Charles Babbage

Charles Babbage (Kép forrása: Wikipédia)

Charles Babbage A devonshire-i Teignmouthban született, s a cambridge-i Trinity College-ban tanult, ahol később Alan Turing is, majd a Peterhouse-ban folytatta tanulmányait. Cambridge-ben szerzett diplomát, 1814-ben. Abban az évben meg is házasodott, elvette Georgiana Whitmore-t. Nyolc gyerekük született, de csak három érte meg a felnőttkort. Mrs. Babbage 1827-ben hunyt el.A XIX. században Charles Babbage (1792.12.26-1871.10.18.) brit matematikus és feltaláló kidolgozta a modern digitális számítógép alapelveit.

Nem Babbage volt az első, aki számológépet készített – de a korábbi masinák inkább csak játékszerek voltak (Schickard, Pascal, Leibniz). A nyomtatóművel ellátott, a véges differenciák elvén működő számológép ötlete Johann Müllertől származik. Müller könyvének részleteit John Herschel fordította le Babbage-nek. Babbage munkáját viszont G. és E. Scheutz, valamint M. Wiberg folytatták Svédországban.

Charles Babbage igazi újításai az Analitikus Számolómű terveiben megfogalmazott számítási alapelvek voltak: a memória és aritmetikai egység, a programozhatóság, a lyukkártyák alkalmazása, feltételes elágazások a programok végrehajtásában, ciklusok, makrók valamint párhuzamos feldolgozás. Babbage mindhárom gépe decimális alapú volt. A berendezések tervezése és építése során Babbage a géptervezés és finommechanika területén is számottevő eredményeket ért el – könyvet is írt ebben a tárgykörben.

 

Több új típusú gépet is kigondolt. Ilyen volt a Difference Engine (differenciagép), amit logaritmustáblázatok készítésére tervezett az 1820-as évek elején. A gép a számolás eredményét a tervek szerint pontozóval közvetlenül a nyomda által használható fémlemezbe írta volna. A differenciagép bizonyos függvényértékek (négyzetek, harmadik hatványok, logaritmusok, stb.) sorozatának kiszámítását különbségek, differenciák összeadására vezeti vissza.

Például a négyzetszámok sorozatának előállításához azt használja ki, hogy a négyzetszámok másodrendű számtani sorozatot alkotnak:

(n+1)2=n2+n+(n+1)=n2+[(n-1)+n]+2=n2+[n2-(n-1)2]+2

Eszerint a következő négyzetszámot úgy kapjuk meg, hogy az előző négyzetszámhoz hozzáadjuk ennek és az őt megelőzőnek a különbségét (az úgynevezett első differenciát) és még 2-t, a második differenciát. Más függvényértékek kiszámításához több differenciát kell összeadni, de az elv hasonló: ha a sorozat előző eleme ismert, ebből a következőt bizonyos differenciák hozzáadásával lehet megkapni. Tehát minden függvényérték kiszámítását összeadásokra vezeti vissza.

Babbage gépe még a hatodik rendű differenciákat is használta. Ehhez hat, egymáshoz kapcsolódó számolóművet tervezett, mai ismereteink szerint hibátlanul. A gép 20 jegyű számokkal dolgozott volna. Babbage csak a gép egyes részeit tudta elkészíteni, a munkát azonban nem tudta befejezni: részben anyagi okok miatt, részben pedig a kor technikai lehetőségei nem voltak elegendőek. 1834-ben a differenciagép előállítási költségeit 17 470 fontra becsülték (egy gőzmozdony ugyanekkor 1000 fontba került).

Az első működő differenciagépet Babbage készülékének egyszerűsítésével 1853-ban készítette el Pehr Scheutz és fia, Edvard Scheutz. Ez a gép harmadrendű differenciákat és 15 jegyű számokat kezelt csak. Christel Hamann tovább tökéletesítette a berendezést, és segítségével 1910-ben tízjegyű logaritmustáblázatot jelentetett meg. Differenciagépeket egészen az 1940-es évekig használtak matematikai táblázatok készítésére.

A londoni Science Museumban 1991-ben Babbage részletes rajzai alapján megépítették az eredeti differenciagép egyszerűsített változatát korszerű anyagokból. A gép négyezer alkatrészből áll, méretei is tekintélyesek: 3,4 m × 0,5 m × 2,1 m. A berendezés tökéletesen működött: hibátlanul kiszámította a 7. hatványok táblázatának első száz értékét.

 

 

