Trinity College. Dia memiliki pendidikan yang cemerlang - dia mengenal Lagrange, Leibniz, Lacroix, Simpson dan sangat kecewa dengan program matematika yang ada. Jadi dia, bersama dengan John Herschel, George Peacock dan teman-teman lainnya, memutuskan untuk membentuk Analytical Society.

Ketika pada tahun 1812 Babbage pindah ke Cambridge Peterhouse, dia adalah matematikawan terbaik; Tapi dia tidak lulus dengan hormat. Ia menerima gelar kehormatan kemudian, bahkan tanpa ujian, pada tahun 1814.

Pada tahun 1814, Charles Babbage menikahi Georgiana Whitmore. Ayahnya untuk beberapa alasan tidak pernah memberkatinya. Keluarga tersebut tinggal dengan damai di London, Devonshire Street, 5. Hanya tiga dari delapan anak mereka yang bertahan sampai dewasa.

Ayah Charles, istri dan salah satu anaknya meninggal secara tragis pada tahun 1827.

Desain Komputer

Pada zaman Charles Babbage, kesalahan sering dibuat dalam perhitungan tabel matematis, maka ia memutuskan untuk mencari metode baru yang akan melakukan ini secara mekanis, menghilangkan faktor human error. Ide ini berawal dengan dia sangat awal, kembali di tahun 1812.

Tiga faktor yang berbeda mempengaruhi keputusannya:

• Dia tidak suka ketidaktepatan dan ketidaktepatan;
• Meja log mudah diberikan kepadanya;
• Ia terinspirasi oleh karya yang ada pada penghitungan mesin oleh W. Schickard, B. Pascal dan G. Leibniz.

Dia membahas prinsip dasar penghitungan perangkat dalam sebuah surat kepada Sir H. Davy pada awal tahun 1822.

Selisih mesin

Babbage mempresentasikan apa yang disebutnya "mesin perbedaan" kepada Royal Astronomical Society pada tanggal 14 Juni 1822, dalam sebuah makalah berjudul "Keterangan tentang penerapan kalkulasi komputer dari tabel astronomi dan matematika." Dia bisa menghitung polinomial dengan menggunakan metode numerik yang disebut metode perbedaan.

Masyarakat menyetujui gagasan tersebut, dan pada tahun 1823 pemerintah memberinya £ 1500 untuk membangunnya. Babbage membuat sebuah lokakarya di salah satu ruangan di rumahnya dan mempekerjakan Joseph Clement untuk mengawasi pembangunan perangkat tersebut. Setiap bagian harus dilakukan secara manual dengan bantuan alat khusus, yang banyak di antaranya dikembangkan sendiri. Charles banyak melakukan perjalanan ke perusahaan industri untuk lebih memahami proses produksi. Berdasarkan perjalanan dan pengalaman pribadinya dalam menciptakan mobil pada tahun 1832, Babbage menerbitkan sebuah makalah berjudul "On the Economics of Machines and Production." Ini adalah publikasi pertama dari apa yang sekarang disebut "organisasi produksi ilmiah".

Tragedi pribadi dan perjalanan keliling Eropa

Kematian istrinya Georgiana, ayah dari Charles Babbage dan anak mudanya, mengganggu pembangunan pada tahun 1827. Pekerjaan itu sangat membebani dia, dan dia hampir gagal. John Herschel dan beberapa teman lainnya membujuk Babbage untuk pergi ke Eropa untuk mendapatkan kembali kekuatannya. Dia melakukan perjalanan melalui Belanda, Belgia, Jerman, Italia, mengunjungi universitas dan manufaktur.

Di Italia, ia mengetahui bahwa ia diangkat sebagai profesor matematika Lucasovsky di Universitas Cambridge. Awalnya, dia ingin menolak, tapi teman-temannya meyakinkannya sebaliknya. Sekembalinya ke Inggris pada tahun 1828, dia pindah ke Dorset Street, 1.

