Беббидж и машины. Чарльз бэббидж краткая биография

Изобретения – Чарльз Бэббидж

Беббидж и машины. Чарльз бэббидж краткая биография

Впервые Бэббидж задумался о создании механизма, который позволил бы производить автоматически сложные вычисления с большой точностью в 1812 году.

На эти мысли его натолкнуло изучение логарифмических таблиц, при пересчёте которых были выявлены многочисленные ошибки в вычислениях, обусловленные человеческим фактором.

Ещё тогда он начал осмысливать возможность проведения сложных математических расчётов при помощи механических аппаратов.

Однако Бэббидж не сразу начал заниматься развитием идеи построения вычислительного механизма. Лишь в 1819 году, когда он заинтересовался астрономией, он более точно определил свои идеи и сформулировал принципы вычисления таблиц разностным методом при помощи машины, которую он впоследствии назвал разностной.

Эта машина должна была производить комплекс вычислений, используя только операцию сложения. В 1819 году Чарльз Бэббидж приступил к созданию малой разностной машины, а в 1822 году он закончил её строительство и выступил перед Королевским Астрономическим обществом с докладом о применении машинного механизма для вычисления астрономических и математических таблиц.

Он продемонстрировал работу машины на примере вычисления членов последовательности. Работа разностной машины была основана на методе конечных разностей. Малая машина была полностью механической и состояла из множества шестерёнок и рычагов. В ней использовалась десятичная система счисления.

Она оперировала 18-разрядными числами с точностью до восьмого знака после запятой и обеспечивала скорость вычислений 12 членов последовательности в 1 минуту. Малая разностная машина могла считать значения многочленов 7-й степени.

За создание разностной машины Бэббидж был награждён первой золотой медалью Астрономического общества. Однако малая разностная машина была экспериментальной, так как имела небольшую память и не могла быть использована для больших вычислений.

Большая разностная машина

В 1822 году Бэббидж задумался о создании большой разностной машины, которая позволила бы заменить огромное количество людей, занимающихся вычислением различных астрономических, навигационных и математических таблиц. Это позволило бы сэкономить затраты на оплату труда, а также избавиться от ошибок, связанных с человеческим фактором.

Со своим предложением профинансировать создание большой разностной машины Чарльз Бэббидж обратился в Королевское и Астрономическое общества. И те, и другие отозвались на это предложение положительно.

В 1823 году Бэббидж получил 1500 фунтов стерлингов и приступил к разработке новой машины. Он планировал сконструировать машину за 3 года. Однако Бэббидж не учёл сложности конструкции, а также технические возможности того времени.

И уже к 1827 году было затрачено 3500 фунтов стерлингов (более 1000 личных денег). Ход работы по созданию разностной машины сильно замедлился.

Кроме того, на процесс конструирования машины большое влияние оказали трагические события в жизни Бэббиджа в 1827 году. В этот год он похоронил отца, жену и двоих детей. После этих событий у него ухудшилось самочувствие, и он не мог заниматься конструированием машины. Чтобы восстановить здоровье, он поехал в путешествие по континенту.

После путешествия в 1828 году Бэббидж продолжил разработку, но денег уже не было. Он обращался ко многим обществам и правительству с просьбой о помощи. Только в 1830 году он получил от правительства ещё 9000 фунтов стерлингов, после чего продолжил конструирование разностной машины.

В 1834 году работы по созданию машины были приостановлены. На тот момент уже было затрачено 17000 фунтов государственных денег и 6000 личных. С 1834 по 1842 год правительство обдумывало, оказывать поддержку проекту или нет. А в 1842 году отказалось финансировать проект. Разностная машина так и не была достроена.

Большая разностная машина должна была состоять из 25 000 деталей, весить почти 14 тонн и быть 2,5 метра высотой. Кроме того, разностная машина должна была быть оснащена печатным устройством для вывода результатов. Память была рассчитана на 1000 50-разрядных чисел.

Возможно, причиной неудачи создания разностной машины, наряду с трагическими событиями 1827 года и недостаточным уровнем технологий того времени, стала излишняя разносторонность Бэббиджа.

Он поднимался с экспедицией на Везувий, погружался на дно озера в водолазном колоколе, участвовал в археологических раскопках, изучал залегание руд, спускаясь в шахты.

Почти год он занимался безопасностью железнодорожного движения и сделал очень много специального оборудования — в том числе создал спидометр. Кроме того, при конструировании разностной машины он разработал немало оборудования для обработки металла.

В 1851 году Чарльз Бэббидж предпринял попытку сконструировать улучшенную версию разностной машины — «Разностную машину 2». Но и этот проект не был удачным.

Одна из 6-ти демонстрационных моделей вычислительной части разностной машины Чарльза Бэббиджа, собранная после его смерти сыном

 из деталей, найденных в лаборатории.

Однако труды Бэббиджа по созданию разностной машины не пропали даром. В 1854 году шведский изобретатель Шойц по работам Бэббиджа построил несколько разностных машин. А ещё через некоторое время Мартин Виберг усовершенствовал машину Шойца и использовал её для расчётов и публикации логарифмических таблиц.

В 1891 году была построена «Разностная машина 2», которая находится сейчас в Лондонском научном музее.

Аналитическая машина

Несмотря на неудачу с разностной машиной, Бэббидж в 1834 году задумался о создании программируемой вычислительной машины, которую он назвал аналитической (прообраз современного компьютера). В отличие от разностной машины, аналитическая машина позволяла решать более широкий ряд задач.

Именно эта машина стала делом его жизни и принесла посмертную славу. Он предполагал, что построение новой машины потребует меньше времени и средств, чем доработка разностной машины, так как она должна была состоять из более простых механических элементов.

