Charleso Babbage'o gyvenimas ir kūryba. Charleso Babbage'o analitinis variklis: aprašymas, savybės, istorija ir savybės

Istorija žino daug žmonių, kurie aiškiai gimė anksčiau nei turėjo būti. Ir atitinkamai jie pralenkė savo laiką. Tam tikra prasme jie peržengė savo eros mokslo ir technologijų išsivystymo lygį. Devynioliktame amžiuje vienas iš šių talentų buvo Charlesas Babbage'as, anglų mokslininkas, matematikas, kompiuterių išradėjas. Taip, būtent kompiuteris, nors ir mechaninis.

Kaip viskas prasidėjo

Charlesas Babbage'as gimė 1791 m. gruodžio 26 d. Londone. Būtent tuo metu, kai žmonija buvo vos subrendusi elektros užkariavimui ir pradėjo statyti pirmuosius srovės šaltinius.

Sėkmingo bankininko sūnus Charlesas iš pradžių mokėsi privačioje mokykloje, o vėliau Enfieldo akademijoje ir Kembridže. Apie skaičiavimų automatizavimą jaunuolis sumanė dar 1812 m. Tačiau jis pradėjo kurti mechanizmą tik po septynerių metų, prieš tai ištyręs Blezo Paskalio skaičiavimo įrenginį („Pascalina“) ir Gotfrydo Leibnizo mechaninį skaičiuotuvą.

Treji sunkaus darbo metai – ir 1822-aisiais nustebusi Karališkoji astronomijos draugija išklausė jauno dizainerio pranešimą apie naują aparatą, pavadintą Difference Engine.

Kodėl toks keistas vardas? Tiesą sakant, tame nėra nieko keisto, nes buvo naudojamas vadinamasis baigtinio skirtumo metodas.

Apskritai ritinėliai su krumpliaračiais pradėjo judėti, šiek tiek sukosi - po kelių minučių rezultatas buvo paruoštas. Ir astronomai, ir matematikai džiaugėsi: nebereikėjo ilgų valandų skaičiuoti, žvakių šviesoje varstyti popierius ir paskui ieškoti klaidų, padarytų dėl nuovargio.

Didelio skirtumo variklis

— Oho! – vienbalsiai sušuko jau minėta Karališkoji astronomijos draugija. - "Oho! Laikykis aukso medalis! Charlesas Babbage'as atsakė maždaug taip: „Noriu pastatyti tą patį, bet didesnį. Šis tik mažas. Bet finansavimas reikalingas...“ Bendruomenė nuramino: „Reikia pinigų? Duokim! Kaip galiu to neduoti, tai pažanga! Ir darbas pradėjo virti.

Pirmasis pasaulyje mechaninis kompiuteris buvo planuotas didžiulis, vieno aukšto namo aukščio. Jame turėjo būti 25 tūkstančiai elementų, o svoris – pusantros tonų. SU RAMį tūkstantį langelių, kurių kiekvienoje talpa po penkiasdešimt skaitmenų.

Tačiau „Didžiųjų skirtumų variklio“ statyba užsitęsė daugelį metų. Arba sveikata nepasisekė asmeninis gyvenimas tragedijos lijo viena po kitos. Na, o pagrindinė priežastis, žinoma, buvo to laikmečio techninio išsivystymo lygis. Devynioliktojo amžiaus pirmoje pusėje nebuvo taip paprasta pagaminti tūkstančius dalių.

Pamatę tokį dalyką, 1842 metais valdantieji atsisakė projekto ir nutraukė finansavimą.

Analitinis variklis

Ponas Babbage'as taip lengvai nepasidavė ir nusprendė sukurti kitą kompiuterį – „Analitinį variklį“. Be to, su architektūra, panašia į schematines blokines diagramas šiuolaikiniai kompiuteriai. Su RAM ir talpykla (jis tai pavadino parduotuve), su procesoriumi („malūnas“), valdikliais (valdikliais) ir net įvesties / išvesties įrenginiais. Apskritai jis aprašė viską, ką po šimto metų pasauliui pristatė fon Neumannas, kuriam pasisekė gimti laiku.

Pirmąsias kompiuterines programas žmonijos istorijoje sukūrė poeto George'o Byrono dukra Ada Augusta Lovelace, su kuria M. Babbage'as susidraugavo. Tai buvo analitinės variklio skaičiavimų atlikimo instrukcijos. Ji taip pat pristatė „ciklo“ sąvoką.

Tačiau 1851 metais J. Babbage'ui tiesiog pritrūko pinigų. Darbą užbaigė jo sūnus Henry Babbage, o vėliau tik 1906 m., kai buvo išleista dabartinė kopija. Pats išradėjas nesulaukė šios laimingos dienos, jis mirė 1871 m. spalio 18 d.

Kiti išradimai

Apskritai, kad ir kaip susiklostytų aplinkybės, gabumas visada duoda bent šiek tiek vaisių, net jei savo akimis negalite pamatyti pagrindinės savo gyvenimo svajonės. Neišsamų, bet gana vaizdų naudingų dalykų sąrašą, kurį sukūrė Charles Babbage, galima suformatuoti maždaug taip:

1. „mažų skirtumų mašina“, mechaninis skaičiuotuvas, sudėjimo mašinų pirmtakas;
2. spidometras (išrastas dirbant geležinkelių saugumui gerinti);
3. skersinio obliavimo staklės;
4. bokštelis tekinimo staklės;
5. seismografas;
6. oftalmoskopas, skirtas naudoti oftalmologams.

Sekėjai

1854 m. švedas Georgas Scheutzas modifikavo Babbage'o skaičiuotuvą ir už modifikavimą taip pat gavo aukso medalį. Bet ne Anglijoje, o parodoje Paryžiuje. Ironiška, kad 1859 m. jis pardavė vieną egzempliorių Anglijos valdininkams, kurie atsisakė padėti savo tautiečiui.

Kitas švedas Martinas Wibergas pažvelgė į Schutzo versiją ir toliau ją modernizavo link patogesnio darbo su logaritmais.

Na, ten jau buvo netoli nuo elektromechaninių galimybių. Jį 1890 metais sukūrė amerikietis Hermanas Hollerithas. Jo spintos, kurių viduje buvo liaukos, kurios galėjo skaičiuoti, buvo vadinamos tabuliatoriais. Tada ir kilo mintis panaudoti perforuotą kortelę. Taip gimė IBM.

