تشارلز باباج ، عالم رياضيات ومخترع أول كمبيوتر في العالم: عيد ميلاد 224

تشارلز باباج في عام 1860 ،

قبل 224 عامًا ، في 26 ديسمبر 1791 ، في 44 كروسبي رو ، طريق وولورث ، ولد صبي في لندن كان اسمه تشارلز. في المجموع ، كان لعائلة المصرفي بنيامين باباج أربعة أطفال.

كان تشارلز مريضًا كثيرًا عندما كان طفلاً ، وفي سن الثامنة تم إرساله للدراسة في مدرسة في الريف لاستعادة صحته بعد حمى شديدة تكاد تقطع حياته. وبعد ذلك ، ولأسباب صحية ، كان عليه غالبًا أن يدرس في المنزل مع مدرسين خاصين.

خلال دراسته ، أصبح تشارلز مهتمًا للغاية بالرياضيات. عند دخوله إلى أكاديمية هولموود ، أمضى الكثير من الوقت في قراءة الكتب حول الرياضيات في المكتبة المحلية ، وبناءً على طلبه ، قام والديه بتوظيف مدرسين إضافيين لبرنامج المعهد لمساعدته على تعلم هذا العلم في المنزل. سحب أحد المعلمين تعليم تشارلز إلى درجة مناسبة للقبول في كامبريدج.

عند دخول كامبريدج في أكتوبر 1810 ، وبعد أن درس هناك قليلاً ، أصيب تشارلز بخيبة أمل من المستوى المحلي لتدريس الرياضيات. التقى تشارلز بالطلاب الموهوبين الآخرين - جورج بيكوك (في المستقبل - عالم رياضيات مشهور) ، وجون هيرشل (في المستقبل - عالم رياضيات ، فلكي ، كيميائي ، عالم نباتات ، مخترع ومصور تجريبي) ، وغيرهم.

معا نظما في أسوار الجامعة ما يسمى "مجتمع تحليلي" ، تشمل مزاياه ، من بين أمور أخرى ، دعاية رمزية لايبنيز للعمل مع المعادلات التفاضلية. وقبل ذلك ، قاموا بترجمة الكتاب المدرسي "الأسس العلمية للحساب التفاضلي والتكامل" من قبل عالم الرياضيات الفرنسي سيلفستر لاكروا. بدءًا من مشروع الطلاب الهزلي ، بحلول الثلاثينيات من القرن التاسع عشر ، أصبحت "الجمعية التحليلية" بالفعل وحدة رسمية في الجامعة ، ولا تزال موجودة هناك.

بعد كامبريدج ، ألقى تشارلز محاضرات وعمل مع هيرشل في العمل العلمي المتعلق بالكهرباء. كتب كتب وحاول الانخراط في السياسة. كان لكتابه "اقتصاديات الآليات والإنتاج" ، المكرس لتنظيم الإنتاج الصناعي والمنشور في عام 1832 ، تأثير أساسي على الأساليب الرياضية لبحوث العمليات (تطوير وتطبيق طرق لإيجاد حلول مثالية تستند إلى النمذجة الرياضية والنمذجة الإحصائية والعديد من المناهج الإرشادية). على وجه الخصوص ، تم الترويج لمبدأ تقسيم العمل بنشاط في الكتاب ، وثبت أن هذه التقنية تؤدي إلى زيادة في كفاءة الإنتاج. الآن يسمى هذا المبدأ في بريطانيا "مبدأ باباج".

بالإضافة إلى ذلك ، كان باباج مهتمًا بالهندسة ، ولا سيما أعمال القطارات. اخترع الجهاز الثلاثي "العاصفة الثلجية" أو "منظف المسار" ، والذي غالبًا ما يطلق عليه "المسلخ" (قياسا على ذلك يمكنك تذكر "kenguryatniks" من سيارات الدفع الرباعي) - ساعد على مسح مسارات السكك الحديدية للأجسام الغريبة (والمخلوقات) بسرعة. كما يمتلك تطوير سيارة دينامومتر خاصة تقيس مختلف المعايير الحاسمة لمسار السكة الحديد.

شارك في إنشاء المجتمع الفلكي وفي إنشاء معيار واحد للحسابات الفلكية. لقد كان العمل على تصحيح الأخطاء في جداول العد هو الذي دفع باباج إلى فكرة ميكنة العمل الروتيني وفقًا للحسابات.

اقتبس من سيرة تاريخية:

1812 , . . . 3-4 , , , , 80- -, , . . , , .

تنتمي فكرة تقسيم عمل الآلات الحاسبة إلى غاسبارد دي بروني ، الذي قاد مكتب التعداد الفرنسي من 1790 إلى 1800.

