Alan Kay: Könnten die alten Römer einen Computer bauen?

Dies ist eine sehr interessante Frage - sie ähnelt der, die ich normalerweise in einer Lektion zum Thema Computerdesign gestellt habe: "Welche Art von Computer würde Captain Nemo für Nautilus entwickeln?" "Zeichne sein Design!"

Die heutige Frage kann auf verschiedene Arten verstanden werden: Zum Beispiel mit der Bedeutung "Könnte ein komplettes Genie, schlimmer als Leonardo, mit den damals verfügbaren Technologien an ein Gerät denken, das wir als digitalen Computer bezeichnen würden?"


Hublots Miniaturreplik des Antikythera-Mechanismus

Eine solche Formulierung der Frage erlaubt auch die Verwendung des „griechischen Denkens“, da die Römer viele Griechen - freie und Sklaven - hatten, die sich mit praktischem Denken tiefer mit diesen Menschen beschäftigten. Dies ist eine gute Kombination, da die Griechen wenig an Technologie interessiert waren und die Römer interessiert waren - einige der interessantesten mechanischen Erfindungen der Griechen waren Spielzeug, das speziell von den alexandrinischen Griechen geschaffen wurde.

Berücksichtigen wir nicht die Tatsache, dass eines der Probleme der Sklaverei darin besteht, dass sie die Menschen nicht dazu motiviert, Mechanismen für viele elementare Arbeiten, einschließlich Computer, zu erfinden. Und lassen Sie uns nicht die Frage berücksichtigen, die Ideen von Vorgängern zu „akkumulieren“, die selbst von Genies benötigt und verwendet werden - das Wesentliche der Frage klingt tatsächlich wie „Ist es möglich, etwas zu bauen?“. im Moment unserer Geschichte.

Die Übersetzung wurde von EDISON Software, einem professionellen Softwareentwicklungs- und Testunternehmen , unterstützt.

Hier und da, in anderen Antworten, schrieben sie richtig, dass sowohl die Griechen als auch die Römer Berechnungen mit einer Art Abakus durchführten (das Wort "Kalkül" ist der Name der Steine, die entlang ihrer Zähltabellen bewegt wurden). Es ist wichtig zu beachten, dass der Abakus tatsächlich einen Wert von "Null" hatte, der seiner Funktionsweise innewohnt.



Eine Reproduktion eines römischen "Taschen" -Abakus, der in die Tasche eines modernen Hemdes passt. Die "Steine" hier sind keine Steine, sondern Perlen in einziehbaren Schlitzen.

Natürlich interessierte ich mich aus der IT-Branche sehr für Babbage (und Ada) und war anfangs sehr beeindruckt von den Erfindungen, die er auf die gleiche Weise wie seine Vorgänger machen musste (zum Beispiel eine gründliche mechanische Zeichnung, eine Revolverdrehmaschine usw.). .) sowie Inspiration von einem Jacquardwebstuhl. Es hat Spaß gemacht, die Reproduktion von The Difference Machine im London Museum of Science selbst zu starten (ultrapräzises Design, aber viele negative Konsequenzen und Anstrengungen).



Einige Jahre später hatte ich die Gelegenheit, einen Blick auf den frühen Jacquardwebstuhl zu werfen, und ich war völlig erstaunt über die auffallend überlegene Herangehensweise an das mechanische Design. Selbst die damaligen Organe mit riesigen mechanischen Rohren waren nicht so wunderbar gemacht!

Mir wurde klar, dass Babbage einen sehr schlechten technischen Ansatz gewählt hatte - er war Mathematiker und versuchte, Dinge „sicher“ zu tun -, aber in Wirklichkeit hätte er die tatsächlichen Mechanismen der Jacquard-Maschine viel genauer untersuchen müssen.



Nur das obere Drittel ist der Jacquard-Mechanismus. Der Webstuhl selbst besteht hauptsächlich aus Holz mit einem kleinen Mechanismus (er verwendete die Logik von „Kleiderbügeln“ / „Kleiderbügel“).

Jacquard ging völlig in die entgegengesetzte Richtung: Alles fällt einfach auseinander, außer wenn er Genauigkeit benötigt (der größte Teil der Genauigkeit, die er erhielt, lag in den „Führungslöchern“, die die baumelnden Teile begrenzten, aber

erlaubte ihnen, auf beiden Seiten abzuhängen (eine der Annahmen: Die Leitfäden sollten regelmäßig „Fehler reduzieren“ in den Ketten von Ursache und Wirkung).

Infolgedessen fehlt die Ausbreitung und Zunahme der Anzahl von Fehlern praktisch (das Babbage-Schema verursacht eine enorme Ausbreitung von Fehlern). Einer der vielen lustigen Momente von Jacquards Ansatz ist, dass dieser Mechanismus nicht die Erfindung eines neuen Webstuhltyps erfordert: Die Jacquardmaschine befindet sich auf einem vorhandenen Webstuhl und zieht einfach die Fäden gemäß dem Programm in der Lochkartenkette.

Somit kann eine Person, die einen Jacquardwebstuhl bedient, mit Lochkarten auf Tausende von Fäden einwirken, wobei nur menschliche Kraft verwendet wird.

Interessant ist hier, dass eine Jacquardmaschine nichts mechanisch Kompliziertes enthält - der größte Teil der Logik kann aus Kleiderbügeln aufgebaut werden! - und dies könnte nur mit Technologien geschehen, die ab 0 v. Chr. Auf beiden Seiten verfügbar sind. Hier finden Sie eine kurze Beschreibung einiger verfügbarer Technologien .

