Charles Babbage ay isang English mathematician at imbentor na nagdisenyo ng unang awtomatikong digital computer. Bilang karagdagan, tumulong siya sa paglikha ng modernong English postal system at pinagsama-sama ang unang maaasahang actuarial table, nag-imbento ng isang uri ng speedometer at nag-imbento ng railway na mas malinaw.
Talambuhay ni Charles Babbage
Ipinanganak sa London noong Disyembre 26, 1791 sa pamilya ni Benjamin Babbage, isang kasosyo sa Praeds Bank, may-ari ng Bitton Estate sa Teignmouth, at Betsy Plumley Tip. Noong 1808 nagpasya ang pamilya na lumipat sa lumang Rowden House sa East Teignmouth, at ang ama ay naging warden ng kalapit na St Michael's.
Mayaman ang ama ni Charles, kaya nakapag-aral siya sa ilang elite school. Sa edad na 8, kailangan niyang pumasok sa isang rural na paaralan upang gumaling mula sa isang mapanganib na sakit. Ang kanyang mga magulang ay nagpasya na ang utak ng bata ay "hindi dapat maging masyadong matigas." Ayon kay Babbage, "Ang malaking katamaran na ito ay maaaring humantong sa ilan sa kanyang isip bata."
Pagkatapos ay pumasok siya sa King Edward VI Grammar School sa Totnes, South Devon,isang umuunlad na pampublikong paaralan na nagpapatakbo pa rin ngayon, ngunit ang mga kondisyong pangkalusugan ay nagpilit kay Charles na bumaling sa mga pribadong guro nang ilang sandali. Sa wakas ay nakapasok siya sa isang saradong akademya para sa 30 mag-aaral, na pinamumunuan ng Reverend Stephen Freeman. Ang institusyon ay may malawak na aklatan, na ginamit ni Babbage sa pag-aaral ng matematika sa kanyang sarili at natutunang mahalin ito. Pagkatapos umalis sa akademya, nagkaroon siya ng dalawa pang personal na mentor. Ang isa sa kanila ay isang klero sa Cambridge, kung saan ang pagtuturo ni Charles ay nagkomento: "Natatakot ako na hindi ko nakuha ang lahat ng kalamangan na maaari kong makuha." Ang isa ay isang propesor sa Oxford. Itinuro niya ang mga klasiko kay Charles Babbage para matanggap siya sa Cambridge.
Pag-aaral sa unibersidad
Noong Oktubre 1810, dumating si Babbage sa Cambridge at pumasok sa Trinity College. Nagkaroon siya ng napakatalino na edukasyon - kilala niya si Lagrange, Leibniz, Lacroix, Simpson at seryosong nadismaya sa magagamit na mga programang matematika. Kaya nagpasya siyang bumuo ng Analytical Society kasama sina John Herschel, George Peacock at iba pang mga kaibigan.
Nang lumipat si Babbage sa Cambridge Peterhouse noong 1812, siya ang pinakamahusay na mathematician; ngunit hindi siya nagtapos ng may karangalan. Nakatanggap siya ng honorary degree nang maglaon, nang hindi man lang kumukuha ng mga pagsusulit, noong 1814.
Noong 1814, pinakasalan ni Charles Babbage si Georgiana Whitmore. Ang kanyang ama, sa ilang kadahilanan, ay hindi siya pinagpala. Ang pamilya ay nanirahan sa kapayapaan sa 5 Devonshire Street sa London. Tatlo lamang sa kanilang walong anak ang nakaligtas.hanggang pagtanda.
Ang ama ni Charles, ang kanyang asawa at isa sa kanyang mga anak na lalaki ay namatay nang malungkot noong 1827.
Proyekto sa Computer
Noong panahon ni Charles Babbage, madalas na nagkakamali sa pagkalkula ng mga talahanayan ng matematika, kaya nagpasya siyang humanap ng bagong paraan na gagawin ito nang mekanikal, na inaalis ang kadahilanan ng pagkakamali ng tao. Ang ideyang ito ay dumating sa kanya nang maaga, noong 1812.