Išvada

Ar Charles Babbage gali būti laikomas kompiuterio išradėju? Taip, galite. Be to, net ir pagal pačius kruopščiausius šiuolaikinius standartus. Pirma, 1822 m. mokslininkas pristatė veikiantis prototipas. Antra, jis savarankiškai sukūrė galingesnio skaičiavimo įrenginio projektą, kuris buvo pastatytas pagal jo brėžinius XX amžiaus pradžioje.

Kitų išradimų, „šalutinių smulkmenų“, pavyzdžiui, mašinų ir instrumentų, nauda tikriausiai nekelia jokių abejonių. Na, originalas “ skirtumo mašina„buvo eksponuojamas Londono mokslo muziejuje, kad visi pamatytų materialius tikrai talentingo žmogaus talento įrodymus.

Ankstesnės publikacijos:

Charles Babbage (1791-1871) - kūrimo pradininkas kompiuterinės technologijos, sukūręs 2 kompiuterių klases – skirtingą ir analitinį. Pirmasis iš jų gavo savo pavadinimą dėl matematinio principo, kuriuo remiasi – baigtinio skirtumo metodo. Jo grožis slypi išskirtiniame panaudojime aritmetinis sudėjimas nereikia griebtis daugybos ir dalybos, kurias sunku įgyvendinti mechaniškai.

Daugiau nei skaičiuotuvas

Babbage skirtumo variklis yra skaičiavimo prietaisas. Ji dirba su skaičiais vienintelis būdas, kuris gali nuolat juos pridėti pagal baigtinio skirtumo metodą. Jis negali būti naudojamas bendriesiems aritmetiniams skaičiavimams. „Babbage's Analytical Engine“ yra daug daugiau nei tik skaičiuotuvas. Tai žymi perėjimą nuo mechanizuoto aritmetikos prie pilno masto bendrosios paskirties skaičiavimo. Įjungta skirtingi etapai Babbage idėjų evoliucijos metu buvo bent 3 projektai. Todėl geriau remtis jo analitiniais varikliais daugiskaita.

Patogumas ir inžinerinis efektyvumas

„Babbage“ įrenginiai yra dešimtainiai įtaisai ta prasme, kad jie naudoja 10 skaitmenų nuo 0 iki 9, ir skaitmeniniai, nes veikia tik sveikaisiais skaičiais. Vertės vaizduojamos krumpliaračiais, o kiekvienas skaitmuo turi savo ratą. Jei sustos ties tarpinė padėtis tarp sveikųjų skaičių reikšmių rezultatas laikomas neapibrėžtu, o mašinos veikimas blokuojamas, kad būtų rodomas skaičiavimų vientisumo pažeidimas. Tai savotiškas klaidų aptikimas.

Babbage'as taip pat svarstė galimybę naudoti kitas skaičių sistemas, išskyrus 10 bazę, įskaitant dvejetaines ir 3, 4, 5, 12, 16 ir 100 bazes. Jis apsistojo ties 10 baze dėl jos žinomumo ir inžinerinio efektyvumo, nes tai žymiai sumažina judėjimų skaičių. dalys.

Skirtumo mašina Nr. 1

1821 m. Babbage'as pradėjo kurti mechanizmą, skirtą daugianario funkcijoms apskaičiuoti ir sudaryti lentelėse. Autorius apibūdina jį kaip įrenginį, skirtą automatiškai apskaičiuoti reikšmių seką, automatiškai spausdinant rezultatus lentelės pavidalu. Neatsiejama konstrukcijos dalis yra spausdintuvas, kuris mechaniškai sujungtas su skaičiavimo sekcija. Skirtumo variklis Nr. 1 yra pirmasis pilnavertis automatinių skaičiavimų dizainas.

Kartkartėmis Babbage keisdavo įrenginio funkcionalumą. 1830 m. dizainas rodo mašiną, galinčią sudaryti 16 skaitmenų ir 6 skirtumus. Modelį sudarė 25 tūkstančiai dalių, po lygiai padalintų skaičiavimo sekcijai ir spausdintuvui. Jei prietaisas būtų pagamintas, jis būtų svėręs maždaug 4 tonas ir būtų buvęs 2,4 m aukščio. Darbas su Babbage skirtingu varikliu buvo sustabdytas 1832 m. po ginčo su inžinieriumi Josephu Clement. Vyriausybės finansavimas galutinai nutrūko 1842 m.

Analitinis variklis

Kai darbas su skirtumo aparatu įstrigo, Babbage'as 1834 m. sumanė ambicingesnį įrenginį, kuris vėliau buvo pavadintas analitiniu universaliu programuojamu skaičiavimo varikliu. „Babbage“ mašinos konstrukcinės savybės iš esmės atitinka pagrindinius šiuolaikinio skaitmeninio kompiuterio blokus. Programavimas atliekamas naudojant perfokortas. Ši idėja buvo pasiskolinta iš žakardo staklių, kur jos naudojamos kuriant sudėtingus tekstilės raštus.

Loginė Babbage's Analytical Engine struktūra iš esmės atitinka dominuojančią elektronikos eros kompiuterių konstrukciją, kuri apima atmintį („žurnalą“), atskirtą nuo centrinio procesoriaus („malūno“), nuoseklų operacijų vykdymą ir įvesties priemones. ir duomenų bei instrukcijų išvedimas. Todėl kūrimo autorius pelnytai gavo kompiuterinių technologijų pradininko vardą.

Atmintis ir CPU

„Babbage“ mašina turėjo „žurnalą“, kuriame buvo kaupiami skaičiai, ir atskirą „malūną“, kuriame buvo atliktas aritmetinis apdorojimas. Jis turėjo 4 aritmetinių funkcijų rinkinį ir galėjo atlikti tiesioginį dauginimą ir padalijimą. Be to, įrenginys galėjo atlikti operacijas, kurios dabar vadinamos sąlyginiu šakojimu, kilpa (iteracija), mikroprogramavimu, lygiagrečiu apdorojimu, fiksavimu, impulsų generavimu ir kt. Pats autorius tokios terminijos nevartojo.

Analitinio variklio procesorius, kurį jis pavadino „malūnu“, suteikia:

• numerių, su kuriais nedelsiant atliekamos operacijos, saugojimas registruose;
• turi techninę įrangą, leidžiančią su jais atlikti pagrindines aritmetines operacijas;
• į vartotoją orientuotų išorinių instrukcijų perkėlimas į detalią vidaus kontrolę;
• sinchronizavimo sistema (laikrodis), skirta instrukcijoms vykdyti kruopščiai parinkta seka.