Dimulainya kembali pekerjaan

Selama absennya Babbage, proyek mesin perbedaan diserang. Desas-desus menyebar bahwa dia menyia-nyiakan uang pemerintah, bahwa mesin itu tidak bekerja dan tidak akan memiliki arti praktis jika dibuat. John Herschel dan Royal Society secara terbuka membela proyek tersebut. Pemerintah melanjutkan dukungannya, memberikan 1.500 pound pada tanggal 29 April 1829, 3000 pound pada tanggal 3 Desember, dan sama pada tanggal 24 Februari 1830. Pekerjaan dilanjutkan, tapi Babbage selalu mengalami kesulitan mendapatkan uang dari perbendaharaan.

Penolakan proyek

Masalah keuangan Charles Babbage bertepatan dengan kejengkelan ketidaksetujuan dengan Clement. Babbage membangun sebuah bengkel sepanjang 15 meter di belakang rumahnya. Dia memiliki atap kaca untuk penerangan, begitu juga ruang bersih tahan api untuk menyimpan mobil. Clement menolak pindah ke bengkel baru dan meminta uang untuk berkeliling kota untuk memantau pekerjaan. Sebagai tanggapan, Babbage menyarankan agar dia menerima bayaran langsung dari kas. Clement menolak dan berhenti mengerjakan proyek tersebut.

Apalagi ia menolak untuk mentransfer gambar dan alat yang digunakan untuk membuat mesin bedak. Setelah menginvestasikan £ 23.000, termasuk 6.000 pon dana Babbage sendiri, pekerjaan pada perangkat yang belum selesai dihentikan pada tahun 1834. Pada tahun 1842, pemerintah secara resmi meninggalkan proyek ini.

Charles Babbage dan mesin analisisnya

Di kejauhan dari selisih mesin, penemunya mulai memikirkan versi perbaikannya. Antara tahun 1833 dan 1842, Charles mencoba membangun sebuah alat yang bisa diprogram untuk menghasilkan perhitungan apapun, tidak hanya yang berkaitan dengan persamaan polinomial. Terobosan pertama terjadi saat ia mengalihkan output perangkat ke inputnya untuk menyelesaikan persamaan lebih lanjut. Dia menggambarkannya sebagai mesin yang "memakan ekornya sendiri". Tidak butuh waktu lama baginya untuk menentukan elemen dasar mesin analitis.

Komputer Charles Babbage untuk memasukkan data dan menunjukkan urutan perhitungan yang diperlukan menggunakan kartu punch yang dipinjam dari alat tenun Jacquard . Perangkat terdiri dari dua bagian: penggilingan dan penyimpanan. Pabrik, sesuai dengan prosesor komputer modern, melakukan operasi pada data yang diterima dari penyimpanan, yang bisa dianggap memori. Itu adalah komputer tujuan umum pertama di dunia.

Komputer Charles Babbage dirancang pada tahun 1835. Skala pekerjaan itu benar-benar luar biasa. Babbage dan beberapa asisten membuat 500 gambar proyek besar, 1000 lembar sebutan mekanis dan 7000 lembar deskripsi. Pabrik yang telah selesai berukuran 4,6 m dan berdiameter 1,8 m. Toko 100 digit membentang seharga 7,6 m. Untuk mesin barunya, Babbage hanya membangun bagian uji kecil. Sepenuhnya aparat tidak pernah selesai. Pada tahun 1842, setelah berkali-kali gagal mendapatkan dana dari pemerintah, dia beralih ke Sir Robert Peel. Dia menolak dan malah menawarkan sebuah ksatria. Babbage menolak. Dia terus berubah dan memperbaiki desain selama bertahun-tahun yang akan datang.

Countess Lovelace

Pada bulan Oktober 1842, Federico Luigi, seorang jenderal dan matematikawan Italia, menerbitkan sebuah artikel tentang mesin analitis. Augusta Ada King, Countess Lovelace, teman lama Babbage, menerjemahkan karyanya ke dalam bahasa Inggris. Charles menyarankan agar dia memberikan terjemahannya dengan catatan. Antara tahun 1842 dan 1843, pasangan tersebut menulis tujuh catatan, panjang totalnya tiga kali dari ukuran sebenarnya dari artikel tersebut. Di salah satu dari mereka, Ada menyiapkan sebuah meja untuk pelaksanaan program yang Babbage ciptakan untuk menghitung angka Bernoulli. Di lain dia menulis tentang mesin aljabar umum yang bisa melakukan operasi dengan simbol dengan cara yang sama seperti angka. Lovelace barangkali adalah orang pertama yang memahami tujuan umum perangkat Babbage, dan beberapa menganggapnya sebagai pemrogram komputer pertama di dunia. Dia mulai mengerjakan sebuah buku yang menjelaskan tentang mesin analitis secara lebih rinci, namun tidak sempat menyelesaikannya.