Tatlong magkakaibang salik ang nakaimpluwensya sa kanyang desisyon:
- hindi niya nagustuhan ang kalokohan at kamalian;
- logarithmic table ay madali para sa kanya;
- siya ay naging inspirasyon ng kasalukuyang gawain sa pagkalkula ng mga makina nina W. Schickard, B. Pascal at G. Leibniz.
Tinalakay niya ang mga pangunahing prinsipyo ng pagkalkula ng device sa isang liham kay Sir H. Davy sa simula ng 1822.
Difference Engine
Iniharap ni Babbage ang tinatawag niyang "difference engine" sa Royal Astronomical Society noong Hunyo 14, 1822, sa isang papel na pinamagatang "Remarks on the Application of the Machine Calculation of Astronomical and Mathematical Tables". Maaari niyang kalkulahin ang mga polynomial gamit ang numerical method na tinatawag na difference.
Inaprubahan ng Lipunan ang ideya, at noong 1823 binigyan siya ng pamahalaan ng £1,500 para itayo ito. Gumawa ng workshop si Babbage sa isa sa mga silid ng kanyang bahay at inupahan si Joseph Clement para pangasiwaan ang paggawa ng device. Ang bawat piraso ay kailangang gawin sa pamamagitan ng kamay gamit ang mga espesyal na kasangkapan, na marami sa mga ito ay siya mismo ang nagdisenyo. Gumawa si Charles ng maraming mga paglalakbay sa mga pang-industriya na negosyo upang mas mahusaymaunawaan ang mga proseso ng pagmamanupaktura. Sa batayan ng mga paglalakbay na ito at ang kanyang personal na karanasan sa paggawa ng isang makina, noong 1832 inilathala ni Babbage ang On the Economics of Machinery and Production. Ito ang unang publikasyon ng tinatawag ngayon na "scientific organization of production".
Personal na trahedya at paglalakbay sa Europa
Ang pagkamatay ng asawang si Georgiana, ama ni Charles Babbage at ng kanyang sanggol na anak ay naantala ang pagtatayo noong 1827. Ang trabaho ay lubhang nagpabigat sa kanya, at siya ay nasa bingit ng pagkasira. Hinikayat ni John Herschel at ilang iba pang mga kaibigan si Babbage na maglakbay sa Europa upang magpagaling. Naglakbay siya sa Netherlands, Belgium, Germany, Italy, bumisita sa mga unibersidad at pabrika.
Sa Italy, nalaman niya na siya ay hinirang na Lucasian Professor of Mathematics sa University of Cambridge. Noong una, gusto niyang tumanggi, ngunit kinumbinsi siya ng mga kaibigan kung hindi man. Sa kanyang pagbabalik sa England noong 1828 lumipat siya sa 1 Dorset Street.
Pagpapatuloy ng trabaho
Sa panahon ng pagkawala ni Babbage, ang proyekto ng Difference Engine ay binatikos. Kumalat ang mga alingawngaw na nag-aksaya siya ng pera ng gobyerno, na ang makina ay hindi gumagana, at na ito ay walang praktikal na halaga kung ito ay ginawa. Si John Herschel at ang Royal Society ay pampublikong ipinagtanggol ang proyekto. Ipinagpatuloy ng gobyerno ang suporta nito sa pamamagitan ng pagbibigay ng £1,500 noong Abril 29, 1829, £3,000 noong Disyembre 3, at ang parehong halaga noong Pebrero 24, 1830. Ang trabaho ay nagpatuloy, ngunit ang Babbage ay patuloynahirapan kumuha ng pera sa treasury.
Pag-abandona sa proyekto
Ang mga problema sa pananalapi ni Charles Babbage ay kasabay ng lumalaking hindi pagkakasundo kay Clement. Nagtayo si Babbage ng dalawang palapag, 15 metrong haba ng pagawaan sa likod ng kanyang bahay. Mayroon siyang bubong na salamin para sa pag-iilaw, pati na rin ang malinis na silid na hindi masusunog upang iimbak ang kanyang sasakyan. Tumanggi si Clement na lumipat sa isang bagong pagawaan at humingi ng pera upang maglakbay sa paligid ng lungsod upang pangasiwaan ang gawain. Bilang tugon, iminungkahi ni Babbage na direktang bayaran siya mula sa treasury. Tumanggi si Clement at tumigil sa paggawa sa proyekto.