Analitinio variklio valdymo mechanizmas atlieka operacijas automatiškai ir susideda iš dviejų dalių: apatinio lygio, valdomo masyviais būgnais, vadinamais statinėmis, ir aukšto lygio, naudojant Jacquard sukurtas perfokortas staklėms, plačiai naudotoms XX a. pradžioje.

Išvesties įrenginiai

Rodomas skaičiavimo rezultatas įvairiais būdais, įskaitant spausdinimą, perfokortelių, diagramų sudarymą ir automatinį stereotipų kūrimą – minkštos medžiagos padėklus, ant kurių atspausdinamas rezultatas, galintis tarnauti kaip spausdinimo plokščių liejimo forma.

Naujas dizainas

Iki 1840 m. Babbage'as iš esmės baigė savo novatorišką darbą su analitiniu varikliu ir pradėjo kurti naują įrenginį. 1847–1849 m. jis baigė kurti Difference Engine Nr. 2, kuris buvo patobulinta originalo versija. Ši modifikacija buvo skirta operacijoms su 31 bito skaičiais ir galėjo perkelti bet kurį 7-osios eilės polinomą į lentelės formą. Dizainas buvo elegantiškai paprastas ir pareikalavo tik trečdalio originalaus modelio dalių, tuo pačiu užtikrinant vienodą apdorojimo galią.

Skirtumu ir analitinės mašinos Charlesas Babbage'as naudojo tą patį išvesties įrenginio dizainą, kuris ne tik padarė spaudinį ant popieriaus, bet ir automatiškai sukūrė stereotipus bei savarankiškai pagamino formatavimą pagal operatoriaus nurodytą puslapio maketą. Tuo pačiu metu buvo galima reguliuoti eilučių aukštį, stulpelių skaičių, laukų plotį, automatinį eilučių ar stulpelių sutraukimą ir tuščių eilučių išdėstymą, kad būtų lengviau skaityti.

Paveldas

Išskyrus kelis iš dalies užbaigtus mechaninius mazgus ir bandomuosius mažų darbinių sekcijų modelius, nė vienas dizainas nebuvo visiškai įgyvendintas per Babbage gyvavimo laikotarpį. Pagrindinis modelis, surinktas 1832 m., buvo 1/7 skirtumo variklio Nr. 1, kurį sudarė maždaug 2 tūkst. Jis veikia nepriekaištingai iki šiol ir yra pirmasis sėkmingai įdiegtas automatinis skaičiavimo įrenginys matematiniai skaičiavimai mechanizme. Babbage'as mirė, kol buvo surinkta nedidelė eksperimentinė analitinės variklio dalis. Išsaugota daug dizaino detalių, pilnas brėžinių ir užrašų archyvas.

Babbage'o projektai didžiulėms mechaninėms skaičiavimo mašinoms laikomi vienu įspūdingiausių XIX amžiaus intelektualinių laimėjimų. Tik į paskutiniais dešimtmečiais jo darbas buvo nuodugniai išstudijuotas ir vis labiau aiškėja jo nuveiktų darbų svarba.

Charlesas Babbage'as

Pirmasis kompiuteris buvo išrastas 1834 m.: medinis „diskas“, kartoninės perfokortos, pavarų ir svirčių „procesorius“...

Kiekvieną rytą tūkstančiai darbuotojų užpildydavo ankštas Londono gatves pradžios XIX amžiaus. Jie skubėjo į savo biurus pasinerti į tvankų skaičių pasaulį – finansines prognozes ir mokesčių ataskaitas, jūrines astronomines lenteles ir kalendorius. „Jūrų valdovės“ galia, be kita ko, priklausė ir nežinomų skaičiuoklių, kantriai šlifuojančių daugybę skaičių, armija.

1812 m. Charlesas Babbage'as užsnūdo virš atviros logaritmų lentelės. Jaunojo matematiko draugas pažadino jį šauksmu: „Apie ką tu svajoji?“, į kurį Babbage'as atsakė:
"...Bet visas šias lenteles galima apskaičiuoti naudojant mašiną!"

Epochoje, kai garlaiviai ir garvežiai vis dar buvo laikomi daug žadančia naujove, Charlesas Babbage'as nusprendė išlaisvinti žmones iš įprastų skaičiavimų jungo. Jis pasakė: „Žinau, kad mano teiginiai gali būti laikomi kažkuo supertopišku ir kad jie sužadins Laputos filosofus...“ (Laputa yra skraidanti sala, kurią išrado Džonatanas Sviftas. Laputoje gyveno išminčiai, išsiskiriantys savo izoliacija nuo tikras gyvenimas ir ilgi pseudomoksliniai samprotavimai.) Ir būtent – ​​ne tik paprasti žmonės, bet ir daugelis mokslininkų abejojo ​​galimybe sukurti automatinę skaičiavimo mašiną.

CHARLES GIMĖ 1791 M. bankininko Benjamino Babbage'o šeimoje. Dėl silpnos sveikatos iki 11 metų mokėsi namuose. Tada jis buvo išsiųstas į vieną geriausių privačių mokyklų Anglijoje, kur Charlesas iškart buvo sužavėtas turtingos bibliotekos. Be kita ko, buvo nuostabios knygos matematikoje...

Babbage'as su nerimu elgėsi su šiuo mokslu vėlesnis gyvenimas. Kartais viskas pasidarydavo keista.

Kiekvieną minutę žmogus miršta
Bet kiekvieną minutę gimsta žmogus.

Šis Alfredo Tenisono eilėraščio fragmentas paskatino Babbage'ą nusiųsti poetui laišką, kuriame matematikas kruopščiai pažymėjo: „... Gerai žinoma, kad minėtas kiekis (Žemės gyventojų skaičius) nuolat didėja pasiimkite laisvę pasiūlyti, kad kitame jūsų puikaus eilėraščio leidime klaidingi skaičiavimai bus ištaisyti taip:

Kiekvieną akimirką žmogus miršta
Bet gimsta 1,16 žmonių...

Galbūt tai buvo savotiškas Babbage'o humoras? Jo požiūrį į temą atskleidžia toks papildymas: „Galėčiau tau parodyti daugiau tiksli figūra-1,167; bet tai, žinoma, sutrikdytų eilėraščio ritmą...“

Jis taip pat beatodairiškai mėgo išradimus. Pavyzdžiui, kai pamačiau Don Džovanį operoje, mirtinai nuobodžiau ir po penkių minučių išėjau iš salės pažiūrėti, kaip veikia scenos mechanizmas...