С 1834 года Бэббидж начал проектировать аналитическую машину.

Архитектура современного компьютера во многом схожа с архитектурой аналитической машины. В аналитической машине Бэббидж предусмотрел следующие части: склад (store), фабрика или мельница (mill), управляющий элемент (control) и устройства ввода/вывода информации.

Склад предназначался для хранения как значений переменных, с которыми производятся операции, так и результатов операций. В современной терминологии это называется памятью.

Мельница (арифметико-логическое устройство, часть современного процессора) должна была производить операции над переменными, а также хранить в регистрах значение переменных, с которыми в данный момент осуществляет операцию.

Третье устройство, которому Бэббидж не дал названия, осуществляло управление последовательностью операций, помещением переменных в склад и извлечением их из склада, а также выводом результатов. Оно считывало последовательность операций и переменные с перфокарт.

Перфокарты были двух видов: операционные карты и карты переменных. Из операционных карт можно было составить библиотеку функций.

Кроме того, по замыслу Бэббиджа, Аналитическая машина должна была содержать устройство печати и устройство вывода результатов на перфокарты для последующего использования.

Для создания компьютера в современном понимании оставалось лишь придумать схему с хранимой программой, что было сделано 100 лет спустя Эккертом, Мочли и Фон Нейманом.

Источник: https://www.sites.google.com/site/carlzbebbidzru/home/izobretenia

Чарлз Бэббидж, биография, история жизни, карьера

Беббидж и машины. Чарльз бэббидж краткая биография

Чарльз Бэббидж родился в Лондоне, в обеспеченной семье, где кроме него подрастало еще трое ребятишек. Его отец – Бенджамин Бэббидж был задействован в банковской сфере, параллельно вел бизнес – у него была собственная компания, также он состоял в партнерстве с несколькими небольшими фирмами.

Когда Чарльзу было восемь, отец отправил его в школу закрытого типа в Альфингтоне. Такое решение было принято в связи с тем, что Чарльз был очень болезненным ребенком, а потому с нагрузкой обычной школы просто не справлялся.

После Альфингтона он оправился в академию в Энфилде. Здесь его особенно впечатлила библиотека – в ней было абсолютно все, но больше всего по душе ему пришлись учебники по математике.

Именно здесь он впервые открыл для себя эту науку и навсегда в нее влюбился.

Образование и становление ученого

В 1810 году Чарльз стал студентом кембриджского Тринити-колледжа, продолжая при этом самостоятельно изучать основы математики в свободное от занятий время. Такое упорство позволило не только стать лучшим студентом курса, но и очень быстро перегнать по знаниям даже именитых преподавателей.

Уже тогда юный Чарльз отмечал, что уровень развития математики как науки, в Британии гораздо ниже, чем в других континентальных странах. Тогда Бэббидж решил действовать, благо, он имел немало единомышленников. Так, в 1812 году Бэббидж и его друзья инициировали создание «Аналитического сообщества».

Изначально это были просто собрания, на которых обсуждались вопросы, касающиеся математики, но уже через несколько лет сообщество активизировалось.

Молодые люди переводили на английский язык труды известных зарубежных ученых, тем самым расширяя границы возможностей познания для британской молодежи, публиковали собственные работы, а чуть позже и вовсе стали инициаторами реформы математического образования — сначала в стенах родного университета, а позже и во всех высших учебных заведениях страны.

В 1812 году произошло еще одно значимое событие – Бэббидж покинул Тринити-университет и перевелся  в колледж Святого Петра, где в 1814 году получил диплом бакалавра.

Все это время Чарльз вел активную научную деятельность, а в его послужном списке уже была пара-тройка объемных работ в разных математических дисциплинах.

Однако юному таланту был тесно в небольшом городке, и он принял решение сменить место жительства.

Буквально через год после переезда в столицу, в 1816 году Бэббиджу выпала честь стать участником Королевского общества  Лондона. Через несколько лет, при непосредственном участии Бэббиджа, в Великобритании основывается еще одно общество, в этот раз астрономическое.

Его вкладом в становление организации стало совершенствование существующего на тот момент «Морского справочника» путем устранения ошибок в уже имеющихся таблицах.

Просчитывая каждое значение вручную, он множество раз ловил себя на мысли  необходимости автоматизации этого процесса.

Изобретения

Будучи членом Королевского астрономического общества, в 1822 году ученый представил свою большую работу под названием  «Замечания относительно применения машин к вычислению математических таблиц». В докладе шла речь об изобретении, именуемом «разностной машиной», созданием которой он занимался еще с 1819 года.

Малая разностная машина

Для создания своего первого изобретения, Чарльз оборудовал отдельную мастерскую, а также нанял Джозефа Клемента для контроля производства. Создание машины требовало огромного количества инструментов, так как каждый ее элемент изготавливался вручную. Интересно, что большая часть используемых приспособлений была создана самим Бэббиджем.

В конечном итоге мир увидел устройство, состоящее из огромного количества шестеренок и рычагов, способное сосчитать значение многочленов 7-й степени. Заслуги изобретателя были отмечены медалью Астрономического общества.

Большая разностная машина

Идея создания усовершенствованной машины пришла Бэббиджу практически сразу после презентации своего первого творения. Большая разностная машина должна была сократить количество людей, задействованных в вычислении математических, астрологических и других таблиц.

Это помогло бы не только снизить процент ошибок в них, но и сэкономить средства за оплату труда. В 1823 году ученый добился финансирования своего проекта и сразу же приступил к делу.

