МІНІСТЕРСТВООСВІТИ УКРАЇНИ
БІЛОРУСЬКИЙДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІСТОРИЧНИЙФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРАДЖЕРЕЛОЗНАВСТВА
ЕСЕ НА ТЕМУ:
АНАЛІТИЧНАОБЧИСЛЮВАЛЬНА машина Чарльза Беббіджа.
МІНСЬК
2007
ВСТУП:
Аналітична машина,спроектована видатним англійським математиком і винахідником ЧарльзомБеббідж, є значною віхою в історії розвитку засобівобчислювальної техніки. При її проектуванні в 1836-1848 роках Беббіджфактично задав напрям всьому подальшому розвиткуелектронно-обчислювальних машин (далі - ЕОМ). Адже проект створення аналітичноїмашини передбачав низку механізмів, властивих нинішнім ЕОМ. По-перше,передбачалася наявність тих же п'яти пристроїв (арифметичне, пристроїпам'яті, управління, введення і виведення). По-друге, до числа операцій, крімчотирьох арифметичних, була включена операція умовного переходу та операції зкодами команд. Крім того, слід виділити, що усі програми обчислень ваналітичній машині Беббіджа записувалися на перфокартах пробивання.
У своєму есе я спробуюрозглянути причини, сподвігшіе Беббіджа на спробу створення ЕОМ, виявити ідеї,вплинули на творчий процес британського винахідника, пояснити причини,за якими Беббіджу так і не вдалося створити аналітичну машину, незважаючи навеличезні моральні та фізичні затрати вченого.
Хоча сам Беббідж і непобачив плодів своєї роботи, його безсумнівний вплив на більш ніж віковийпроцес створення відомого нам комп'ютера доводять наступні факти: у 1854році шведським винахідником Шойцем була-таки побудована різницева машина в лишетрохи видозміненому вигляді, а в 1991 році, до двохсотріччя Беббіджа, британськівчені за його кресленнями відтворили різницеву машину № 2, а також 3,5-тоннийпринтер. Обидва пристрої чудово працюють і зараз - у кресленнях Беббіджа знайденовсього дві помилки.
-->> 1. ЮНІСТЬ ЧАРЛЬЗАБеббідж
Чарльз Беббідж з'явивсяна світло 26 грудня 1791 на південному заході Англії в містечку Тотнес графстваДевоншир в родині банкіра. Батько його, Бенджамін Беббідж, банкір фірми В«Пред,Манкворт і Беббідж В», згодом залишив синові досить велику спадщину.Чарльз був дуже слабким, хворобливою дитиною, і тому батьки не поспішаливіддавати його в школу. З самого дитинства він індивідуально займався з вчителемалгебри, і не дивно, що незабаром вона стала його улюбленою наукою. До часунадходження в 1811 році в Трініті-коледж Оксфордського університету,вісімнадцятирічний Беббідж перевершував в своїх математичні знання всіхсвоїх однолітків. Залишилися відомості, що питання юного Беббіджа неодноразовоставили в тупик самих викладачів коледжу.
Незважаючи нахворобливість, юний Беббідж був дуже різнобічним і товариським молодимлюдиною. Найбільш близькими його друзями в коледжі стали Джон Гершель, онуквеликого астронома У. Гершеля, і Джордж Пікок. Друзі якось навіть уклалипрецікаві угоду: В«залишити цей світ мудріше, ніж він був ними знайденийВ».
Через рік післянадходження в коледж Беббідж і його друзі взяли участь у створенніАналітичного суспільства, спрямованого на реформування окремих постулатівматематики Ньютона, викладав в університеті, і вивчення передовихдосягнень європейської науки. В«Аналітичне суспільствоВ» стало проводитирегулярні засідання, на яких його члени виступали з науковими доповідями,розвинуло бурхливу видавничу діяльність. Так, Беббідж, Гершель і Пікок в 1816році перевели з французької математичний трактат професора Лакруа тадоповнили його двома томами власних прикладів.
Беббідж був обдарованимстудентом, але вважав, що його друзі - Гершель і Пікок - досягли в математицікуди більших успіхів, ніж він. Не бажаючи після закінчення коледжу бути третім усписку кращих студентів, Чарльз перевівся в коледж святого Петра.Дійсно, там він став першим студентом і в 1814 році отримав ступіньбакалавра. Через три роки Беббідж отримав вчене звання магістра.