Babbage'as daugelį metų bandė įkvėpti gyvybės velenų, krumpliaračių ir svirčių „krūvei“, kurią pavadino „skirtumo varikliu“. Iš pradžių šiek tiek lėšų mokslininkui skyrė Jos Didenybės finansų ministerija. Tačiau tyrimai užsitęsė ir ponui ministrui nusibodo laukti. Mokslininkui pavyko sukurti tik atskirus savo mašinos komponentus.

Skirtumų variklio gedimas visiškai neatbaidė Babbage'o. Priešingai, jis iškart „pasiūbavo“ prie naujo, nepalyginamai sudėtingesnio padalinio.

1834 metais dizaineris pirmą kartą pasaulyje nusprendė kurti mechaninis įrenginys, galinti ne tik skaičiuoti, bet ir valdyti savo darbo eigą, priklausomai nuo įterptosios programos ir tarpinių skaičiavimų rezultatų! Kompiuterio pirmtaką jis vadino „analitiniu varikliu“. Babbage'as sugalvojo visas pagrindines dalis, iš kurių šiandien susideda kompiuteris: skaitmenų saugojimo įrenginį, aritmetinį vienetą, mechanizmą, valdantį operacijų seką, duomenų įvesties ir išvesties įrenginius. Iki jo niekas niekada nebandė sukurti tikrai universalaus kompiuterio. Netgi Blaise'o Pascalio „aritmometras“, surinktas prieš kelerius metus, iš tikrųjų buvo ne kas kita, kaip sudėtingas abakasas.

Skaičiavimų eigą Babidžo aparate lėmė perfokortos su programa. O pirmoji programuotoja pasaulyje buvo ledi Ada Lovelace. George'o Byrono dukra, ji nepalyginamai labiau domėjosi matematika nei poezija, ir tuo ji buvo kaip Babbage. Ada buvo pažįstama su daugybe savo laikų mokslininkų, dažnai priimdavo juos savo namuose, veikdama ne tik kaip šeimininkė, bet ir kaip aktyvi mokslinių ginčų dalyvė.

Babbage „užkrėtė“ Adą idėja sukurti programuojamą kompiuterį ir ji sudarė keletą programų jo padaliniui. Jų niekada nereikėjo naudoti, tačiau Lady Lovelace sukūrė visus pagrindinius programavimo principus, kurie naudojami ir šiandien. Vienas iš jų netgi buvo pavadintas jos vardu. kompiuterių kalbos- "Ada".

CHARLES BUVO PASIRUOŠĘS Į egzotiškiausius nuotykius, kad surinktų lėšų „Analitinio variklio“ statybai. Iš pradžių Babbage kartu su ledi Lovelace sugalvojo „visiems laimi“ lažybų dėl žirgų lenktynių sistemą. Tačiau Ados matematinis talentas nepadėjo: išradėjai pralaimėjo šiurkščiai, o ledi Lovelace teko parduoti savo šeimos perlus.

Ištvermingasis Babbage'as nusprendė parašyti trijų tomų romaną, tikėdamasis už jį uždirbti 500 svarų, tačiau greitai prarado susidomėjimą šia idėja. Tačiau jis susižavėjo nauju projektu – mašina jam turėtų atnešti pinigų... už žaidimą tic-tac-toe, su kuriuo Babbage'as planavo keliauti po šalį. Pažįstamas Čarlzas atkalbėjo jį nuo šios veiklos, patikinęs, kad tokiu būdu nebus įmanoma ištraukti reikiamos sumos iš pirmaujančios anglų visuomenės. „Tic-tac-toe“ mašina niekada nebuvo sukurta. Kaip ir pats analitinis variklis, nors Babbage'as ir toliau dirbo su juo iki savo gyvenimo pabaigos.

Netrukus po Babbage'o mirties žurnalas „Punch“ rašė:

Tarnaudamas mokslui, jis patyrė sunkumų.
Jo likimas buvo nerimą keliantis ir atšiaurus,
Jis piktas likimas buvo pasirinktas taikiniu
Daugiau smūgių nei dovanų...
(I. Lipkin vertimas.)
Tuo pačiu Didžiosios Britanijos mokslo komitetas atsakė į jo išradimą: „Manome, kad tokios mašinos, be darbo taupymo, leis įgyvendinti tai, kas per arti ribų. žmogaus galimybes„Kodėl šis atpažinimas nepasirodė dar išradėjo gyvavimo metu?

TIK PO Babbage'o MIRTIES, jo sūnus Henris pagal tėvo brėžinius sugebėjo pastatyti centrinį analitinės variklio bloką – aritmetinį prietaisą, kuris 1888 m. apskaičiavo pi sandaugas natūraliaisiais skaičiais nuo vieno iki 32 tikslumu. 29 skaitmenys! Babbage'o mašina pasirodė esanti funkcionali, bet Charlesas to nebematė.

Gamta mokslo žinių toks yrakad neaiškūs ir visiškai nenaudingi šių dienų įsigijimaitapti populiariu maistu ateities kartoms.

Charlesas Babbage'as

Charles Babbage (1791 m. gruodžio 26 d. Londonas, Anglija – 1871 m. spalio 18 d., ten pat) – anglų matematikas, pirmojo analitinio kompiuterio išradėjas.

Babbage'as gimė 1791 m. gruodžio 26 d. dabartiniame nedideliame Southwarko miestelyje, Londono priemiestyje. Jis buvo silpnas, liguistas vaikas, turintis stiprų smalsumą ir vaizduotę. Gavęs žaislą, jis sulaužydavo jį į dalis, kad sužinotų, kaip jis sukonstruotas. Vieną dieną jis padarė dvi lentas, pritvirtintas prie vyrių, kurios leido jam vaikščioti vandeniu. Babbage'as anksti parodė gabumus matematikai, galbūt paveldėtas iš savo tėvo, bankininko.

1810 m. spalį Babbage'as įstojo į Trinity koledžą Kembridže, kur studijavo matematiką ir chemiją. Savarankiškai įsisavino Niutono, Leibnizo, Lagrange, Lacroix, Eulerio ir kitų Sankt Peterburgo, Berlyno ir Paryžiaus akademijų matematikų darbus. Babbage'as labai greitai aplenkė savo mokytojus žiniomis ir buvo labai nusivylęs matematikos mokymo lygiu Kembridže. Be to, jis pastebėjo, kad visa Britanija pagal matematinio pasirengimo lygį pastebimai atsilieka nuo žemyno šalių.