Однако он не рассчитал  временные и финансовые затраты – ему не удалось вложиться ни в запланированные три года, ни в выделенный бюджет. Разработка тянулась на протяжении многих лет – он постоянно обращался в различные общественные организации и к правительству.

Иногда они ему помогали, но в конечном итоге проект, решением руководства страны, был закрыт.

Однако проделанная работа ученого все же оказалось не напрасной. Воплотить задумку Бэббиджа в жизнь удалось его коллеге – швейцарскому изобретателю Перу Георгу Шойцу.

В 1854 году, взяв за основу разработки Чарльза, он, после внесения коррективов, все же представил миру свою версию разностной машины в нескольких экземплярах. Пару-тройку лет спустя еще один ученый загорелся идеей разностной машины – это был швед Мартин Виберг.

Виберг вносил свои доработки уже в изобретение Шойца. Его разностная машина выполняла расчеты логарифмических таблиц, которые позднее были опубликованы.

Аналитическая машина

Бэббидж был не из тех, кто привык сдаваться, а потому отказ от проекта второй разностной машины ознаменовался началом работ над новым – аналитическим — устройством. Сама идея зародилась в голове ученого еще во время его работы над большой машиной, но к ее реализации он приступил лишь в 1834 году.

Бэббидж видел инновационное устройство единым механизмом, состоящим из отдельных частей, каждая из которых должна выполнять конкретную функцию. Операции с переменными, управление очередностью выполняемых процессов, хранение итоговых данных – он понимал, что только распределив «нагрузку» таким образом.

По его задумке, устройство должно было состоять из нескольких частей, каждая из которых бы выполняла свою функцию: операции с переменными, управление очередностью операций и хранение результатов этих операций.

 Все разработки велись исключительно за счет Бэббиджа, а когда средства закончились, ему пришлось отказаться от дальнейших работ.

Он прекрасно понимал, что просить финансы у правительства после прошлой неудачи просто нет смысла.

Увидеть мир аналитической машине все же довелось, но только после смерти ее создателя. Проект был доведен до конца по инициативе его сына – Генри Бэббиджа.

Личная жизнь

Личная жизнь великого ученого была такой же сложной, как и его путь к признанию. Женившись в 1814 году на Джорджиане Витмур, Бэббидж и представить не мог, какое испытание ждет его впереди.

В 1815 году пара переехала в Лондон, где ученый продолжал свои разработки, а его жена занималась созданием семейного очага.

Все изменилось в 1827 году, когда при трагических обстоятельствах погибли его жена и двое детей, а немного позже ушел из жизни и его отец.

Это вогнало Чарльза в затяжную депрессию и по совету друзей, прервав разработку разностной машины, он отправился в путешествие по Европе. Это помогло ему вернуться к жизни, и уже в 1828 году он снова вернулся к работе.

Всего в браке у Чарльза и Джорджианы Витмур родилось восемь детей, пять из которых умерли еще в детстве. Трое оставшихся детей изобретателя пошли по его стопам, став инженерами и изобретателями.

Была в жизни ученого еще одна женщина, с которой его связывали исключительно профессиональные моменты. Ада Августа Лавлейс была дочерью Джорджа Байрона, а познакомился он с ней в 1840 году на одной из промышленных выставок, которые посещал с завидной регулярностью.

Она сразу прониклась идеями ученого и стала его верным другом и одной из немногих, кто всесторонне поддерживал Бэббиджа в его начинаниях.

Они вместе работали над созданием заметок, Лавлейс перевела с французского на английский конспект лекций Бэббиджа (ранее опубликованный Луиджи Менабреа), а также издала ряд собственных работ, касавшихся непосредственно аналитической машины Бэббиджа.

Интересные факты

  • На основе разработок Чарльза Бэббиджа, все же была создана большая разностная машина –полноценно функционирующее устройство было представлено в 1991 году в Лондонском научном музее.
  • Бэббидж, кроме постоянной работы над вычислительными машинами, находил время и на другие, не менее значимые работы. Так он учувствовал в создании тахометра, вел работы в области безопасности движения железнодорожных составов, был сторонником проведения «почтовой реформы» в Англии и многое другое.
  • Стоимость второй разностной машины с учетом государственных и личных средств Бэббиджа составляет от 26 тысяч до 43 тысяч фунтов. Неоконченный проект «Разностной машины 2» оказался в пять дороже, чем его первый, успешный проект.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://theperson.pro/charlz-behbbidzh/

Чарльз Бэббидж

Беббидж и машины. Чарльз бэббидж краткая биография

Чарльз Бэббидж – британский математик, философ, изобретатель и инженер, создатель концепции цифрового программируемого компьютера. Благодаря разносторонним знаниям и работе в различных научных сферах Бэббидж входит в число наиболее выдающихся полиматов XIX столетия.

Чарльз Бэббидж

Чарльз Бэббидж родился 26 декабря 1791 года в Лондоне, в семье Бенджамина Бэббиджа и Элизабет (Бетси) Пламли Тип. В семье, помимо мальчика, было еще трое детей. В 1808 году Бэббиджи переехали в Восточный Тинмут.

Отец будущего ученого был достаточно обеспечен, чтобы, когда сыну исполнилось 8 лет, отправить его в частную школу в Альфингтоне. Священнику, занимавшемуся образованием мальчика, рекомендовали не слишком загружать ребенка: в детстве Чарльз часто болел, и родители выбрали сельскую местность, чтобы помочь сыну справиться с последствиями тяжелой лихорадки.

Чарльз Бэббидж в молодости

Позже Чарльз некоторое время посещал гимназию в городе Тотнес в Южном Девоне, но слабое здоровье вскоре вынудило его вновь вернуться к учебе у частных преподавателей.

