Projekt pierwszego komputera wcale nie powstał w latach 40. XX wieku. Maszynę, która swoimi możliwościami dorównywała komputerom konstruowanym po II wojnie światowej zaprojektował już w pierwszej połowie XIX stulecia pewien szalony brytyjski matematyk. Niewiele brakowało, a rewolucja informatyczna nastąpiłaby ponad 100 lat wcześniej niż w rzeczywistości...
Charles Babbage (1791-1871) był ekscentrykiem pełną gębą. Świat uważał za zbiór liczb i praw matematycznych. Analizował zyskowność usług pocztowych, łamał szyfry, rozbierał na części pierwsze proces produkcji szpilek, fascynował się słojami drzew, a gdziekolwiek się udawał, mierzył długość oddechu i tętno krów oraz świń.
Charles Babbage we własnej osobie, na zdjęciu z 1860 r.
W 1823 roku ten osobliwy profesor przekonał rząd Korony Brytyjskiej do sfinansowania swojej nowej obsesji: maszyny różnicowej. Miał to być – mówiąc w skrócie – aparat odpowiadający na matematyczne zapytania, który pozwoli produkować tablice logarytmiczne tak tanie jak ziemniaki.
Na planowaniu i konstruowaniu tej niezwykłej machiny Babbage spędził dwadzieścia lat, wciąż komplikując schematy i rozszerzając początkowe założenia. Jak pisze James Gleick w książce „Informacja. Bit, wszechświat, rewolucja”, po dziesięciu latach:
Maszyna miała 60 centymetrów wysokości, sześć pionowych osi, dziesiątki kółek i była zdolna do rachowania sześciocyfrowych liczb. Po upływie następnych dziesięciu lat plany – na papierze – przewidywały, że urządzenie to będzie zajmowało około 45 metrów sześciennych, ważyło 15 ton i składało się z 25 tysięcy części, a sam jego wyrysowany plan miał mniej więcej 35 metrów kwadratowych.
Każdy obrót mechanizmu miał angażować dziesiątki elementów aparatu, którym konstruktor był zmuszony nadawać abstrakcyjne nazwy (tarcza cyfrowa, palec wskazujący, kciuk, mechanizm spustowy, haczyk, chwytak, metalowy ząb itd. itp.). Zasada działania całości wymagała setek stron opisów, a i tak była zrozumiała tylko dla znawców zaawansowanej matematyki.
Działający model maszyny różnicowej Babbage’a. Ostateczny plan zakładał znacznie większy rozmach… (fot. Allan J. Cronin; lic. CC ASA 3,0).
Niestety Babbage miał jedną wadę, która sabotowała cały projekt. Nie mógł powstrzymać się przed ciągłymi poprawkami i ulepszeniami, przez co rząd w końcu… stracił cierpliwość. W efekcie gotowa maszyna różnicowa nie powstała. Babbage zdążył skonstruować tylko jej częściowy prototyp. Dopiero na początku lat 90. XX wieku grupa naukowców stworzyła działającą replikę urządzenia. Ten gigantyczny aparat to w istocie… dość skomplikowany kalkulator.
Odebranie przez władze dotacji nie zabiło entuzjazmu Babbage’a. Jak na prawdziwego geniusza przystało, szybko zapomniał o swojej maszynie różnicowej. Zaczął obmyślać urządzenie o nieporównywalnie potężniejszych możliwościach. Nazwał je maszyną analityczną.
Artykuł powstał głównie w oparciu o książkę Jamesa Gleicka pt. „Informacja. Bit, wszechświat, rewolucja” (Wydawnictwo Znak, 2012).
Miała to być konstrukcja zdolna do wykonywania w ekspresowym tempie skomplikowanych obliczeń i rozwiązywania matematycznych problemów. Babbage wyprzedził swoją epokę, planując skonstruowanie zarówno odpowiednika pamięci operacyjnej (nazwał ją „składem”), jak i procesora (który opisał jako „młyn”).
Maszyna miała umożliwiać sterowanie sekwencyjne, odgałęzienia oraz pętle. Na jej potrzeby powstał pierwszy w historii program komputerowy. Z urządzeniem konstruktor chciał się komunikować przy użyciu specjalnych, perforowanych kart. Machina ta miała być ucieleśnieniem matematycznych praw, ale nie tylko. Jak pisze James Gleick w książce „Informacja. Bit, wszechświat, rewolucja”:
Babbage zapisywał cyfry na tysiącach obrotowych tarcz, lecz ich działanie mogło wyrażać symbole w wymiarze bardziej abstrakcyjnym. Maszyna mogła przetwarzać wszelkie istotne powiązania. Mogła manipulować językiem. Mogła tworzyć muzykę.
Niestety tym razem matematykowi nie udało się znaleźć hojnego sponsora. Maszyna analityczna nigdy nie powstała, choć Babbage sporządził jej szczegółowe plany. Te dokumenty z 1837 roku zostały na nowo odkryte pod koniec XX wieku. Dopiero w 2010 roku brytyjski programista John Graham-Cumming uruchomił projekt mający na celu zbudowanie z dbałością o najdrobniejsze detale maszyny analitycznej Babbage’a.
Część maszyny różnicowej Babbage’a prezentowana na wystawie z okazji otwarcia muzeum króla Jerzego III (1843).