Jo mokytojai buvo nusivylę Babbage'o išvadomis. Prieš 100 metų mirusio Niutono matematika Kembridže vis dar išlaikė savo įtaką, nepaisant Europoje sklandančių naujų idėjų.

Šiuo atžvilgiu Babbage'as ir jo draugai sukūrė klubą, pavadintą „Analitine draugija“, pažadėdami vienas kitam padaryti viską, ką gali, kad pasaulis būtų išmintingesnis, nei buvo anksčiau. Jie pradėjo rengti susirinkimus. Aptarti įvairių klausimų susiję su matematika. Pradėjome publikuoti savo darbus. Pavyzdžiui, 1816 m. jie paskelbė savo „Traktatą apie diferencialinį ir integralinį skaičiavimą“, išverstą į anglų kalbą. prancūzų matematikas Lacroix, o 1820 m. išleido du pavyzdžių tomus, papildančius šį traktatą. Analitikų draugija savo veikla inicijavo reformą matematikos išsilavinimą iš pradžių Kembridže, o vėliau – kituose Didžiosios Britanijos universitetuose.Draugija padėjo atgaivinti matematikos studijas Anglijoje, pabrėždama abstrakti gamta algebra ir bando įnešti naujų idėjų.

Babbage'as svarstė galimybę prisijungti prie bažnyčios, bet nusprendė tam nepritarti. Jis galvojo apie kasybą kaip apie potencialiai pelningą įmonę, tačiau šios idėjos atsisakė.

1814 m. liepos 2 d. jis susituokė su Georgiana Whitmore. Georgiana Babbage per 13 metų pagimdė aštuonis vaikus, tačiau tik trys iš jų išgyveno iki pilnametystės.

1816 m. Babbage'as tapo Londono karališkosios draugijos nariu. Iki to laiko jis buvo parašęs keletą didelių mokslinius straipsniusįvairiose matematinėse disciplinose.

1820 m. jis tapo Karališkosios Edinburgo draugijos ir Karališkosios astronomijos draugijos nariu.

1827 m. Babbage'as palaidojo savo tėvą, žmoną ir du vaikus. Tais pačiais metais jis pradėjo vadovauti Kembridžo universiteto Matematikos katedrai, kurią kažkada užėmė Niutonas, ir šias pareigas ėjo 12 metų. Po to, kai paliko šį postą, jis dauguma savo laiką skyrė savo gyvenimo darbui – kompiuterių kūrimui.

Pagrindinė Babbage'o aistra buvo kova už nepriekaištingą matematinį tikslumą. Jis atrado klaidų Napier'o logaritmų lentelėse, kurias plačiai naudojo astronomai, matematikai ir navigatoriai. ilga kelionė. 1819 m. jis pradėjo kurti savo kompiuterį, kuris padėtų atlikti tikslesnius skaičiavimus. Iki 1822 m. Babbage'as sukūrė tai, ką jis vadino skirtumo varikliu, nedidelį prietaisą, skirtą navigacijai svarbioms lentelėms apskaičiuoti.

Babbage'as pademonstravo mašinos veikimą apskaičiuodamas sekos sąlygas. Skirtumų mašinos veikimas buvo pagrįstas baigtinio skirtumo metodu. Maža mašina buvo visiškai mechaninė ir susideda iš daugybės pavarų ir svirčių. Tai naudojo dešimtainė sistema Skaičiavimas. Jis veikė su 18 bitų skaičiais, kurių tikslumas yra aštuntas dešimtainis tikslumas, ir suteikė 12 sekos terminų per minutę skaičiavimo greitį. Mažo skirtumo variklis galėjo suskaičiuoti 7-ojo laipsnio polinomų reikšmes.

Už skirtumo variklio sukūrimą Babbage buvo apdovanotas pirmuoju Astronomijos draugijos aukso medaliu. Tačiau mažo skirtumo variklis buvo eksperimentinis, nes jis turėjo mažą atmintį ir negalėjo būti naudojamas dideliems skaičiavimams.

1822 m. birželio 14 d., kalbėdamas Karališkojoje astronomijos draugijoje, jis pasiūlė sukurti didelio skirtumo variklį – pirmąjį automatinį skaičiavimo įrenginį. Jo mokslinis pranešimas draugija, pavadinta „Pastabos apie mašinų taikymą matematinių lentelių skaičiavimui“, buvo gerai įvertinta. „Visa aritmetika dabar vyko mechanizme, galinčiame greitai suvokti“, – vėliau rašė jis.Ši ataskaita buvo pati pirmoji ataskaita apie mechaninį skaičiavimą. Babbage'as įsivaizdavo mašiną, galinčią automatiškai atlikti daugybę skaičiavimų. Mašinai pradėjus dirbti, operatorius atliks prižiūrėtojo darbą. Kaip Babbage'as pareiškė laiške prezidentui Karališkoji draugijažmonės dabar yra išlaisvinti iš „nepakeliamo darbo ir varginančios monotonijos“ matematiniai skaičiavimai; vietoj to mašinos, naudodamos „gravitacinę ar bet kokią kitą varomąją jėgą“, galėtų nesunkiai pakeisti žmogaus intelektą.

Pasiūlęs finansuoti didelio skirtumo variklio sukūrimą, Charlesas Babbage'as kreipėsi į Karališkąją ir Astronomijos draugiją. Abu jie į šį pasiūlymą atsiliepė teigiamai. 1823 m. Babbage gavo 1500 svarų sterlingų ir pradėjo kurti naują mašiną. Automobilį jis planavo sukonstruoti per 3 metus. Tačiau Babbage’as neatsižvelgė į dizaino sudėtingumą, taip pat į to meto technines galimybes.

Babbage'as tikėjosi per dvejus ar trejus metus turėti veikiančią mašiną, bet netrukus suprato, kad tai pernelyg optimistiška. Surinkti dalis, kurios leistų jam sukurti mašinos dalis, pasirodė daug sunkiau, nei tikėtasi. Kelerius ateinančius metus jis projektavo mašinų dalis, o paskui bandė sukurti mašiną, kuri pati gamintų dalis. Tai buvo varginantis ir bergždžias darbas, kuris nedavė norimų rezultatų, nors ir prisidėjo prie britų instrumentinio meistriškumo ugdymo.

Iki 1827 m o išleista £3500. Darbo eiga kuriant skirtumų variklį labai sulėtėjo.