في عام 1822 ، نشر باباج مقالًا يصف آلة قادرة على استبدال الآلات الحاسبة البشرية ، وسرعان ما شرعت في إنشائها العملي. مثل الرياضيات ، عرف باباج طريقة تقريب الدوال عن طريق كثيرات الحدود وحساب الفروق المحدودة. من أجل أتمتة هذه العملية ، بدأ في تصميم آلة ، والتي كانت تسمى - الفرق. يجب أن تكون هذه الآلة قادرة على حساب قيم كثيرات الحدود إلى الدرجة السادسة بدقة الحرف الثامن عشر.

في العام التالي ، بناء على توصية من الجمعية الملكية ، خصصت له الحكومة البريطانية 1500 جنيه إسترليني من الإعانات لإنشاء آلة فرق.

لسوء الحظ ، لم يتمكن المخترع خلال حياته من بناء نسخة تعمل بشكل كامل من الجهاز الذي صممه. بدلاً من ثلاث سنوات ، قضى أكثر من 9 سنوات في ذلك ، نمت ميزانية إنشائه 10 مرات ، لكنه لم يستطع توقع جميع الصعوبات المرتبطة بتنفيذ فكرته.

بعد أن رفضت الحكومة تقديم أموال إضافية لتمويل مشروع فاشل ، تحول باباج إلى نسخة أكثر عمومية من الكمبيوتر الميكانيكي ، "الجهاز التحليلي" ، والذي أطلق عليه "آلة الفرق رقم 2".

بعد وفاته في النصف الثاني من القرن التاسع عشر ، تمكن المخترعون الآخرون وفقًا لرسوماته من بناء إصدارات عمل لآلات الاختلاف ، والتي تم استخدام أحدها للغرض المقصود ، لحساب الجداول اللوغاريتمية ونشرها.


إحدى آلات الاختلاف ، التي بناها مخترع آخر وفقًا لرسومات باباج.

بين عامي 1989 و 1991 ، إلى الذكرى المئوية الثانية لتشارلز باباج ، تم تجميع نسخة عمل من آلة الاختلاف رقم 2 على أساس عمله الأصلي في متحف لندن للعلوم. وفي عام 2000 ، حصل على المال في نفس المتحف طابعة اخترعها باباج لسيارته. بعد القضاء على عدم الدقة في التصميم الصغير الموجود في الرسومات القديمة ، عمل كلا التصميمين بلا أخطاء.


آلة الاختلاف التي بنيت في عصرنا وفقًا لرسومات المخترع ، الموجودة في متحف لندن

الآلة التحليلية التي اخترعها المخترع هي نموذج أولي مباشر لجهاز كمبيوتر رقمي حديث. ربط باباج الجهاز الحسابي (يسمى "الطاحونة") ، وسجلات الذاكرة المدمجة في كل واحد ("المستودع") ، وجهاز الإدخال والإخراج الذي تم تنفيذه باستخدام بطاقات مثقوبة من ثلاثة أنواع في مخطط منطقي واحد. حولت عمليات بطاقات اللكم الآلة بين أوضاع الجمع والطرح والقسمة والضرب. تتحكم بطاقات المتغيرات المثقبة في نقل البيانات من الذاكرة إلى الجهاز الحسابي والعكس صحيح. يمكن استخدام بطاقات اللكمات الرقمية لإدخال البيانات في الجهاز ، ولحفظ نتائج الحسابات إذا لم يكن هناك ذاكرة كافية.

توجد نسخة حديثة أخرى من الجهاز في متحف تاريخ الكمبيوتر في ماونتن فيو في كاليفورنيا:



أثناء العمل على آلة تحليلية ، كان باباج يتوافق مع عالم الرياضيات البريطاني أدا لوفليس . التقيا باباج عندما كانت تبلغ من العمر 17 عامًا فقط. في وقت لاحق ، لم تقدم له أفكارًا حول تصميم الماكينة فحسب ، بل طورت أيضًا خوارزمية لعملها لحساب أرقام برنولي . في هذا الصدد ، غالبًا ما يطلق عليها أول مبرمج في التاريخ.

في عام 2011 ، ابتكر مشجعو باباج البريطانيون خطة لبناء المحرك التحليلي بالكامل بالطريقة التي أرادها المؤلف. أطلق على المبادرة "الخطة 28". حتى الآن ، لم يتمكنوا من العثور على عدة ملايين من الجنيهات لتمويل مشروعهم ، لكنهم يأملون في إكماله على الأقل في عام 2021 ، في الذكرى 150 لموت المخترع. عند ترجمتها إلى وحدات حديثة ، ستحتوي هذه الآلة على 675 بايت من الذاكرة وتعمل بتردد 7 هرتز.

لأكثر من 40 عامًا ، عاش باباج وعمل في شارع دورست رقم 1 في مارليبون شمال وستمنستر. توفي هناك ، عن عمر يناهز 79 عامًا ، في 18 أكتوبر 1871. الآن في هذا العنوان يمكنك العثور على لوحة تذكارية مستديرة باسمه.

Source: https://habr.com/ru/post/ar388517/