Der Wikipedia-Artikel über den Jacquard-Webstuhl ist der Anfang, aber es gibt nicht genug Details. Ich bin immer noch auf der Suche nach einer besseren Beschreibung des Jacquard-Maschinenmechanismus online (bitte helfen Sie!). Was hier zählt, sind die tatsächlichen Details, wie Jacquard sah, dass die Auswahl keine sorgfältige Genauigkeit erfordert, es sei denn, dies ist wirklich notwendig. Lesen Sie in der Zwischenzeit dieses PDF ab Seite 5 . Sehen Sie sich dieses Video auf YouTube an, um zu sehen, wie verschiedene Teile, die von einer Person bedient werden, funktionieren.


Es gibt mehrere Bücher mit nützlichen Details: Essinger, James (2004). Jacquard Web. Oxford University Press, Oxford, und insbesondere: Bradbury, Fred (1912). Jacquardmechanismen und Kabelbaumbefestigung. John Heywood Ltd., Technisches Buchdepot, Halifax, Yorks. Das beste Buch, das ich gefunden habe, war: (1888) "The Jacquard Machine, Analyzed and Explained", E.A. Posselt. Dank des wunderbaren Brewster Calais und seines Archive.org kann dieses Buch über Google gefunden und heruntergeladen werden

Ich denke, es wäre durchaus möglich, mit modernem Denken einen programmierbaren Computer zu entwerfen, der auf Jacquard-Mechanismen basiert, und ihn dann nur mit Methoden, Werkzeugen und Materialien zusammenzubauen, die bis etwa 0 v. Chr. Verfügbar sind.

Nächste Woche werde ich versuchen, einen verständlichen Online-Bericht darüber zu finden, wie der Jacquardwebstuhl tatsächlich funktioniert (es kommt fast immer vor, dass Museen - sogar Museen für "Wissenschaft und Technologie" - einfach Artefakte anzeigen und keine Erklärungen oder Demonstrationen geben * wie * und * warum * sie funktionieren).

Anhang I.

Ich habe vergessen, dass ich über Babbage for Quora geschrieben und den Jacquardwebstuhl ausführlicher erwähnt habe. Welches Buch über Charles Babbage ist aus technischer Sicht das beste ?

Ich habe auf YouTube ein ziemlich gutes Video aus dem V & A Museum gefunden, das eine dreidimensionale animierte Erklärung von Jacquards Erfindung enthält.


Es scheint, dass er keine Tonspur hat, aber ich denke, dass es möglich ist, sie nur durch visuelle Erklärung zu verstehen. Möglicherweise möchten Sie die Animation mit der halben Geschwindigkeit der Videoserie ansehen, um die Ursache-Wirkungs-Beziehung zu verstehen und zu verfolgen.

Anhang II

Marcel Levy stellte eine Frage, die hier im Haupttext gestellt werden sollte: "Das heißt, Sie sagen, dass das Problem nicht auf der praktischen Seite, sondern auf der theoretischen Seite lag?"

Ich denke ja. Es lohnt sich, einen Blick auf einige der mechanischen Erfindungen der alexandrinischen Griechen zu werfen, darunter: eine Orgel mit Labialpfeifen, die mit Tasten mit Wind, stabilisiertem Wasserdruck usw. gespielt wurde. Auch griechische Theatermechaniker usw. Und natürlich der astronomische Rechner Antikythera.



Hero of Alexandria war der interessanteste Erfinder von Mechanismen um 0 v. Chr. Mit Ausnahme eines Organs mit Labialröhren wurde ein Kilometerzähler gemeldet, den er in digitalem Format zählte, und interessanterweise ein programmierbarer Wagen (dessen Nachbildung hier auf YouTube).


Was hat Geron nach dem Vorbild dieser "Spielzeuge für Unterhaltung und Überraschung" noch getan? Er hatte die Idee des „Programmierens“ und entwickelte wahrscheinlich seine anderen Formen für die von ihm erfundene Automatisierung.

Webstühle gibt es seit Tausenden von Jahren und die komplexesten von ihnen - Hunderte.

Die Griechen (und dann die Römer) erkannten, dass die kulturelle „offizielle“ Art, Zahlen zu schreiben, „unpraktisch“ war: Wir können ihr wirkliches Denken sehen, indem wir auf ihre Computer schauen (verschiedene Abakusse).

Wir könnten definitiv fragen: "Was wollen sie wirklich herausfinden, was geht über ihren Abakus hinaus?" Zuerst wurde Babbage von Ungenauigkeiten in mathematischen Tabellen geleitet ("Ich bete zu Gott, dass diese Berechnungen mit Dampf durchgeführt werden!"). Turing wurde ursprünglich von den Ergebnissen von Godel geleitet. Das Studium der physikalischen Rechenmethoden wurde durch die Bedürfnisse des Krieges seit dem Zweiten Weltkrieg bestimmt.

Sie hatten definitiv ein Gehirn und die meisten ihrer mathematischen und physikalischen Horizonte. Es scheint mir, dass ihnen vor allem ein Bedürfnisgefühl fehlte, das sie zwingen würde, das zu verwenden, was sie wussten, um zu sehen, wie die Maschine die Berechnungen für sie durchführen kann.