Higit pa rito, tumanggi na ibigay ang mga blueprint at tool na ginamit sa pagbuo ng Difference Engine. Pagkatapos mag-invest ng £23,000, kabilang ang £6,000 ng sariling pondo ni Babbage, ang hindi natapos na device ay tumigil noong 1834. Noong 1842 opisyal na inabandona ng gobyerno ang proyekto.
Charles Babbage at ang kanyang Analytical Engine
Malayo sa difference engine, nagsimulang isipin ng imbentor ang pinahusay na bersyon nito. Sa pagitan ng 1833 at 1842, sinubukan ni Charles na bumuo ng isang device na maaaring i-program upang magsagawa ng anumang pagkalkula, hindi lamang ang mga nauugnay sa polynomial equation. Ang unang tagumpay ay dumating nang i-redirect niya ang output ng makina sa input nito upang malutas ang mga karagdagang equation. Inilarawan niya ito bilang isang makina na "kumakain ng sariling buntot". Hindi nagtagal at naisip niya ang mga pangunahing elemento ng Analytical Engine.
Gumamit ang computer ni Charles Babbage ng mga punched card na hiniram mula sa isang jacquard loom upang maglagay ng data at isaad ang pagkakasunud-sunod ng mga kinakailangang kalkulasyon. Ang aparato ay binubuo ng dalawang bahagi: isang gilingan at imbakan. Ang gilingan, na naaayon sa processor ng isang modernong computer, ay nagsagawa ng mga operasyon sa data na natanggap mula sa imbakan, na maaaring ituring na memorya. Ito ang unang computer na pangkalahatang layunin sa mundo.
Ang computer ni Charles Babbage ay idinisenyo noong 1835. Ang sukat ng gawain ay talagang hindi kapani-paniwala. Si Babbage at ilang katulong ay gumawa ng 500 malalaking guhit ng disenyo, 1,000 mekanikal na designation sheet, at 7,000 description sheet. Ang natapos na gilingan ay 4.6 m ang taas at 1.8 m ang lapad. Ang imbakan para sa 100 digit ay pinalawig ng 7.6 m. Para sa kanyang bagong makina, si Babbage ay gumawa lamang ng maliliit na bahagi ng pagsubok. Ang aparato ay hindi kailanman ganap na nakumpleto. Noong 1842, pagkatapos ng paulit-ulit na hindi matagumpay na mga pagtatangka na makakuha ng pondo ng gobyerno, nilapitan niya si Sir Robert Peel. Siya ay tumanggi at sa halip ay inalok siya ng isang kabalyero. Tumanggi si Babbage. Patuloy niyang binago at pinahusay ang disenyo sa paglipas ng mga taon.
Countess Lovelace
Noong Oktubre 1842, si Federico Luigi, isang Italyano na heneral at mathematician, ay naglathala ng isang artikulo sa Analytical Engine. Isinalin ni Augusta Ada King, Countess of Lovelace, isang matandang kaibigan ni Babbage, ang akda sa Ingles. Iminungkahi ni Charles na i-annotate niya ang pagsasalin. Sa pagitan ng 1842 at 1843 ang mag-asawa ay sumulat ng 7 tala nang magkasama,ang kabuuang haba nito ay tatlong beses sa aktwal na laki ng mga artikulo. Sa isa sa kanila, naghanda si Ada ng talahanayan ng pagpapatupad ng programa na nilikha ni Babbage upang kalkulahin ang mga numero ng Bernoulli. Sa isa pa, sumulat siya tungkol sa isang pangkalahatang algebraic machine na maaaring magsagawa ng mga operasyon sa mga simbolo pati na rin sa mga numero. Si Lovelace ay marahil ang unang nakaunawa sa mas pangkalahatang mga layunin ng aparato ni Babbage, at itinuturing ng ilan bilang ang unang computer programmer sa mundo. Nagsimula siyang gumawa ng aklat na naglalarawan sa Analytical Engine nang mas detalyado, ngunit wala siyang oras para tapusin ito.