2.ВЧЕНІ ІНТЕРЕСИ. Початок роботи над обчислювальними машинами.
Новоспечений магістрбув вкрай діяльною натурою, що володіла широким діапазоном науковихінтересів. В молоді роки він почав писати словник і граматику світовогоуніверсальної мови, однак ця робота залишилася незавершеною. Приблизно в цейВодночас Беббідж зацікавився можливістю створення обчислювальної машини,виключало можливість неточних розрахунків та математичних помилок при розрахункулогарифмічних таблиць. Існує дві красиві легенди щодо того, як Беббіджостаточно сформулював для себе завдання створення машини, здатноїсамостійно створювати безпомилкові таблиці. Згідно з першою версією,викладеної Беббідж, одного разу Гершель приніс йому розрахунки, виконаніобчислювачами Астрономічного товариства. Однак у Беббіджа і Гершеля виниклисумніви щодо якості роботи обчислювачів. Вони взялися застомлюючу перевірку і виявили велику кількість помилок. Беббідж сказав: В«Яхотів би, щоб ці розрахунки виконувалися за допомогою джерела енергії В», на щоГершель відповів: В«Це цілком можливоВ». За словами Беббіджа, ця розмовапородив ідею, втіленням якої він займався все життя.
За другою версією,викладеної Беббідж, справа йшла трохи інакше. Одного разу ввечері Беббіджсидів у кімнаті Аналітичного суспільства і розмірковував про складність розрахункулогарифмічних таблиць. В цей час до кімнати зайшов один з його друзів ізапитав: В«Ну, Чарльз, про що ти мрієш?В» Вказуючи на таблицю логарифмів,Беббідж відповів: В«Я думаю, що всі ці таблиці можна розрахувати на машиніВ».Беббідж пише, що В«ця подія, повинно бути, сталося в 1812 або 1813В».
Справою життя створенняобчислювальної машини стало для молодого математика після його переїзду для продовженнянавчання до Франції. Там Беббідж зустрічався з великими П'єром Лапласом іЖаном-Батистом Фур'є, але найбільше враження на нього справив барон Гаспарде Проні. Саме в працях де Проні Беббідж почерпнув думка про створеннятехнології обчислень.
Для того, щоб зрозумітивідчуженість, з якою взявся за створення машини британський винахідник,наведу наступний факт. У 1828 році Беббідж був обраний професором математикиЛюкасовского коледжу Кембріджського університету (через багато років він скаже,що це була єдина честь, якої він був удостоєний в своїй країні). Такот: за 11 років професорської діяльності вчений не прочитав в університеті ніоднієї лекції, весь час присвячуючи розрахунками машини.
Тим не менш, кафедратаки забирала певний час, і тоді в 1839 році Беббідж залишаєпрофесорську діяльність. Відтепер і до кінця його життя цілком і повністюбуде присвячена створенню обчислювальних машин.
3. Різницевої машиниБеббідж.
Щоб краще зрозуміти майбутні ідеї Беббіджа, розглянемо докладніше основнінаукові віхи в житті де Проні. Уряд оновленої після пе періодуімперії Франції вирішило створити нові логарифмічні і тригонометричнітаблиці. Цю роботу і доручили баронові де Проні, який керував в ту поруБюро перепису.
Де Проні переніс ідею поділу праці на обчислювальний процес. Він розподілив виконавців за трьомарівнями кваліфікації: вищий щабельзаймали кілька видатних математиків,серед яких були Лежандр і Лазар Нікола Карно, - вони готувалиматематичне забезпечення. На другому рівні стояли освічені В«технологиВ»,які організовували рутинний процес обчислювальнихробіт. Останніми в цій структурі булиобчислювачі - computers (перше використання цьогослова): їх кваліфікаційний максимум - вміння складати і віднімати (зазвичай обчислювачів набирали з дівчат легкої поведінки, які післяреволюції зважилися змінити професію).
Заслугаде Проні в тому, що він знайшов алгоритмічний і технологічнийпідходи для відомості складних обчислень до рутинних операціях, що не вимагають від більшості виконавців творчого підходу. В принципі, де Проні створив першу обчислювальнумашину, де в якості процесора використовувалися обчислювачі. Цей підхід 150 років успішно застосовувався при проведенніскладних і навіть дуже складних розрахунків - від розробки конструкцій кораблів до ...
