Charles Babbage ni Analytical Engine: paglalarawan, mga katangian, kasaysayan at mga ari-arian

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - isang tagapanguna ng paglikha computer engineering, na binuo grade 2 computer - Pagkakaiba at Analytical. Ang unang isa got ang pangalan nito dahil sa ang matematikal na mga prinsipyo kung saan ito ay batay - ang paraan ng wakas pagkakaiba. Kagandahan nito ay nasa eksklusibong paggamit ng aritmetika karagdagan nang hindi nangangailangan ng multiplikasyon at dibisyon, na kung saan ay mahirap upang mapagtanto wala sa loob.

Higit sa isang calculator

Pagkakaiba Engine Babbage ay kumakatawan sa isang pagbilang aparato. Ito ay nagpapatakbo ng mga numero lamang na paraan na kung saan ay may kakayahang patuloy na stacking ang mga ito ayon sa paraan ng wakas pagkakaiba. Hindi ito maaaring gamitin para sa pangkalahatang arithmetic kalkulasyon. Analytical parehong makina Babbage ni magkano ang higit pa sa isang calculator. Ito ay minamarkahan ang transition mula sa arithmetic na mekanisado full-scale pangkalahatang layunin computing. Sa iba't ibang yugto ng ebolusyon ng ideya ng Babbage, mayroong hindi bababa sa 3 mga proyekto. Samakatuwid, ito ay mas mahusay na mag-refer sa analytical machine sa maramihan.

Ang kaginhawahan at kahusayan ng engineering

Babbage computing machine ay decimal units sa kamalayan na ginagamit nila 10 numero mula 0 hanggang 9, at mga digital na dahil gumana lamang na may integer. Ang mga halaga ay ang mga gears, at bawat kategorya na ibinigay sa kanyang wheel. Kung ito humihinto sa isang intermediate posisyon sa pagitan ng integers, ang resulta ay hindi maliwanag, at ang operasyon ng machine ay naka-block, upang ipakita ang isang paglabag sa integridad ng mga kalkulasyon. Ito ay isang anyo ng error detection.

isinasaalang-alang din Bebbidzh ang paggamit ng mga patay pakikipagtuos system maliban decimal sa t. H. Binary at isang base 3, 4, 5, 12, 16 at 100. Ito ay tumigil sa decimal, dahil sa kanyang pagpapalagayang-loob at engineering kahusayan dahil salamat sa ito makabuluhang nabawasan ang bilang ng mga paglipat ng mga bahagi.

Pagkakaiba Engine №1

Noong 1821, Babbage ay nagsimulang pagbuo ng isang mekanismo para sa mga pag-andar pagkalkula at tabulation polinomyal. may-akda ang naglalarawan ito bilang isang aparato para sa awtomatikong pagkalkula ng ang pagkakasunod-sunod ng mga halaga na may awtomatikong pag-print ng mga resulta sa hugis ng mga talaan form. Isang mahalagang bahagi ng istraktura printer ay nang wala sa loob kaisa sa seksyon ng pagkalkula. Pagkakaiba Engine №1 ay kumakatawan sa unang kumpletong disenyo upang awtomatikong isagawa ang mga kalkulasyon.

Paminsan-minsan Babbage nagbago ang pag-andar ng aparato. Disenyo 1830 ay kumakatawan sa isang machine na dinisenyo para sa 16 digit at 6 order ng magnitude pagkakaiba. Ang modelo ay binubuo ng ika-25. Bahagi na hinati pantay sa pagitan ng mga computer at printer na seksyon. Kung ang aparato ay nai-built, magiging may weighed isang tinantyang 4 tons at nais magkaroon ng isang taas ng 2.4 m. Magtrabaho sa Babbage Pagkakaiba Engine ay tumigil sa 1832, matapos ang isang pagtatalo sa isang engineer Joseph Clement. Public pagpopondo sa wakas ay tumigil sa 1842

analytical engine

Kapag trabaho sa ang pagkakaiba sa machine stalled sa 1834, Babbage conceived mas mapag-adhika aparato, na kung saan mamaya ay pinangalanang Analytical unibersal na Programmable computing mekanismo. Ang istruktura katangian ng ang makina Babbage sa kalakhan ay tumutugma sa mga pangunahing mga bloke ng modernong digital computer. Programming ay ginagawa gamit dating ng baraha. Ideya na ito ay hiram mula sa Jacquard loom, kung saan sila ay ginagamit upang lumikha ng kumplikadong mga pattern tela.

Ang lohikal na istraktura ng ang analytical engine Babbage isa lamang tumutugon sa nangingibabaw na disenyo era electronic computer, na kung saan ay nagpapahiwatig ng Memory ( "store") na pinaghihiwalay mula sa gitnang processor ( "kiskisan"), sequential pagpapatupad ng mga operasyon at nangangahulugan para sa input at output ng data at mga tagubilin. Samakatuwid, ang pamagat ng isang pioneer unlad ng computer technology akda ay mahusay Karapat.

