Charles Babbage, matemático e inventor de la primera computadora del mundo: 224 cumpleaños

Charles Babbage en 1860, hace

224 años, el 26 de diciembre de 1791, en 44 Crosby Row, Walworth Road , nació un niño en Londres que se llamaba Charles. En total, la familia del banquero Benjamin Babbage tuvo cuatro hijos.

Charles estuvo muy enfermo cuando era niño, y a la edad de ocho años incluso fue enviado a estudiar a una escuela en el campo para recuperar su salud después de una fiebre severa que casi interrumpió su vida. Y después de eso, por razones de salud, a menudo tuvo que estudiar en casa con maestros privados.

Durante sus estudios, Charles se interesó seriamente en las matemáticas. Al ingresar a la Academia Holmwood, pasó mucho tiempo leyendo libros sobre matemáticas en la biblioteca local y, a pedido suyo, sus padres contrataron maestros adicionales para el programa del instituto para ayudarlo a aprender esta ciencia en casa. Uno de los maestros llevó la educación de Charles a un grado adecuado para la admisión a Cambridge.

Al ingresar a Cambridge en octubre de 1810, y después de haber estudiado un poco allí, Charles estaba decepcionado con el nivel local de enseñanza de las matemáticas. Charles conoció a otros estudiantes dotados: George Peacock (en el futuro, un famoso matemático), John Herschel (en el futuro, un matemático, astrónomo, químico, botánico, inventor y fotógrafo experimental), y otros.

Juntos organizaron en los muros de la universidad la llamada Una "sociedad analítica", cuyos méritos incluyen, entre otras cosas, propaganda del simbolismo de Leibniz para trabajar con ecuaciones diferenciales. Antes de esto, tradujeron conjuntamente el libro de texto "Los fundamentos científicos del cálculo integral y diferencial" del matemático francés Sylvester Lacroix. Comenzando en la forma de un proyecto de estudiante cómico, en la década de 1830, la "Sociedad Analítica" ya se había convertido en una división oficial de la universidad, y todavía existe allí.

Después de Cambridge, Charles dio conferencias, trabajó con Herschel en trabajos científicos relacionados con la electricidad. Escribió libros y trató de involucrarse en política. Su libro "The Economics of Mechanisms and Production", dedicado a la organización de la producción industrial y publicado en 1832, tuvo una influencia fundamental en los métodos matemáticos de investigación operativa (desarrollo y aplicación de métodos para encontrar soluciones óptimas basadas en modelos matemáticos, modelos estadísticos y varios enfoques heurísticos). En particular, el principio de la división del trabajo se promovió activamente en el libro, y se demostró que esta técnica conduce a un aumento en la eficiencia de la producción. Ahora este principio en Gran Bretaña se llama el "Principio de Babbage".

Además, Babbage estaba interesado en la ingeniería, en particular el trabajo de los trenes. Él inventó el dispositivo triangular "tormenta de nieve" o "limpiador de vías", que a menudo se llama el "matadero" (por analogía con esto se pueden recordar los "kenguryatniks" de los SUV): ayudó a limpiar rápidamente las vías del tren de objetos extraños (y criaturas). También es propietario del desarrollo de un vagón dinamómetro especial que mide varios parámetros críticos de la vía del tren.

Participó en la creación de la comunidad astronómica y en la creación de un estándar único para cálculos astronómicos. Fue el trabajo de corregir errores en las tablas de conteo lo que llevó a Babbage a la idea de mecanizar el trabajo de rutina de acuerdo con los cálculos.

Cita de una biografía histórica:

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

La idea de la división del trabajo de las calculadoras pertenecía a Gaspard de Prony, quien dirigió la Oficina del Censo francés desde 1790 hasta 1800.