Получив школьное образование, Бэббидж поступил в академию в Энфилде. В этом учебном заведении была обширная библиотека, благодаря которой юноша увлекся математикой.

Позже Чарльз вновь учился у частных педагогов, чтобы достичь уровня знаний, достаточного для поступления в Кембридж.

В 1810 году Бэббидж стал студентом Тринити-колледжа, но учебная программа вскоре разочаровала юношу – он обладал большими знаниями, чем учителя. Вместе с друзьями в 1812 году Чарльз образовал Аналитическое общество, а затем перевелся в другой кембриджский колледж, Питерхаус, учебу в котором завершил в 1814 году, без экзаменов получив степень бакалавра.

Математика и изобретения

Благодаря репутации одного из лучших выпускников Чарльз быстро добился успеха в научной области. Уже в 1815 году он читал лекции в Королевском институте, а в 1816 году стал членом Королевского общества.

С карьерой, однако, не ладилось, и, претендуя на преподавательские должности, он неоднократно получал отказы.

Поэтому до 1827 года мужчина финансово зависел от отца и получил деньги в собственное распоряжение только после его смерти.

Ученый Чарльз Бэббидж

Чарльз Бэббидж был ученым, внесшим вклад во многие точные науки, от астрономии до экономики. Но наиболее известным его наследием стали труды в области разработки вычислительных аппаратов, предвосхитивших ЭВМ и современные компьютеры.

Первым таким проектом в биографии мужчины стала большая разностная машина. Идея о ее создании появилась у Чарльза в 1822 году. Аппарат по задумке должен был помочь людям в вычислениях, нужных для астрономии и навигации, которые в то время занимали много времени и были сопряжены с риском ошибок, допущенных человеком.

Часть разностной машины Чарльза Бэббиджа

В 1823 году молодому ученому выделили средства на создание аппарата, поскольку и Королевское, и Астрономическое общества с энтузиазмом восприняли идею Бэббиджа. Однако Чарльзу не удалось верно рассчитать ни время, ни средства. Запланированных 3-х лет и полученных £1500 категорически не хватило.

К 1827 году траты выросли более чем в 2 раза, причем немалые средства Бэббиджу пришлось выложить из собственного кармана.

Работу временно пришлось оставить, после личной трагедии Чарльз не мог продолжать научные изыскания, и вернуться к разностной машине ученый сумел только в 1828 году.

Деньги к тому времени закончились, а получить дополнительное финансирование от государства Бэббидж смог только в 1830 году.

Портрет Чарльза Бэббиджа

Спустя 4 года работа вновь встала, несмотря на огромные суммы, уже затраченные на конструирование изделия. £17 тыс. выделило на создание разностной машины государство, еще £6-7 тыс. вложил сам ученый.

До 1842 года власти решали, продолжить ли вкладывать деньги в проект, и в итоге отказали. При жизни Чарльза аппарат так и не был доделан.

В конце 1840-х мужчина вернулся к идее разностной машины и задумал создать улучшенную версию, но и эта попытка не увенчалась успехом.

Трудная и нерезультативная работа с разностной машиной не остановила полет мысли Чарльза, и в 1833 году ему в голову пришла новая идея – создать аналитическую машину, аппарат, который можно было бы программировать. В отличие от разностной машины, она смогла бы решать более сложные задачи.

Копия разностной машины в лондонском Музее науки

В 1834 году Бэббидж приступил к созданию аналитической машины, предшественницы цифровых компьютеров, принесшей ему славу, пусть и после смерти.

Конструкция аппарата подразумевала наличие памяти (склада), мельницы (аналога процессора), управления и устройства для ввода и вывода данных.

Также в конструкции был еще один элемент, который регулировал последовательность операций, взаимодействовал со «складом» и считывал данные с перфокарт.

Над проектом Чарльз работал самостоятельно, и единственным человеком, увидевшим полный потенциал идеи, стала Ада Лавлейс, женщина, которую сегодня считают первым программистом. Ее труды, основанные на проекте аналитической машины, считаются первой работой в области информатики.

Портрет Ады Лавлейс

Несмотря на то, что научные круги проявили интерес к аналитической вычислительной машине, она, так же, как и разностная машина, не была доделана. В 1851 году ученый писал, что его возможностей, в первую очередь финансовых, уже недостаточно для окончания работы.

Работу Чарльза после смерти ученого продолжил его сын Генри. К 1888 году ему удалось создать центральный узел аналитической машины, а в 1906 году при содействии фирмы «Монро» Бэббиджем-младшим была сделана полноценная и работоспособная модель.

Труды Чарльза в области разностной машины также имели продолжение: по его чертежам несколько аппаратов в 1854 году было выпущено в Швеции. Затем Мартин Виберг внес в модель улучшения, после чего использовал машину для расчетов в области логарифмических таблиц.

Чарльз Бэббидж

Частично причиной неудач стала чрезмерная разносторонняя увлеченность Бэббиджа. Он много времени уделял другим научным областям, причем с успехом.

Интерес к железнодорожному сообщению привел к тому, что Чарльз изобрел спидометр и стал одним из создателей тахометра.

Есть за что благодарить ученого и металлообработке: Бэббиджем сконструированы инновационные станки, а также разработан метод изготовления зубчатых колес.

Важной прижизненной работой ученого стал труд «Экономика технологий и производств». Тема, поднятая в книге, сегодня носит название «исследование операций». После публикации работа отлично продавалась и в 1836 году вышло уже 4 ее переиздание. Впоследствии трудами Чарльза по экономике вдохновлялся Джон Милль, а верность подхода Бэббиджа к разделению труда подмечал Карл Маркс.