Keajaiban teknik mesin

Antara Oktober 1846 sampai Maret 1849, Babbage mulai merancang mesin perbedaan kedua, menggunakan pengetahuan yang dia dapatkan saat menciptakan analisis. Ini hanya menggunakan 8000 bagian, tiga kali lebih sedikit dari pada yang pertama. Itu adalah keajaiban teknik mesin.

Berbeda dengan analisis, yang terus-menerus dimodifikasi dan dimodifikasi, mesin perbedaan kedua Charles Babbage tidak mengalami perubahan setelah tahap awal pembangunan. Selanjutnya, penemu tidak berusaha membuat perangkat.

24 gambar tetap tersimpan di arsip museum sains, sampai gagasan Charles Babbage direalisasikan pada tahun 1985-1991 dengan membuat replika full-length pada peringatan ulang tahun ke 200 kelahirannya. Dimensi perangkat itu panjangnya 3,4 m, tinggi 2,1 m dan kedalaman 46 cm, dan beratnya - 2,6 ton. Batas akurasi terbatas pada nilai yang bisa diraih saat itu.

Prestasi

Pada tahun 1824, Babbage menerima Medali Emas dari Royal Astronomical Society "untuk penemuan mesin untuk menghitung tabel matematika dan astronomi."

Dari tahun 1828 sampai 1839, Babbage adalah seorang profesor matematika di Lucas University di Cambridge. Dia menulis banyak untuk sejumlah majalah ilmiah, dan juga memainkan peran penting dalam penciptaan Masyarakat Astronomi pada tahun 1820 dan Society Statistik pada tahun 1834.

Pada tahun 1837, menanggapi 8 risalah resmi Bridgewater "Di Kekuatan, Kebijaksanaan dan Kebaikan Tuhan, Muncul dalam Penciptaan," dia menerbitkan Risalah Bridgewater kesembilan, mengemukakan tesis bahwa Tuhan, yang memiliki kemahakuasaan dan pandangan ke depan, menciptakan legislator ilahi, menghasilkan hukum ( Atau program), yang kemudian pada saat yang tepat menciptakan spesies, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk melakukan mukjizat setiap kali dibutuhkan untuk menciptakan spesies baru. Buku ini berisi kutipan dari korespondensi penulis dengan John Herschel mengenai hal ini.

Charles Babbage juga mencapai hasil penting dalam kriptografi. Dia memecahkan sandi dengan kunci otomatis, dan juga cipher yang jauh lebih lemah, yang sekarang disebut cipher Vigenera. Penemuan Babbage digunakan oleh militer Inggris dan diterbitkan beberapa tahun kemudian. Akibatnya, hak keunggulan dipindahkan ke Friedrich Kasiski, yang sampai pada hasil yang sama beberapa tahun kemudian.

Pada tahun 1838, Babbage menemukan alat pembersih, bingkai logam yang menempel di depan lokomotif, membersihkan jalan dari penghalang. Dia juga melakukan serangkaian studi tentang Great Western Railway of Isambard Kingdome Brunel.

Dia hanya pernah mencoba untuk terlibat dalam politik ketika pada tahun 1832 ia berpartisipasi dalam pemilihan di kota Finsbury. Dengan hasil pemungutan suara Babbage mengambil tempat terakhir.

Ahli matematika dan penemu meninggal 18 Oktober 1871 pada usia 79 tahun.

Bagian dari mekanisme perangkat komputasi yang belum selesai yang diciptakannya tersedia untuk dikunjungi di Science Museum di London. Pada tahun 1991, mesin perbedaan Charles Babbage dibangun atas dasar rencana aslinya, dan fungsinya sangat sempurna.