En 1822, Babbage publicó un artículo que describe una máquina capaz de reemplazar calculadoras humanas, y pronto procedió a su creación práctica. Al igual que las matemáticas, Babbage conocía el método de aproximación de funciones por polinomios y cálculo de diferencias finitas. Para automatizar este proceso, comenzó a diseñar una máquina, que se llamaba diferencia. Esta máquina tenía que poder calcular los valores de los polinomios hasta el sexto grado con una precisión del decimoctavo carácter.

Al año siguiente, por recomendación de la Royal Society, el gobierno británico le asignó £ 1,500 en subsidios para crear una máquina de diferencia.

Desafortunadamente, el inventor no pudo durante su vida construir una versión completamente funcional de la máquina concebida por él. En lugar de tres años, pasó más de 9 años en él, el presupuesto para su creación creció 10 veces, pero no pudo prever todas las dificultades asociadas con la implementación de su idea.

Después de que el gobierno se negó a proporcionar fondos adicionales para financiar un proyecto fallido, Babbage recurrió a una versión más general de una computadora mecánica, una "máquina analítica", a la que llamó "Máquina de diferencia # 2".

Después de su muerte en la segunda mitad del siglo XIX, otros inventores, de acuerdo con sus dibujos, lograron construir versiones de trabajo de máquinas de diferencia, una de las cuales incluso se usó para su propósito previsto, para calcular y publicar tablas logarítmicas.


Una de las máquinas de diferencia, construida por otro inventor de acuerdo con los dibujos de Babbage.

Entre 1989 y 1991, para el bicentenario de Charles Babbage, se ensambló una copia de trabajo de la máquina de diferencia No. 2 sobre la base de sus obras originales en el Museo de Ciencia de Londres. En 2000, ganó dinero en el mismo museo. una impresora también inventada por Babbage para su automóvil. Después de eliminar las pequeñas imprecisiones de diseño encontradas en los dibujos antiguos, ambos diseños funcionaron perfectamente.


La máquina de la diferencia construida en nuestro tiempo según los dibujos del inventor, ubicado en el Museo de Londres.

La máquina analítica inventada por el inventor es un prototipo directo de una computadora digital moderna. Babbage vinculó el dispositivo aritmético (llamado "molino"), los registros de memoria integrados en un solo conjunto (el "almacén") y el dispositivo de entrada-salida implementado usando tarjetas perforadas de tres tipos en un solo esquema lógico. Las operaciones de tarjetas perforadas cambiaron la máquina entre modos de suma, resta, división y multiplicación. Las tarjetas perforadas de variables controlaban la transferencia de datos desde la memoria a un dispositivo aritmético y viceversa. Las tarjetas perforadas numéricas podrían usarse tanto para ingresar datos en la máquina como para guardar los resultados de los cálculos si no hubiera suficiente memoria.

Otra copia moderna de la máquina se encuentra en el Museo de Historia de la Computación en Mountain View en California:



Mientras trabajaba en una máquina analítica, Babbage mantuvo correspondencia con la matemática británica Ada Lovelace . Conocieron a Babbage cuando ella solo tenía 17 años. Posteriormente, ella no solo le dio ideas sobre el diseño de la máquina, sino que también desarrolló un algoritmo para su trabajo para calcular los números de Bernoulli . En este sentido, a menudo se la llama la primera programadora de la historia.

En 2011, los fanáticos de British Babbage idearon un plan para construir el motor analítico completamente en la forma en que el autor lo pretendía. La iniciativa se llamó "Plan 28". Hasta ahora, no han podido encontrar varios millones de libras para financiar su proyecto, pero esperan completarlo al menos en 2021, en el 150 aniversario de la muerte del inventor. Traducido a unidades modernas, dicha máquina tendrá 675 bytes de memoria y funcionará a una frecuencia de 7 Hz.

Durante más de 40 años, Babbage ha vivido y trabajado en el número 1 de Dorset Street en Marylebone North Westminster. Murió allí, a la edad de 79 años, el 18 de octubre de 1871. Ahora en esta dirección puede encontrar una tableta conmemorativa redonda con su nombre.

Source: https://habr.com/ru/post/es388517/