Смерть

Чарльз Бэббидж скончался 18 октября 1871 года в 79 лет. Причиной смерти стала почечная недостаточность, вызванная инфекцией мочевыводящей системы. Ученый похоронен на лондонском кладбище Кенсал-Грин (оно же – Кладбище Всех Душ).

Могила Чарльза Бэббиджа

Научные достижения и изобретения Бэббиджа в области вычислительной техники признали только после смерти Чарльза.

В 2011 году британские исследователи начали многомиллионный проект «План 28», призванный создать аналитическую машину Бэббиджа. Аппарат должен иметь 675 байт памяти и работать на частоте 7 Гц.

Завершить работу энтузиасты планируют к 2021 году, приурочив постройку машины к 150-летию со дня смерти Чарльза Бэббиджа.

Из-за связи ученого с Тотнесом в 2007 году его портрет появился на банкноте номиналом 5 тотнисских фунтов, региональной местной валюты.

Денис Майданов

Певец, композитор, поэт, актёр, музыкальный продюсер

Источник: https://24smi.org/celebrity/26360-charlz-bebbidzh.html

Чарльз Бэббидж, математик и изобретатель первого в мире компьютера: 224 года со дня рождения

Беббидж и машины. Чарльз бэббидж краткая биография

Чарльз Бэббидж в 1860-м году

224 года назад, 26 декабря 1791 года, по адресу 44 Кросби Роу, Уолворт Роуд в Лондоне родился мальчик, которого назвали Чарльзом. Всего в семье банкира Бенджамина Бэббиджа было четверо детей.

Чарльз в детстве много болел, и в возрасте восьми лет был даже отправлен учиться в школу в сельской местности, чтобы поправить здоровье после сильной лихорадки, чуть не прервавшей его жизнь. И после этого по состоянию здоровья ему часто приходилось учиться дома с частными преподавателями. Во время учёбы Чарльз всерьёз заинтересовался математикой. Поступив в академию Холмвуд, он много времени проводил в тамошней библиотеке за чтением книг по математике, а по его просьбе родители наняли дополнительных к институтской программе учителей, которые помогали ему постигать эту науку дома. Один из учителей подтянул образование Чарльза до степени, пригодной для поступления в Кембридж. Поступив в Кембридж в октябре 1810 года, и отучившись там немного, Чарльз был разочарован местным уровнем преподавания математики. Чарльз познакомился с другими одарёнными студентами – Джорджем Пикоком (в будущем – известный математик), Джоном Гершелем (в будущем – математик, астроном, химик, ботаник, изобретатель и фотограф-экспериментатор), и другими. Совместно они организовали в стенах университета т.н. «Аналитическое общество», к заслугам которого можно, в числе прочего, отнести пропаганду символики Лейбница для работы с дифференциальными уравнениями. До этого совместными усилиями они перевели учебник «Научные основы интегрального и дифференциального счисления» французского математика Сильвестра Лакруа. Начавшись в виде шуточного студенческого проекта, к 1830-х годам «Аналитическое общество» стало уже официальным подразделением университета, и существует там и поныне. После Кембриджа Чарльз читал лекции, занимался совместно с Гершелем научной работой, связанной с электричеством. Писал книги и пробовал заниматься политикой. Его книга «Экономика механизмов и производств», посвящённая организации промышленных производств и изданная в 1832 году, оказала основополагающее влияние на математические методы исследования операций (разработку и применение методов нахождения оптимальных решений на основе математического моделирования, статистического моделирования и различных эвристических подходов). В частности, в книге активно пропагандировался принцип разделения труда, и доказывалось, что эта методика приводит к увеличению эффективности производства. Теперь этот принцип в Британии называют «Принципом Бэббиджа». Кроме этого, Бэббидж интересовался инженерным делом, в частности работой поездов. Он изобрёл треугольное устройство «метельник» или «путеочиститель», которое часто называли «скотобойником» (по аналогии с этим можно вспомнить «кенгурятники» внедорожников) – оно помогало оперативно очищать железнодорожные пути от посторонних предметов (и существ). Также ему принадлежит разработка специального вагона-динамометра, измеряющего различные критичные параметры железнодорожного полотна. Участвовал в создании Астрономического сообщества и в создании единого стандарта астрономических вычислений. Именно работа над исправлением ошибок в счётных таблицах натолкнула Бэббиджа на мысль о механизации рутинного труда по подсчётам. Цитата из исторической биографии:В 1812 году он сидел в одной из своих комнат, и смотрел на полные ошибок логарифмические таблицы. И внезапно ему пришла идея автоматических расчётов этих чисел при помощи машин. Французское правительство разработало новый метод подсчёта таблиц. 3-4 математика решали вопросы подсчётов, ещё десяток разбивал работу на более простые части, а сама рутинная работа, состоявшая из сложения и умножения, отдавалась на откуп 80-и работникам-счётчикам, которые и не смыслили в математике ничего больше, чем эти два простых действия. Таким образом массовое производство впервые было применено для математических целей. Бэббиджа захватила идея, что работу неопытных счетоводов можно полностью заменить механизмами, которые бы работали надёжнее и быстрее. Идея разделения труда вычислителей принадлежала Гаспару де Прони, руководившего бюро переписи Франции с 1790 по 1800 года. В 1822 году Бэббидж опубликовал статью с описанием машины, способной заменить людей-вычислителей, а вскоре приступил к её практическому созданию. Как математику, Бэббиджу был известен метод аппроксимации функций многочленами и вычислением конечных разностей. С целью автоматизации этого процесса он начал проектировать машину, которая так и называлась — разностная. Эта машина должна была уметь вычислять значения многочленов до шестой степени с точностью до 18-го знака. В следующем году по рекомендации Королевского общества правительство Великобритании выделило ему субсидии в размере 1500 фунтов стерлингов на создание разностной машины. К сожалению, изобретатель не смог при своей жизни построить полностью работающую версию задуманной им машины. Вместо трёх лет он потратил на неё более 9 лет, бюджет её создания вырос в 10 раз, но он не смог предвидеть всех трудностей, связанных с реализацией своей идеи. После того, как правительство отказалось выделять дополнительные средства на финансирование неудавшегося проекта, Бэббидж занялся более общей версией механического компьютера, «аналитической машиной», которую он назвал «Разностная машина №2». После его смерти во второй половине 19-го века другие изобретатели по его чертежам сумели построить работающие версии разностных машин, одна из которых даже использовалась по назначению, для расчёта и публикации логарифмических таблиц.
Одна из разностных машин, построенная другим изобретателем по чертежам Бэббиджа В период 1989 по 1991 год к двухсотлетию со дня рождения Чарльза Бэббиджа на основе его оригинальных работ в лондонском Музее науки была собрана работающая копия разностной машины № 2. В 2000 году в том же музее заработал принтер, также придуманный Бэббиджем для своей машины. После устранения обнаруженных в старых чертежах небольших конструктивных неточностей, обе конструкции заработали безупречно.
Построенная в наше время по чертежам изобретателя разностная машина, находящаяся в лондонском музее Аналитическая машина, придуманная изобретателем, является прямым прообразом современного цифрового компьютера. В единую логическую схему Бэббидж увязал арифметическое устройство (названное им «мельницей»), регистры памяти, объединённые в единое целое («склад»), и устройство ввода-вывода, реализованное с помощью перфокарт трёх типов. Перфокарты операций переключали машину между режимами сложения, вычитания, деления и умножения. Перфокарты переменных управляли передачей данных из памяти в арифметическое устройство и обратно. Числовые перфокарты могли быть использованы как для ввода данных в машину, так и для сохранения результатов вычислений, если памяти было недостаточно. Ещё одна современная копия машины находится в музее компьютерной истории в Маунтин Вью в Калифорнии:

Во время работы над аналитической машиной Бэббидж вёл переписку с британским математиком Адой Лавлейс. Они познакомились с Бэббиджем, когда ей было всего 17 лет. Впоследствии она не только давала ему идеи по конструкции машины, но и разработала алгоритм её работы для вычисления чисел Бернулли. В связи с этим её часто называют первым программистом в истории.

В 2011 году британские поклонники Бэббиджа разработали план постройки Аналитической машины полностью в том виде, в котором её задумал автор. Инициатива получила название «Plan 28». Пока что им не удалось найти несколько миллионов фунтов на финансирование своего проекта, но они надеются завершить его хотя бы в 2021 году, к 150-й годовщине со дня смерти изобретателя. В переводе на современные единицы, такая машина будет обладать 675 байтами памяти и работать с частотой 7 Гц.

Более 40 лет Бэббидж жил и работал в доме №1 по Дорсет Стрит квартала Мэрилебон на севере Вестминстера. Умер он там же, в возрасте 79 лет, 18 октября 1871 года. Сейчас по этому адресу можно найти круглую мемориальную табличку с его именем.

  • чарльз бэббидж
  • разностная машина

Источник: https://habr.com/post/388517/

Чарльз Бэббидж: так вот кто на самом деле придумал все эти компьютеры!

Беббидж и машины. Чарльз бэббидж краткая биография

Чарльз Бэббидж был плодовитым изобретателем с широким кругом интересов, включая математику, инженерию, экономику, политику и технологии. Среди многих изобретений Бэббиджа были современная почтовая система в Англии, а также спидометры и путеочистители для локомотивов. Но самыми известными его детищами, несомненно, были вычислительные машины.

Чарльз Бэбидж. Изображение: Hulton Archive/Getty Images. Источник: npr.org

Юность

Бэббиджи были довольно обеспеченной семьей, и, как единственный сын, Чарльз был отправлен в лучшие школы, в том числе Эксетер, Энфилд, Тотнес и Оксфорд, прежде чем, наконец, поступить в Тринити-колледж в Кембридже в 1810 году.

В Тринити- колледже Бэббидж изучал математику, а в 1812 году поступил в колледж Питерхаус в Кембриджском университете, где стал лучшим математиком.

2 июля 1814 года Бэббидж женился на Джорджиане Уитмор. Его отец хотел, чтобы он подождал, пока у него будет достаточно денег, чтобы прокормить себя, но все же пообещал сыну 300 фунтов в год на всю жизнь. У младших Бэббиджев родилось восемь детей, только трое из которых дожили до совершеннолетия.

После окончания колледжа Бэббидж стал преподавателем астрономии в Королевском институте. Затем был избран членом Королевского общества.

Разностная машина

В начале XIX века навигационные, астрономические и актуарные таблицы были жизненно важными элементами растущей индустриальной эпохи.

В навигации они использовались для расчета времени, приливов, течений, ветров, положения Солнца и Луны, береговых линий и широт.

Таблицы в то время кропотливо составлялись вручную: неточные таблицы приводили к катастрофическим задержкам и даже потере судов.

Разностная машина Чарльза Бэббиджа №1, прототип вычислительной машины, 1824–1832 гг., собрана в 1832 году Джозефом Клементом, опытным инструментальным мастером и чертежником. Источник: monateka.com

Бэббидж начал создавать машину для механической обработки этих таблиц в 1819 году.

К 1823 году он описал ее как машину, которая будет составлять таблицы до 20 знаков после запятой. Ее назвали «Разностной машиной» по принципу конечных разностей.