1830 m. Babbage'as iš vyriausybės gavo dar 9000 svarų sterlingų, o po to toliau kūrė skirtumo variklį.

1834 m. mašinos kūrimo darbai buvo sustabdyti. Tuo metu jau buvo išleista 17 000 svarų valstybės pinigų ir 6 000 asmeninių pinigų. 1834–1842 metais vyriausybė diskutavo, ar pritarti projektui, ar ne. Didelio skirtumo variklis turėtų 25 000 dalių, svertų beveik 14 tonų ir būtų 2,5 metro aukščio. Ir 1842 m. jie atsisakė finansuoti projektą. Skirtumo variklis niekada nebuvo baigtas.

Babbage'as nusprendė sukurti visiškai kitokios mašinos dizainą, kurią būtų lengviau pagaminti nei skirtingą mašiną. Jis pradėjo 1834 m. ir per kitus dvejus metus sukūrė pagrindinius šiuolaikinio kompiuterio elementus. Dar prieš sukurdamas skirtumo variklį, Babbage suprato savo trūkumus.Iš esmės tai buvo skaičiuotuvas specialios paskirties, o kompiuteris turi būti ne tik patogus, bet ir universalus, galintis atlikti bet kokį aritmetinį ar loginį veiksmą. Babbage'as šį sudėtingesnį įrenginį pavadino „analitiniu varikliu“. Jei jam būtų pavykę jį sukurti, tai būtų buvęs pirmasis universalus kompiuteris. Taip pat svarbu, kad analitinis variklis buvo sukurtas taip, kad būtų programuojamas, todėl jo komandos buvo keičiamos. Babbage'as rašė, kad buvo nustebęs dėl galios, kurią gali suteikti mašina, pamiršęs, kad jam dar reikia ją sukurti.

Babbage'o idėjos dabar stebina savo panašumu į bendrąsias šiuolaikinių kompiuterių koncepcijas. Instrukcijos turėjo būti įvedamos į analitinį variklį perforuotomis kortelėmis, tada saugomos sandėlyje, iš esmės šiuolaikinio kompiuterio atmintyje. Malūnas (aritmetinis-loginis įrenginys, šiuolaikinio procesoriaus dalis) turėjo atlikti operacijas su kintamaisiais, taip pat saugoti registruose kintamųjų, su kuriais šiuo metu atlieka operaciją. Trečiasis įrenginys, kuriam Babbage nepateikė pavadinimo, valdė operacijų seką, kintamųjų išdėstymą saugykloje ir iš jos bei rezultatų išvedimą. Jis nuskaito operacijų sekas ir kintamuosius iš perforuotų kortelių.

Jei „Difference Engine“ turėjo abejotinų sėkmės galimybių, „Analytical Engine“ atrodė visiškai nerealiai. Pastatyti ir pradėti eksploatuoti buvo tiesiog neįmanoma. Galutinėje formoje automobilis turėjo būti ne mažesnis už geležinkelio lokomotyvą. Ji vidinė struktūra buvo chaotiškas plieninių, varinių ir medinių detalių kratinys, laikrodžio mechanizmai, varomi garo varikliu.

Analitinis variklis niekada nebuvo pastatytas. Iš jos iki šių dienų išliko tik krūva piešinių ir piešinių, taip pat nedidelė dalelė aritmetinio prietaiso ir Babidžo sūnaus suprojektuota spausdinimo priemonė.

Didžiausias Charleso Babbage'o pasiekimas ir kartu didžiausias jo skausmas buvo šiuolaikinių kompiuterių principų sukūrimas šimtmetį anksčiau, nei buvo techniškai įmanoma juos įgyvendinti. Jis praleido keletą dešimtmečių, didelių vyriausybės dotacijų ir daug savo pinigų, bandydamas sukurti skaičiavimo mašiną, kuri veiktų pagal šiuos principus. Įdomu tai, kad dirbdamas prie „Analytical Engine“ projekto Babbage'as rado būdų, kaip sukurti daug mažiau sudėtingą įrenginį „Difference Engine Nr. 2“.

Charleso Babbage'o amžininkai galėjo nežinoti apie išradėjo pasiekimus, jei ne Ada, grafienė Lovelace, poeto lordo Bairono duktė. Babbage'as pirmą kartą ją sutiko vakarėlyje, kurį surengė 1833 m. birželio 5 d. Tada jai buvo 17 metų. Po 9 metų Italijoje italų karo inžinierius Luigi Federico Menabrea moksliniame darbe aprašė matematinius analitinės sistemos principus. 1843 m. Ada Lovelace baigė Anglų kalbos vertimas Menabrea mokslinis straipsnis, lydimas plačių pastabų. Šis vertimas leido Anglijai pirmą kartą pažvelgti į Babbage'o pasiekimus kompiuterių srityje. Babbage'ui Ada ir jos vyras Earlas Lovelace'as tapo draugais visam gyvenimui, o Ada, be to, tapo Babbage viešąja advokate.

Nepaisant to, kad Charlesas Babbage'as laikomas kompiuterių išradėju, jis iš tikrųjų buvo labai įvairiapusis žmogus. Babbage buvo įtrauktas į saugumą geležinkelių eismas, kuriam laboratorijos automobilį aprūpino visokiais davikliais, kurių rodmenis fiksavo registratoriai. Išrado spidometrą. Dalyvavo tachometro išradimo procese. Sukūrė įrenginį, kuris meta atsitiktinius objektus iš vėžių priešais lokomotyvą.

Kurdamas kompiuterius jis padarė didelę pažangą metalo apdirbimo srityje. Jis sukūrė skersinio obliavimo ir bokšto tekinimo stakles ir sugalvojo krumpliaračių gamybos metodus. Siūloma naujas metodasįrankių galandimas ir įpurškimas.

Jis padėjo reformuoti pašto sistemą Anglijoje. Sudarė pirmąsias patikimas draudimo lenteles. Studijavo funkcinės analizės teoriją, eksperimentiniai tyrimai elektromagnetizmas, šifravimo klausimai, optika, geologija, religiniai ir filosofiniai klausimai.

1834 m. Babbage'as parašė vieną iš labiausiai svarbius darbus Technologijų ir gamybos ekonomika, kurioje jis pasiūlė tai, kas dabar vadinama operacijų tyrimais.

Jis buvo vienas iš Londono įkūrėjų statistinė visuomenė. Tarp jo išradimų buvo spidometras, oftalmoskopas, seismografas ir įtaisas, skirtas artilerijos pabūklui nutaikyti.

