Пионер вычислительной техники: как Чарльз Бэббидж изобрел первую аналитическую машину

Чарльз Бэббидж — известный математик XIX века, который подарил миру механизм, ставший прообразом современного компьютера. Бэббидж был так увлечен идеей собрать аналитическую машину, что посвятил этому всю свою жизнь.
Детство и юность Чарльза Бэббиджа
Чарльз Бэббидж родился в 1791 году в Лондоне в семье видного банкира Бенджамина Бэббиджа и Элизабет Тип. В детстве мальчик много болел, был вынужден редко выходить на улицу и видеться со сверстниками. Отец отправил сына в частную школу в Альфингтоне и попросил учителей давать ему уроки на дому — так Чарльз мог не отставать от учебной программы и не рисковать здоровьем.
Когда мальчик окреп, ему позволили вернуться в Лондон. Чарльз поступил в академию в Энфилде, где впервые заинтересовался математикой. Он целыми днями сидел в местной библиотеке, изучая теорию по книгам Ньютона, Лейбница и Эйлера. Бенджамин Бэббидж не мог не заметить увлечение сына. Он нанял университетских преподавателей, которые помогли Чарльзу подготовиться к вступительным экзаменам в Кембридж.

Юноша стал студентом Тринити-колледжа в Кембридже уже в 1810 году. Однако он оказался сильно разочарован местным курсом математики и, как понял позднее, уровнем образования во всей Великобритании. В стенах университета Чарльз Бэббидж познакомился с другими одаренными студентами, в том числе с будущими известными математиками Джорджем Пикоком и Джоном Гершелем.
В 1812 году они создали «Аналитическое общество». В течение следующих лет юноши перевели и опубликовали учебник Лакруа, а также два тома примеров к нему. К 1830-м годам университет признал общество официальным подразделением Кембриджа. Так Чарльз Бэббидж и другие студенты смогли дать толчок для реформирования математического образования по всей стране.
Окончив Кембридж, Чарльз занимался преподавательской работой: совместно с Джоном Гершелем он читал лекции и составлял учебники по электричеству и математике. Бэббидж даже занимался политикой, правда, совсем недолго. Больших успехов ему удалось достичь в «родной» стихии. Его книга «Экономика механизмов и производств» предложила революционные исследования в области математического и статистического моделирования. В будущем они получили название «принцип Бэббиджа».
Машиностроение и астрономия: как любовь к науке привела Чарльза Бэббиджа к вычислительной машине
Как ни странно, Чарльз долгое время хотел стать священником. Но всему помешала его студенческая активность: англиканская церковь считала Чарльза Бэббиджа человеком крайне либеральным и непатриотичным. Тогда вместе с женой он переехал в Лондон, где продолжил заниматься математикой.
В 1816 году Чарльз был приглашен в Королевское общество и уже в 1817 году получил магистерскую степень. Через пару лет он стал членом Королевского общества Эдинбурга и Астрономического общества — математик участвовал в создании стандарта астрономических вычислений.

Ученый также интересовался работой поездов. Он изобрел метельник, который очищал пути от различных препятствий — бревен, камней или животных. Чарльз Бэббидж также придумал динамометрический вагон, который собирал важные для работы параметры. Эти труды натолкнули математика на мысль: может, существует способ полностью автоматизировать как астрономические, так и операционные вычисления?
В 1922 году Бэббидж написал статью, где впервые рассказал о своей идее. Он хотел, чтобы его машина полностью заменила людей, которые нередко ошибались в подсчетах. Математик смог получить от властей Англии 1500 фунтов стерлингов на разработку такого устройства. Он назвал его малой разностной машиной, поскольку механизм должен был рассчитывать значения многочленов до шестой степени.

Устройство состояло из множества валиков и шестеренок, которые приводились в движение с помощью специальных рычагов. Малая машина использовала для подсчетов десятичную систему счисления и за 1 минуту могла находить значения 12 членов последовательности. Таких результатов Чарльз Бэббидж добился только через 9 лет. Общий объем субсидий вырос до 17 тысяч фунтов стерлингов, из-за чего правительство Великобритании все чаще обсуждало вопрос о прекращении финансирования.
Вторая попытка: как Чарльз Бэббидж начал строить аналитическую машину
В 1827 году математик пережил смерть отца, жены и двоих детей. На фоне трагичных событий он отправился в длительное путешествие, но, вернувшись из экспедиции, так и не смог продолжить работу. К 1830 году он получил 3 тысячи фунтов стерлингов в качестве поддержки от Королевского общества. При этом ученые понимали, что никаких результатов они не увидят.
Однако Чарльз Бэббидж не стал отчаиваться. Несмотря на несовершенство первого устройства, он загорелся идеей создать более «умную» аналитическую машину. Именно она и стала прообразом первого компьютера, правда, уже после смерти Бэббиджа. Он начал работу над устройством в 1834 году и разрабатывал конструкцию в одиночку.
Его аналитическая машина должна была выглядеть как современный ПК: ученый предусмотрел способы хранения информации, устройство для работы с переменными и извлечения данных, а также печати и вывода результатов. Чарльз Бэббидж читал лекции, рассказывая о своей машине, но так и не встретил поддержки со стороны университетов или крупных компаний.

Математик ушел из жизни в 1887 году. Его сын, Генри Бэббидж, смог достроить аналитическую машину, о которой так грезил Чарльз. В 1906 году устройство показало свою работоспособность всему миру. А вот первый компьютер Марк I появился только в 1944 году. Его автор — Говард Эйкен — внимательно изучал все публикации ученого. Именно он полностью осуществил мечту Бэббиджа, хоть и спустя 60 лет.
Вы просмотрели 0 из материалов