Этот принцип является математическим методом разрешения полиномиальных выражений путем сложения и, следовательно, разрешимым с помощью простых механизмов.

В 1827 году умерли жена и отец Бэббиджа, а также двое его детей. Из имущества отца он унаследовал 100 тысяч фунтов. В значительной степени это наследство позволило Бэббиджу посвятить свою жизнь машинам.

Государственная поддержка

Бэббидж изучил Жаккардов ткацкий станок – ткацкую машину, созданную в 1801 году, которая запускалась вручную и управлялась инструкциями, выбитыми на перфокартах.

Он хотел построить надежную паровую или ручную вычислительную машину, которая вычисляла бы и печатала таблицы.

После того, как в 1823 году был построен прототип разностной машины, проект Бэббиджа стал финансироваться британским правительством.

Бэббидж лично создал несколько прототипов разностной машины, но, несмотря на эти частичные успехи, британское правительство прекратило финансирование проекта в 1832 году, спустя десятилетие без работающей модели. Проект был официально завершен в 1842 году.

Позже шведский изобретатель Георг Шутц построил действующую машину, основанную на работе Бэббиджа, известную как машина вычислений Шутца. Хотя она была несовершенна и имела размеры рояля, машина демонстрировалась в Париже в 1855 году, а модели были проданы правительствам США и Великобритании.

Аналитическая машина

К 1834 году Бэббидж прекратил работу над разностной машиной и начал планировать более крупную и всеобъемлющую – аналитическую машину. Новая машина Бэббиджа была огромным шагом вперед. Он была задумана для расчета более чем одной математической задачи: другими словами, это было бы то, что мы сегодня называем программированием.

Нефункционирующая модель аналитической машины Чарльза Бэббиджа, построенная около 1870 года. Источник: hardware-museum.livejournal.

com

Бэббидж предложил, чтобы в его машину вводились перфокарты жаккардового типа, считываемые механическими щупами.

Машина включала в себя запоминающее устройство и даже современные компьютерные методы, такие как «передача условий», чтобы промежуточные вычисления автоматически направляли машину на изменение собственной программы.

Бэббидж продолжал посвящать большую часть своего времени и состояния строительству аналитической машины, но так и не получил ни одной рабочей модели. В то время просто не было инженерных технологий для точности, требуемой его машиной.

Встреча с Адой Лавлейс

Бэббидж встретил Аду Байрон, дочь поэта лорда Байрона, а позднее графиню Лавлейс, в 1833 году. Ей было 17 лет.

Ада и ее мать посетили одну из лекций Бэббиджа, и после некоторой переписки Бэббидж пригласил их посмотреть уменьшенную модель разностной машины.

Ада была очарована, она попросила изучить чертежи разностной машины. Она и ее мать посетили фабрики, чтобы увидеть в работе другие машины.

Ада Лавлейс считается первым в мире программистом. Источник: italia-ru.com

Ада Лавлейс училась у двух лучших математиков своего времени: Огастеса де Моргана и Мэри Сомервилль.

После того, как она перевела «Концепция аналитической машины Чарльза Бэббиджа» Луиджи Менабре, она послала Бэббиджу копию. Он ответил, что она могла бы написать статью сама, и Лавлейс приступила к дополнительной работе над переводом, добавив в контент подробные приложения и сноски.

В этом документе по существу описывается, как программировать машину, что делает Аду Байрон Лавлейс первым в мире программистом.

Смерть и наследие

Бэббидж умер в своем лондонском доме 18 октября 1871 года. Его сын Генри продолжил работу Бэббиджа, но, как и его отец, Генри не смог построить полностью функционирующую машину. Другой его сын, Бенджамин, эмигрировал в Австралию, где в 2015 году были обнаружены многие бумаги Бэббиджа и фрагменты прототипов.

Современная функционирующая модель разностной машины Бэббиджа был успешно построен в 1991 году компанией Doron Swade, куратором Музея науки в Лондоне. Она имеет точность до 31 цифры, состоит из 4000 частей и весит более трех тонн. Принтер, завершенный в 2000 году, имеет еще 4000 частей и весит 2,5 тонны. Swade – это часть Плана 28 – проекта по созданию работающей аналитической машины.

Чарльз Бэббидж был одной из самых влиятельных фигур в развитии технологий. Его машины служили интеллектуальными предшественниками широкого спектра промышленных и вычислительных технологий. Кроме того, он считается важной фигурой в английском обществе XIX века.

Он опубликовал шесть монографий и по меньшей мере 86 статей, а также читал лекции по различным темам, начиная от криптографии и статистики до взаимодействия между научной теорией и промышленной практикой.

Он оказал большое влияние на экономистов, включая Джона Стюарта Милля и Карла Маркса.

Также читайте версию статьи по-аглицки.

Спасибо за чтение! Давайте делать канал вместе – подписывайтесь на нас и пишите, о чем бы Вам хотелось почитать 🙂

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5b73e4919d5d4500a96005d8/5ba2adf8a1b5b700ab3f29f8

Чарльз Бэббидж биография

Беббидж и машины. Чарльз бэббидж краткая биография
Чарльз Бэббидж считается прародителем современных компьютеров.

Чарльз был одним из четырёх детей у Бенджамина Бэббиджа и Бэтси Пламли. Его отец был банкиром и партнёром фирмы «Praed’s & Co», а также владельцем «Bitton Estate» в Тинмуте. В восемь лет его отослали в деревенскую школу в Альпингтоне, чтобы он оправился он угрожающей его здоровью лихорадки.

Учился в школах «King Edward VI Grammar School» в Южном Девоне, а после в «Holmwood academy» в Миддлсексе, под началом Преподобного Стивена Фримэна. Школьная библиотека привила ему любовь к математике.