Miracle of Engineering
Sa pagitan ng Oktubre 1846 at Marso 1849, nagsimulang magdisenyo si Babbage ng pangalawang pagkakaibang makina, gamit ang kaalamang natamo niya sa pagbuo ng analytical. Gumamit lamang ito ng 8,000 bahagi, tatlong beses na mas mababa kaysa sa una. Ito ay isang kahanga-hangang engineering.
Hindi tulad ng analytical, na palagi niyang na-debug at binago, ang pangalawang pagkakaiba ng makina ni Charles Babbage ay hindi nabago pagkatapos makumpleto ang unang yugto ng pag-unlad. Sa hinaharap, hindi gumawa ng anumang pagtatangka ang imbentor na buuin ang device.
24 na mga guhit ang nanatili sa mga archive ng Science Museum hanggang sa ang mga ideya ni Charles Babbage ay natanto noong 1985-1991 sa pamamagitan ng paglikha ng isang buong laki na replika sa okasyon ng ika-200 anibersaryo ng kanyang kapanganakan. Ang mga sukat ng aparato ay 3.4 m ang haba, 2.1 m ang taas at 46 cm ang lalim, at ang bigat nito ay 2.6 tonelada. Ang mga limitasyon ng katumpakan ay limitado sa kung ano ang maaaring makamit sa panahong iyon.
Mga Nakamit
Noong 1824, natanggap ni Babbage ang Gold Medal ng Royal Astronomical Society "para sa kanyang pag-imbento ng isang makina para sa pagkalkula ng mga mathematical at astronomical table."
Mula 1828 hanggang 1839 Si Babbage ay ang Lucasian na propesor ng matematika sa Cambridge. Siya ay sumulat nang husto para sa isang bilang ng mga siyentipikong peryodiko at naging instrumento sa pagtatatag ng Astronomical Society noong 1820 at sa Statistical Society noong 1834.
Noong 1837, bilang tugon sa 8 opisyal na mga treatise ng Bridgewater na "Sa kapangyarihan, karunungan at kabutihan ng Diyos na ipinakita sa paglikha", inilathala niya ang ikasiyam na tula ng Bridgewater, na naglalagay ng tesis na ang Diyos, na nagtataglay ng omnipotence at foresight, ay nilikha. ang banal na isang mambabatas na gumagawa ng mga batas (o mga programa) na pagkatapos ay lumikha ng mga species sa naaangkop na mga oras, sa gayon ay inaalis ang pangangailangan na magsagawa ng mga himala sa tuwing kinakailangan ang isang bagong species. Ang aklat ay naglalaman ng mga sipi mula sa sulat ng may-akda kay John Herschel sa paksang ito.
Nakamit din ni Charles Babbage ang mga kapansin-pansing resulta sa cryptography. Sinira niya ang autokey cipher pati na rin ang mas mahinang cipher na tinatawag ngayon na Vigenère cipher. Ang pagtuklas ni Babbage ay ginamit ng militar ng Britanya at nai-publish lamang pagkaraan ng ilang taon. Bilang resulta, ang karapatan sa pagiging primacy ay ipinasa kay Friedrich Kasiski, na dumating sa parehong resulta pagkalipas ng ilang taon.
Noong 1838, naimbento ni Babbage ang track clearer, isang metal frame na nakakabit sa harap ng mga lokomotibo upang linisin ang mga riles ngmga hadlang. Nagsagawa rin siya ng ilang pag-aaral sa Great Western Railway ng Isambard Kingdom Brunel.
Minsan lang niyang sinubukang pumasok sa pulitika, noong 1832 ay lumahok siya sa mga halalan sa bayan ng Finsbury. Ayon sa mga resulta ng pagboto, si Babbage ang nakakuha ng huling pwesto.
Namatay ang mathematician at imbentor noong Oktubre 18, 1871 sa edad na 79.
Ang mga bahagi ng hindi natapos na mekanismo ng mga computing device na ginawa niya ay available para bisitahin sa Science Museum sa London. Noong 1991, ginawa ang Difference Engine ni Charles Babbage batay sa kanyang orihinal na mga plano, at gumana ito nang perpekto.
