Charles Babbage, matemático e inventor do primeiro computador do mundo: 224 anos

Charles Babbage em 1860,

224 anos atrás, em 26 de dezembro de 1791, na 44 Crosby Row, Walworth Road , um menino nasceu em Londres, chamado Charles. No total, a família do banqueiro Benjamin Babbage teve quatro filhos.

Charles estava doente quando criança e, aos oito anos de idade, ele foi enviado para estudar em uma escola no interior para recuperar sua saúde após uma febre severa que quase interrompeu sua vida. E depois disso, por razões de saúde, ele muitas vezes teve que estudar em casa com professores particulares.

Durante seus estudos, Charles tornou-se seriamente interessado em matemática. Ao entrar na Academia Holmwood, passou muito tempo lendo livros de matemática na biblioteca local e, a seu pedido, seus pais contrataram professores adicionais para o programa do instituto para ajudá-lo a aprender essa ciência em casa. Um dos professores elevou a educação de Charles a um nível adequado para admissão em Cambridge.

Entrando em Cambridge em outubro de 1810, e tendo estudado um pouco lá, Charles ficou desapontado com o nível local de ensino de matemática. Charles conheceu outros alunos talentosos - George Peacock (no futuro - um famoso matemático), John Herschel (no futuro - um matemático, astrônomo, químico, botânico, inventor e fotógrafo experimental) e outros.

Juntos, eles organizaram nos muros da universidade os chamados Uma “sociedade analítica”, cujos méritos incluem, entre outras coisas, propaganda do simbolismo de Leibniz por trabalhar com equações diferenciais. Antes disso, eles traduziram em conjunto o livro "Os fundamentos científicos do cálculo integral e diferencial" do matemático francês Sylvester Lacroix. Começando na forma de um projeto de estudante de quadrinhos, na década de 1830, a "Sociedade Analítica" já havia se tornado uma unidade oficial da universidade e ainda existe lá.

Depois de Cambridge, Charles deu palestras, trabalhou com Herschel em trabalhos científicos relacionados à eletricidade. Ele escreveu livros e tentou se envolver em política. Seu livro “The Economics of Mechanisms and Production”, dedicado à organização da produção industrial e publicado em 1832, teve uma influência fundamental nos métodos matemáticos de pesquisa operacional (desenvolvimento e aplicação de métodos para encontrar soluções ótimas baseadas em modelagem matemática, modelagem estatística e várias abordagens heurísticas). Em particular, o princípio da divisão do trabalho foi promovido ativamente no livro e ficou provado que essa técnica leva a um aumento na eficiência da produção. Agora, esse princípio na Grã-Bretanha é chamado de "Princípio Babbage".

Além disso, Babbage estava interessado em engenharia, em particular no trabalho de trens. Ele inventou o dispositivo triangular "tempestade de neve" ou "limpador de trilhos", que costuma ser chamado de "matadouro" (por analogia, você pode se lembrar dos "kenguryatniks" dos SUVs) - ajudou a limpar rapidamente os trilhos de trem de objetos estranhos (e criaturas). Ele também é dono do desenvolvimento de um carro dinamômetro especial que mede vários parâmetros críticos da ferrovia.

Ele participou da criação da comunidade astronômica e da criação de um único padrão para cálculos astronômicos. Foi o trabalho de correção de erros nas tabelas de contagem que levou Babbage à idéia de mecanizar o trabalho de rotina de acordo com os cálculos.

Citação de uma biografia histórica:

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

A ideia da divisão do trabalho das calculadoras pertencia a Gaspard de Prony, que liderou o Bureau do Censo francês de 1790 a 1800.

Em 1822, Babbage publicou um artigo descrevendo uma máquina capaz de substituir calculadoras humanas e logo passou à sua criação prática. Como a matemática, Babbage conhecia o método de aproximar funções por polinômios e calcular diferenças finitas. Para automatizar esse processo, ele começou a projetar uma máquina, chamada de diferença. Essa máquina precisava calcular os valores dos polinômios até o sexto grau com uma precisão do 18º caractere.

No ano seguinte, por recomendação da Royal Society, o governo britânico destinou a ele £ 1.500 em subsídios para criar uma máquina de diferença.

Infelizmente, o inventor não conseguiu, durante sua vida, criar uma versão totalmente funcional da máquina concebida por ele. Em vez de três anos, ele passou mais de 9 anos nele, o orçamento para sua criação cresceu 10 vezes, mas ele não podia prever todas as dificuldades associadas à implementação de sua ideia.

Depois que o governo se recusou a fornecer fundos adicionais para financiar um projeto fracassado, Babbage voltou-se para uma versão mais geral de um computador mecânico, uma “máquina analítica”, que ele chamou de “Máquina Diferencial nº 2”.

Após sua morte na segunda metade do século XIX, outros inventores, de acordo com seus desenhos, conseguiram construir versões funcionais de máquinas de diferença, uma das quais foi usada até para a finalidade pretendida, para calcular e publicar tabelas logarítmicas.


Uma das máquinas da diferença, construída por outro inventor de acordo com os desenhos de Babbage,

entre 1989 e 1991, até o bicentenário de Charles Babbage, uma cópia de trabalho da máquina da diferença nº 2 foi montada com base em seu trabalho original no Museu de Ciência de Londres. Em 2000, ganhou dinheiro no mesmo museu uma impressora também inventada por Babbage para seu carro. Depois de eliminar as pequenas imprecisões encontradas nos desenhos antigos, ambos os designs funcionaram perfeitamente.


A máquina da diferença construída em nosso tempo de acordo com os desenhos do inventor, localizado no Museu de Londres

A máquina analítica inventada pelo inventor é um protótipo direto de um computador digital moderno. Babbage vinculou o dispositivo aritmético (chamado de "moinho"), os registros de memória integrados em um único todo (o "armazém") e o dispositivo de entrada e saída implementado usando cartões perfurados de três tipos em um único esquema lógico. As operações com cartões perfurados alternavam a máquina entre os modos de adição, subtração, divisão e multiplicação. Cartões perfurados de variáveis ​​controlavam a transferência de dados da memória para um dispositivo aritmético e vice-versa. Cartões perfurados numéricos poderiam ser usados ​​para inserir dados na máquina e salvar os resultados dos cálculos se não houvesse memória suficiente.

Outra cópia moderna da máquina está no Museu de História da Computação em Mountain View, na Califórnia:



Enquanto trabalhava em uma máquina analítica, Babbage correspondia com o matemático britânico Ada Lovelace . Eles conheceram Babbage quando ela tinha apenas 17 anos. Posteriormente, ela não apenas deu a ele idéias sobre o design da máquina, mas também desenvolveu um algoritmo para o seu trabalho para calcular os números de Bernoulli . Nesse sentido, ela costuma ser chamada de primeira programadora da história.

Em 2011, os fãs britânicos de Babbage criaram um plano para construir o mecanismo analítico totalmente da maneira que o autor pretendia. A iniciativa foi chamada de "Plano 28". Até agora, eles não conseguiram encontrar vários milhões de libras para financiar seu projeto, mas esperam concluí-lo pelo menos em 2021, no 150º aniversário da morte do inventor. Traduzida em unidades modernas, essa máquina terá 675 bytes de memória e operará a uma frequência de 7 Hz.

Por mais de 40 anos, Babbage vive e trabalha na No. 1 Dorset Street em Marylebone North Westminster. Ele morreu lá, aos 79 anos, em 18 de outubro de 1871. Agora, neste endereço, você pode encontrar um tablet memorial redondo com o nome dele.

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