Be to, Babbage buvo labai bendraujantis žmogus. Dažnai šeštadieniais savo namuose rinkdavo svečius. Kartais ateidavo nuo 200 iki 300 svečių, tarp kurių būdavo tokių žinomų žmonių to meto: Jeanas Foucault, Pierre'as Laplasas, Charlesas Darwinas, Charlesas Dickensas, Alexanderis Humboldtas. Be to, jis palaikė artimus ryšius su Jungu, Furjė, Puasonu, Beseliu ir Malthusu.

Babbage paliko didžiulį pėdsaką XIX istorija amžiaus. Ir padarė revoliuciją ne tik matematikoje ir kompiuterinėse technologijose, bet ir apskritai moksle.

1871 m. spalio 18 d. vakarą, likus dviem mėnesiams iki aštuoniasdešimtojo gimtadienio, Charlesas Babbage'as mirė.

P.S.

Tarptautinė bendruomenė gyvuoja 130 metų IEEE – Elektros ir elektronikos inžinierių institutas . Jos įkūrėjai yra Thomas Edisonas, Alexanderis Grahamas Bellas ir Nikola Tesla. Tai tarptautinė ne pelno siekianti technologijų srities specialistų asociacija, pasaulinė radijo elektronikos ir elektrotechnikos standartų kūrimo lyderė.

Yra nuo 1981 m Medalis „Kompiuterio pradininkas“ – kompiuterinių technologijų pradininkas , – prestižiškiausias apdovanojimas IEEE kompiuterių draugija . Šis medalis įteikiamas už išskirtinius pasiekimus informatikos srityje, kurių indėlis buvo atliktas daugiau nei prieš 15 metų. Taigi, priekinėje pusėje Kompiuterių pionierių medaliai Buvo padarytas iškilaus britų mokslininko Charleso Babbage'o bareljefas.

Šio laimėtojai garbės apdovanojimas tapo tokia buities mokslo klasika kaip:

• V.M. Gluškovas su formuluote „Ukrainoje įkūrė pirmąjį SSRS Kibernetikos institutą, sukūrė skaitmeninių automatų ir kompiuterių architektūros teoriją, taip pat rekursinį makrovamzdyno procesorių“;
• S.A. Lebedevas - „sukūrė ir pastatė pirmąjį sovietinį kompiuterį ir įkūrė sovietinę kompiuterių pramonę“;
• A.A. Liapunovas – „sukūrė abstraktaus programavimo operatorių metodų teoriją ir įkūrė sovietinę kibernetiką ir programavimą“.

Remiantis medžiaga iš Vikipedijos ir straipsniu „Kompiuterių amžiaus šauklys“ A. Chastikov knygoje „Architects“. kompiuterių pasaulis“, svetainė ieee.ru.

Anglų matematikas ir inžinierius Charlesas Babbage'as (1791-1871) yra viena reikšmingiausių asmenybių skaičiavimo priešistorėje. Jis teisingai vadinamas kompiuterinių technologijų tėvu. Jo sukurtas Difference Engine Nr. 1 buvo pirmasis sėkmingas automatinis įrenginys ir išlieka inžinerinio tikslumo pavyzdžiu ir šiandien. Nors Babbage'o idėjos neturėjo tiesioginės įtakos šiuolaikinių kompiuterių kūrimui, jo 1834 m. sukurtas „Analytical Engine“ turėjo visas esmines šių dienų pagrindinio kompiuterio logines galimybes.

Charlesas Babbage'as gimė 1791 m. gruodžio 26 d. Walworth mieste, Suryje, Anglijoje. Jis buvo vienas iš keturių vaikų bankininko Benjamino Babbage ir Elizabeth Teape šeimoje. Jaunystėje Charlesas savarankiškai studijavo algebrą, kurią jis tikrai mylėjo, taip pat studijavo daugelio Europos matematikų darbus. 1810 m. lankęs Trejybės koledžą Kembridže, jis šioje srityje aplenkė kai kuriuos mokytojus. Jis baigė mokslus 1814 m. Peterhouse (St. Peter's College, Kembridžas). 1816 m. Charlesas Babbage'as buvo išrinktas Karališkosios draugijos nariu ir įgijo Lucasian matematikos profesoriaus pareigas (1663 m. įkūrė lordas Henris Lucasas). Kembridžo universitetas nuo 1828 iki 1839 m

Norint teisingai įvertinti Charleso Babbage'o motyvus, reikia šiek tiek įsivaizduoti XIX amžiaus XX–30-ųjų „technologinę atmosferą“. Tai buvo precedento neturinčių inžinerinių ambicijų laikas. Transportas, ryšiai, architektūra ir gamyba išgyveno karštligiškų pokyčių būseną. Išradėjai ir dizaineriai naudojo naujas medžiagas ir procesus, ir atrodė, kad naujovėms nėra galo. Garo varikliai nuolat keitė gyvūnų traukos jėgą, o metaliniai garlaiviai pradėjo konkuruoti buriniai laivai, tinklas geležinkeliai sparčiai plėtėsi, o telegrafas padarė perversmą komunikacijose. Mokslo, inžinerijos klestėjimas ir naujų technologijų atsiradimas nežadėjo ribotos galimybės.

Tuo pačiu metu architektai, matematikai, astronomai, navigatoriai, daugelio kitų profesijų specialistai, apskritai, visi, kuriems reikėjo atlikti nereikšmingus skaičiavimus, naudojo spausdintą informaciją. skaitines lenteles, kurie buvo suskaičiuoti, nukopijuoti, patikrinti ir atspausdinti ranka. Tačiau žmonės yra linkę klysti, o nuojauta, kad neaptikta skaičiavimų klaida prives prie nelaimės, šių lentelių naudotojų neapleido. Babbage'o amžininkas Dionisijus Lardneris 1834 m. rašė, kad atsitiktinis pavyzdys iš 40 skaitinių lentelių tomų buvo bent 3700 patvirtintų klaidų ir nežinomas skaičius nepatvirtintų. Tai lėmė trys pagrindinės priežastys: klaidų skaičiavimuose, rankraščių rengime ir spausdinant bei spausdinant.

Charlesas Babbage'as buvo ne tik skaitinių lentelių žinovas, bet ir didelis jų gerbėjas: jo paties kolekcija sudarė apie 300 tomų ir buvo laikoma reprezentatyviausia pasaulyje. Jis labai kritiškai vertino klaidas ir pagrindinį motyvą tobulėti skaičiavimo mašina kuriant matematines lenteles norėta pašalinti jų atsiradimo riziką.