1833-ban a differenciagép elveinek továbbfejlesztésével tervezte meg Babbage az Analytical Engine-t (analitikus gépet). A gép elkészítéséhez a kormánytól kapott előlegként 17 000 font támogatást, de a saját tőkéjéből is ráköltött mintegy 20 000 fontot (más forrás szerint a támogatást nem az analitikus géphez, hanem a differenciagéphez kapta Babbage). A kormány 1842-ben, miután még mindig nem voltak látható eredmények, megvonta támogatását Babbage munkájától. (“Mi lenne, ha a gépet arra használnánk, hogy számolja ki, mikor fog működni?” — élcelődött Robert Peel miniszterelnök.) Ez a gép teljes egészében sohasem épült meg, pedig a modern számítógépek sok sajátságával rendelkezett. Babbage univerzális gépet tervezett, amely adatbeviteli és eredmény-kiviteli egységből, számolóműből és részeredmény-tárolóból állt volna. A gép lyukkártyákról olvasta volna be az információkat, tudott volna utasításokat és adatokat tárolni, matematikai műveleteket végrehajtani és adatokat kinyomtatni. Lyukkártyák vezérelték volna a tulajdonképpeni számítási folyamatokat is. Megjelent a feltételes vezérlésátadás ötlete: egy szám előjelének függvényében a gép kétféleképpen folytatta volna működését. A tárolómű 200 részeredmény tárolására lett volna alkalmas. Erre a célra 1000 db, egyenként 50 fogaskereket tartalmazó oszlopot tervezett Babbage. Haláláig ezen a gépen dolgozott, bár az építése már kezdetben megakadt: a kor finommechanikai lehetőségeivel ezt a gépet nem lehetett elkészíteni. Ha megépült volna, egy futballpálya területét foglalta volna el és öt gőzgép energiája kellett volna a működtetéséhez. A gép működési elvei miatt azonban sok történész Babbege-et és a munkatársát, Augusta Ada Byron (Augusta Ada Lovelace) matematikust (Lord Byron angol költő lányát) tartja a modern digitális számítógép igazi feltalálójának.

Egy olasz mérnök írt francia nyelvű beszámolót Babbage differenciagépéről. Ezt olvasta az akkor 27 éves Augusta Ada Lovelace. Fantáziát látott a számológépben, lefordította a beszámolót angolra és saját neve alatt publikálta a Scientific Memoirsban. A fordítást Babbage-nek is megmutatta, aki megkérdezte, hogy miért nem írt inkább egy eredeti cikket. Lady Lovelace erre elkészítette a cikk bővített, az eredetinél háromszor hosszabb változatát. Ebben kijavított néhány komoly hibát is, amit Babbage elkövetett. Írásában összehasonlítja a számológépet Jacquard 1801-es szövőszékével: “Ez algebrai mintákat sző, ugyanúgy, ahogy Jacquard szövőszéke virágokat és leveleket”. Ebből az ismeretségből aztán munkatársi viszony lett. Ada Lovelace javasolta Babbage-nak, hogy ne decimális, hanem bináris formában tárolja a számokat. Ugyancsak ő találta ki, hogy hogyan lehetne a géppel egy utasítás-sorozatot többször végrehajtatni. Ada Lovelace-ről nevezték el később az Ada programnyelvet.

Források

 

Megosztás

Similar Posts

  • M-3

    Január 21-én ünnepeljük a magyar informatika születésnapját A Magyar Tudományos Akadémia Kibernetikai Kutatócsoportjában megépített, első generációs M-3-ast tudományos számítások embernél gyorsabb végrehajtására tervezték. Noha a gép csupán másodpercenként 30 számítási műveletet tudott elvégezni (míg a mai gépek processzorai esetében már több tízezer millió utasítással számolhatunk másodpercenként), az M-3-ra írt programok révén így is számos gyakorlati feladatra…

    Megosztás
  • Romhányi József: Kecskére káposztát

    Romhányi József: Kecskére káposztát Egy kecskére bíztak egy szép fej káposztát. Nem nyúlt hozzá, nehogy a gazdái átkozzák. Hogy küzdött magával, és mit tett legvégül, Elmondom kecskéül! – Mekk! Egyelek meg, de remek kerek! Nem! Hess, becstelen kecskeszellemek! Egyenes jellemek benneteket elkergetnek! Mekk! De szerfelett kellenek keblemnek e levelek. Egyet lenyelek! Nem! Rendesen legelek… Mekk!…

    Megosztás
  • Advent IV.

    Advent negyedik gyertyájához a következő verssel kívánunk meghitt pillanatokat: Belényesi Zsuzsanna: Advent negyedik vasárnapjára Kört rajzol a gyertyák lángja, bezárult Adventek várakozása. Nyílik egy új élet kapuja, omlik reám fénye magasztalva. Hit, Remény, Szeretet. Ez vezérelje Lelkedet! Igaz akkor lehet, ha Örömmel teszed! Hiszem a Reményt, Remélem a Szeretetet, Szeretem a Hitem, Teremtsen a Jóisten…

    Megosztás
  • 55 éve hunyt el Váci Mihály

    Váci Mihály (1924-1970) Váci Mihály Nyíregyházán született 1924. december 25-én és Hanoiban hunyt el 1970. április 16-án. Irodalmi munkásságát Kossuth-(1965) és kétszeres József Attila-díjjal (1956,1962) ismerték el. A Kádár-rendszerben a hatvanas évek közepétől a nyolcvanas évek elejéig Magyarország ünnepelt és legtöbbet szavalt kortárs költője volt. Halála után vita indult megítéléséről, és fokozatosan eltűnt a sikerszerzők…

    Megosztás
  • |

    Magyar népmese napja – szeptember 30.

    Magyar népmese napja:  szeptember 30. „Őseinktől kincsekkel teli tarisznyát kaptunk örökségbe, de mintha egyre gyakrabban tétlenül néznénk ennek háttérbe szorulását, elfelejtését. Vegyük birtokba, ismerjük meg, fényesítsük újra és adjuk tovább az eleinktől kapott, élethosszig érvényes, értékes, unokáink számára is feltétlenül megőrzendő, mesebeli kincseket!”  (Részlet a Magyar Olvasástársaság 2005-ös felhívásából) A népmese napját első alkalommal 2005….

    Megosztás