Memory at CPU

Ang makina Babbage ay isang "store" kung saan mo store ang mga numero at mga pansamantalang mga resulta, pati na rin ang isang hiwalay na "mill", na executes arithmetic processing. Siya ay nagkaroon ng isang hanay ng mga 4 arithmetic function at maaaring magsagawa ng direktang multiplikasyon at dibisyon. Sa karagdagan, ang aparato ay magagawang upang maisagawa ang mga operasyon na ngayon ay may mga pangalan conditional sumasanga cycle (iteration), microprogramming, parallel processing, pag-aayos, pulse humuhubog at iba pa. N. Ang may-akda ng naturang mga terminolohiya ay hindi ginagamit.

CPU analytical engine ng Charles Babbage, kung saan siya tinatawag na "ang mill", ay nagbibigay ng:

• pag-iimbak ng mga numero, mga operasyon na kung saan ay ginawa kaagad, sa registers;
• Ito ay may ang hardware upang gumana sa mga ito pangunahing mga arithmetic operation;
• pagpapadala ng mga user-friendly na mga panlabas na mga tagubilin sa isang detalyadong panloob na pamamahala;
• sistema ng pag-synchronize (orasan) upang magsagawa ng mga tagubilin sa isang maingat na piniling mga order.

Ang control mekanismo analytical machine awtomatikong nagpapatakbo at binubuo ng dalawang bahagi: ang mas mababa ang antas, kontrolado ng napakalaking drums, na tinatawag na casks, at ang isang mataas na antas gamit punched cards dinisenyo para sa jacquard looms, ay malawakang ginagamit sa unang bahagi ng 1800s.

output device

Ang resulta ng mga kalkulasyon ay ipinapakita sa pamamagitan ng iba't-ibang pamamaraan kasama na ang pag-print, punched cards, plotting at awtomatikong produksyon ng mga stereotypes - ang trays ng malambot na materyal na kung saan ang naka-print na resulta ay ginawa na maaaring maglingkod bilang isang form sa pagbububo ng mga plates para sa pag-print.

bagong disenyo

Pangunguna gawain ng Babbage Analytical Engine ay higit sa lahat natapos sa 1840 at nagsimulang upang bumuo ng isang bagong device. Sa panahon ng 1847-1849 siya ay nakumpleto ang pag-unlad №2 Pagkakaiba Engine, ay isang pinagbuting bersyon ng orihinal. Pagbabago na ito ay dinisenyo para sa operasyon na may isang 31-bit mga numero at maaaring magresulta sa hugis ng mga talaan form ng anumang polinomyal 7th order. Ang disenyo ay elegante simple at nangangailangan lamang ng isang ikatlo ng ang bilang ng mga bahagi ng orihinal na modelo, na nagbibigay ng pantay-pantay na ang kanyang computing kapangyarihan.

Ang pagkakaiba at ang Analytical Engine ng Charles Babbage ginamit ang parehong disenyo output na aparato, na kung saan hindi lamang gumagawa ng mga printout sa papel, ngunit din awtomatikong lumikha ng stereotypes at ang kanilang mga sariling kalooban format ayon sa isang paunang-natukoy na layout ng pahina operator. Kasabay nito envisaged ang posibilidad ng pagtatakda ng taas ng linya, ang bilang ng mga haligi, ang lapad ng patlang, ay nagbibigay ng mga awtomatikong natitiklop hilera o haligi at paglalagay ng mga blangko na linya para sa pagiging madaling mabasa.

pamana

Bukod sa ilang mga bahagyang nilikha sa pamamagitan ng makina pagpupulong at pagsubok ng mga modelo ng mga maliliit na nagtatrabaho seksyon, wala sa mga istruktura ay hindi pa naipatupad ganap na para sa buhay Babbage. Ang pangunahing natipon sa 1832 modelo ay bahagi 1/7 №1 Pagkakaiba Engine, na kung saan ay binubuo ng tungkol sa dalawang libo. Piraso. Gumagana ito nang walang aberya sa araw na ito at ito ay ang unang matagumpay na awtomatikong computing device na nagpapatupad ng matematikal na kalkulasyon sa mekanismo. Babbage ay namatay kapag ang pagpunta sa isang maliit na pang-eksperimentong bahagi ng Analytical Engine. Maraming mga detalye ng istraktura ay pananatilihin, pati na rin ang isang kumpletong archive ng mga guhit at tala.

Proyekto malaking mechanical computer Babbage itinuturing na isa sa mga kamangha-manghang sa intelektwal na nakamit ng siglo XIX. Lamang sa mga nakaraang dekada sa kanyang trabaho ay nai-aral sa detalye, at ang mga antas ng kahalagahan ng kung ano siya ay tapos na, nagiging mas maliwanag.