Jest przekonany, że ten gigantyczny („większy od lokomotywy”) i napędzany parą komputer, o mocy obliczeniowej 13 000 razy mniejszej niż pierwsze komputery osobiste z lat 80. XX wieku, będzie działać. Pewnie minie jeszcze parę lat, zanim przekonamy się czy Graham-Cumming ma rację. I czy Babbage rzeczywiście był geniuszem, a zarazem pomysłodawcą pierwszego komputera z prawdziwego zdarzenia.
Źródła:
Podstawowe:
- James Gleick, Informacja. Bit, wszechświat, rewolucja, Wydawnictwo Znak, 2012.
Uzupełniające:
- Jonathan Fildes, Campaign builds to construct Babbage Analytical Engine, „BBC News”, 14 października 2010.
- Plan 28 – strona projektu konstrukcji maszyny analitycznej Babbage’a.
KOMENTARZE (13)
Ogromny szacunek, podziw i wdzięczność. Dla tego Pana, ale również dla innych wybitnych: Leibnitza, Brahmagupty, Newtona, Eulera, de Saint-Venanta, Naviera…
Dużo by wymieniać. Wspaniale, że od czasu do czasu pojawiają się wybitni ludzie, którzy tworzą na owe czasy niemożliwe.
Czytałam tą książkę Gleicka i rzeczywiście powala. Z jednej strony spójnie zebrana specjalistyczna wiedza, z drugiej opisana w sposób zrozumiały i wciągający. Mnie urzekły najbardziej tam tamy, ale równie interesująca była historia telegrafu czy telefonu. Gleick pomaga zrozumieć czynniki, które wpłynęły na to, że żyjemy w „epoce informacji”. Daje nam także możliwość do refleksji na temat tego procesu.
Zgadzam się z przedmówczynią. Rzeczywiście książka Gleick’a „Informacja” jest genialna i zdecydowanie skłania do refleksji. Ja sama spędziłam kilka dobrych chwil na zastanawianiu się jak to wszystko się stało i przedyskutowałam problem z przyjaciółmi ;) Mnie najbardziej zaskoczyły rozdziały o DNA, czyli najczęściej występującym kodzie na świecie. W książce tego typu byłam bardziej przygotowana na informatykę, matematykę czy fizykę, ale obecność tego aspektu biologii bardzo mnie ucieszyła i z zapartym oddechem pochłaniałam informacje. Bardzo dobra lektura dla wszystkich, zarówno ścisłowców jak i humanistów :)
Ja też się zgadzam:) Dopiero niedawno odkryłam tę książkę i jestem nią zafascynowana. Na co dzień korzystamy z komputerów, laptopów, komórek i nawet nie zastanawiamy się, co pozwoliło na to, że możemy się tak łatwo komunikować i zdobywać informacje. Nie miałam pojęcia o istnieniu takich ludzi jak np. Babbage, a przecież ich odkrycia są niezwykle ważne, a osobowość – wyjątkowa. Warto przeczytać – aby rozumieć otaczający nas świat, złożony z bitów:)
super
kupa
Komentarze do art. z facebookowego profilu Ciekawostki historyczne, o których prawdopodobnie nie słyszałeś https://www.facebook.com/pages/Ciekawostki-historyczne-o-których-prawdopodobnie-nie-słyszałeś/157583547765498?fref=ts:
Zbigniew W.: Komputery mechaniczne, a takich konstrukcji dotyczy artykuł, były znane znacznie wcześniej, bo już w starożytności – w Grecji za ich pomocą urządzono przedstawienia teatralne, w których ruchem postaci, zmianą scenerii i efektami dzwiękowymi sterował program zapisany na obracających się wałkach za pomcą wypustów o które zaczepiane były sznurki.
Bartan P.: Ehem, ehem: http://pl.wikipedia.org/wiki/Mechanizm_z_Antykithiry
Komentarz z naszego profilu na Fb https://www.facebook.com/ciekawostkihistoryczne:
Grzegorz W.: Niczego nie ujmując Babbage’owi – to nie był komputer w sensie von Neumanna.
Kod programu w pamięci to luksus na który nie było stać nikogo w XIXw.
Obecnie nikt też nie bawi się w kod samomodyfikujący (z zasady, wyłączając JIT), zatem to nie była żadna wada funkcjonalna.
To co się liczy to instrukcje skoków warunkowych, i pod tym względem był to współczesny komputer.
tak w sensie nuumanna nie ale o zupelnie innej architekurze,zreszta dzis te znie wszytskie sa oparte na teym typie, jedynien pecety
No nie wiem. Popieram cię „d” w sensie Johna von Neumanna nie był to komputer. Jak się to ma do maszyny Turinga? Odnosząc się do wcześniejszych komentarzy maszyna Charlesa Babbage była komputerem mechanicznym, a takie znane były już w starożytności. To kiedy ten pierwszy komputer powstał???
O maszynie Charlsa czytalem już wielokrotnie i naprawdę podziwiam go za to co robił. Zaciekawiła mnie jednak książka tu podana – której wcześniej nie znałem i właśnie ją zamawiam i będę czytał :)
Słyszałem, ale nigdy nie widziałem wcześniej Babbage’a. Cieszę się, że mogłem go w końcu zobaczyć.