Бэббидж оставил обучение в академии ради занятий с двумя частными преподавателями – священником из Кембриджа, у которого многому он не научился, и преподавателем из Оксфорда, который обучал Бэббиджа классическим знаниям. Бэббидж поступил в «Trinity College» в Кембридже в 1810 году.

Со своими друзьями он основал «Аналитическое сообщество», «Клуб привидений», занимавшийся исследованием паранормальных явлений и клуб с названием «Щипцы» для амбулаторных больных психиатрических лечебниц.

В 1912 году Бэббидж поступил в колледж святого Петра в Кембридже и, будучи самым лучшим математиком в учреждении, спустя два года получил степень без сдачи экзаменов, сумев одержать победу в дебатах на спорную тему.

После окончания колледжа Бэббидж работал в различных местах, но почти не имел успеха. Он читал лекции по астрономии в Королевской ассоциации и в 1816 году получил должность действительного члена Британского научного Королевского общества.

В 1820 году при участии Бэббиджа было основано Астрономическое общество, члены которого обратились к Бэббиджу и его другу Гершелю с просьбой улучшить «Морской справочник» исправив ошибки в его таблицах. Именно это задание и привело его мысли к идее автоматизированных вычислений.

В 1822 году Бэббидж представил свой доклад «Замечания относительно применения машин к вычислению математических таблиц» в Астрономическом обществе, подкрепив доклад созданием малой разностной машины для вычисления таблицы квадратов.

В 1823 году, следуя рекомендации Королевского научного общества, Британское правительство проспонсировало создание разностной машины – автоматического механического калькулятора, созданного для сведения многочленов. Его друг и инженер Марк Брунел рекомендовал ремесленника Джозефа Клемента для создания механизма устройства.

Разностная машина не была построена из-за разногласий с Клементом по финансированию строительства. Вторая (большая) разностная машина не получила нужного финансирования от правительства и также не была завершена. Интересно, что в честь 200-летия со дня рождения Чарльза Бэббиджа, в период с 1989 по 1991 год, большая разностная машина
была сконструирована.

Вместе с другом и коллегой по колледжу, Джоном Гершелем, в 1825 году Бэббидж работал над магнетизмом вращения Араго и над возникающим вследствие феномена вопросом магнетизма. Их работа была взята за основу и расширена Майклом Фарадеем.

В 1826 году Бэббидж приобрёл таблицы смертности Джорджа Баретта, который умер так и не опубликовав свои работы. Используя за основу работу Баретта, Бэббидж опубликовал свою работу с названием «Сравнительный обзор различных систем страхования жизни».

Ему отказали в должности секретаря Королевского научного общества, несмотря на обещания. В 1826 году Бэббидж опубликовал схему погружной подводной лодки, запаса воздуха в которой хватало на четырёх человек на более чем два дня.

С 1828 по 1839 годы Бэббидж занимал почётную должность Лукасовского профессора математики в Кембридже, а также был избран почётным иностранным членом Американской академии искусств и наук.

Бэббидж дважды пытался попасть в парламент от округа Финсборо в 1830 году, но оба раза проиграл с минимальным отрывом. Его политические взгляды включали расширение выборного права и отделение государства от церкви.

В 1830 году Бэббидж публикует полемическую книгу «Размышления об упадке науки и некоторых причинах этого», что приводит к созданию Британской ассоциации содействия развитию науки.

В 1832 году Бэббидж опубликовал книгу «Экономика технологий и производств», которая была одной из первых работ на тему операционного исследования.

«Принцип Бэббиджа» подразумевал разделение труда по уровню квалификации. Книгу «Ninth Bridgewater Treatise» Бэббидж опубликовал с заголовком «Благодаря силе, мудрости и доброте Божьей».

Он обозначил своё представление о сотворении человека как то, в котором преобладают законы природы.

Бэббидж также занимался криптологией, и в разгар Крымской войны в 1850 году смог взломать шифр Виженера, но его работу признали военной тайной и поэтому она не стала достоянием общественности.

Бэббидж создал сложное устройство с названием «Аналитическая машина», которое использовалось для общих математических вычислений и которым управляли перфокартами. Устройство постоянно дорабатывали и изменяли с 1833 года и до смерти Бэббиджа.

В 1838 году Бэббидж изобрёл путеочиститель – металлическую раму, которая крепилась на локомотиве и убирала препятствия с пути следования. Он также разработал динамометр, который записывал пройдённые локомотивом километры.

В 1814 году Бэббидж женился на Джорджиане Витмур. Лишь четыре из восьми детей пары с именами Бенджамин Гершель, Джорджиана Витмор, Дугалд Бромхед и Генри Превост, дожили до совершеннолетия.

Джордж Бэббидж умер от почечной недостаточности в возрасте 79 лет и похоронен на кладбище Кенсал Грин в Лондоне.

В честь Бэббиджа назван кратер на Луне и локомотив, а также Институт Чарльза Бэббиджа – информационный технологический центр при университете Миннесоты.

Друг и поклонник Бэббиджа – Ада Лавлэйс – считается первым в мире программистом, так как она создала алгоритм действий для выполнения машиной.

Чарльз Бэббидж был одним из четырёх учёных, которые независимо друг от друга раскрыли секрет дендрохронологии или науки о кольцах деревьев. Но отцом дендрохронологии считается Эндрю Элликот Дуглас.

Новая функция! Средняя оценка, которую получила эта биография. Показать оценку

Источник: https://obrazovaka.ru/charles-babbage.html

Мед-Центр Здоровье
Добавить комментарий