Gana aktyviai buvo bandoma automatizuoti skaičiavimus dar XVII–XVIII a. Pateikiame garsiausius pavyzdžius. Taigi 1623 m. Wilhelmas Schickardas sukūrė pirmąjį diskrečiųjį automatinį skaičiuotuvą ir taip iš esmės atvėrė kompiuterių erą. Jo prietaisas, vadinamas skaičiavimo laikrodžiu, galėjo pridėti ir atimti šešiaženklius skaičius ir pranešdavo apie perpildymą skambindamas varpeliu. Operacijos buvo atliekamos naudojant ratus, o pilnas vienetų rato sukimas padidino dešimties ratą. Vėliau ši koncepcija buvo plačiai pritaikyta. Schickardas buvo Johanneso Keplerio draugas ir sakoma, kad jis naudojo Schickardo išradimą savo skaičiavimuose. Per karą dingo ir mašina, ir jos brėžiniai. Jis vėl buvo „atrastas“ 1935 m., tik vėl buvo prarastas kitame kare, o paskui vėl 1956 m., o atstatytas 1960 m.

Blaise'as Pascalis 1642 m. pastatė sumavimo mašiną. Nors jo Pascaline nebuvo tokia galinga kaip Schickardo mašina, ji sulaukė didžiulės šlovės. Jis surinko apie 50 vienetų, tačiau sugebėjo parduoti tik keliolika skirtingų modifikacijų, kurių buvo aštuonių figūrų.

1671 metais garsus matematikas Gottfriedas Leibnicas sukūrė įrenginį, galintį padauginti penkių ir dvylikos skaitmenų skaičius ir gauti šešiolikos skaitmenų rezultatą. Jis pasiklydo palėpėje ir buvo išrastas iš naujo 1879 m. Tačiau didžiausiu Leibnizo indėliu į skaičiavimus laikomas dvejetainių skaičių sistemos, kuri šiandien naudojama visuose kompiuteriuose, įdiegimas. Bet grįžkime prie Charleso Babbage'o.

Legenda byloja, kad 1821 metais Babbage'as ir jo draugas astronomas Džonas Heršelis, garsaus astronomo sero Williamo Heršelio, atradusio Urano planetą, sūnus, ranka tikrino skaičių lenteles ir rado vieną po kitos klaidas. Tada Charlesas iš nevilties sušuko: „Viešpatie, jei tik šie skaičiavimai būtų atlikti naudojant garą! Būtent po to jis nusprendė sukonstruoti precedento neturinčio dydžio ir sudėtingumo mechaninį kompiuterį. Stereotipų nustatymas – rezultatų automatinio antspaudavimo procesas – turėtų pašalinti klaidas replikuojant lenteles. Tai buvo planas, kurio išradėjas, deja, negalėjo įgyvendinti per savo gyvenimą. Ir to priežastis nebuvo esminės klaidos.

Taigi Babbage'as pradėjo dirbti su savo projektu 1821 m. Skirtingai nei Schiccard, Pascal ir Leibniz skaičiuotuvai, Babbage'o skirtumo variklis buvo skirtas ne pagrindinei aritmetikai atlikti, o daugianariams apskaičiuoti, kurie turėjo daug pritaikymų ir automatiškai spausdinti rezultatus. Ji naudojo tuo metu gerai žinomą padalijimo skirtumo metodą. Jo pranašumas yra tas, kad apskaičiuojant polinomų reikšmes (konkrečiu atveju) vienodo atstumo taškų sekoje nereikėjo daugybos ir dalybos, o sudėti buvo daug lengviau mechaniniuose skaičiuotuvuose.

Tačiau Babbage's mašinos dalių gamybos technologiniai reikalavimai viršijo tuo metu galiojusius standartus. inžinerinė praktika. Sudėtingos formos detalėms reikėjo specialių šablonų ir įrankių, taip pat reikėjo pagaminti šimtus vienodų detalių gana dideliu tikslumu. Deja, Babbage'as savo mašiną sumanė tuo metu, kai gamybos technologija buvo pereinamuoju laikotarpiu tarp rankų darbo gabalų ir masinės gamybos, o priemonių automatinei pasikartojančių dalių gamybai dar nebuvo.

Žinoma, Babbage'as atidžiai išnagrinėjo esamas technologijas ir gamybos praktiką, lankėsi gamyklose ir dirbtuvėse tiek Anglijoje, tiek žemyne. Ir padarė apgailėtinas išvadas: jo mašinai reikalingų dalių tikslumas ir sudėtingumas viršijo to meto technologijos galimybes. Pagal projektą pilno dydžio skirtumų mašina Nr. 1 turėjo būti sudaryta iš maždaug 25 tūkstančių dalių, kurių bendras svoris surinktas siekė apie 15 tonų, jos matmenys buvo 2,1 × 2,5 × 0,9 m × W) .

Norėdami sukurti projektą, Charlesas Babbage'as pasamdė patyrusį įrankių gamintoją ir braižytoją Josephą Clementą. Užbaigta mašinos dalis surinkta 1832 m. ir šiandien yra vienas žinomiausių eksponatų kompiuterijos priešistorėje. Tai seniausias išlikęs automatinis skaičiuotuvas ir tuo metu nepralenkiamas gamybos tikslumo pavyzdys.

Reikia pasakyti, kad Babbage gavo didžiulę dotaciją iš vyriausybės – 17 500 svarų. Tačiau darbas su mašina sustojo 1833 m., kai Klemensas pasitraukė dėl neįveikiamo ginčo dėl kompensacijos už savo dirbtuvių perkėlimą keturias mylias į naujus Babbage namus. Taigi šis įrenginys niekada nebuvo pagamintas. Apie 12 tūkstančių nenaudojamų detalių, pagamintų itin tiksliai, vėliau buvo išlydyta į laužą. Už plėtrai išleistus pinigus iš Roberto Stevensono gamyklos buvo galima nusipirkti 22 naujus lokomotyvus – 1831 m.

Tačiau Charlesas Babbage'as nepasidavė. 1834 metais jis sumanė naują, daugiau ambicingas projektas– universalus programuojamas kompiuteris, vėliau vadinamas analitiniu (Analytical Engine). Tai buvo didžiulis šuolis tiek loginės koncepcijos, tiek inžinerinis projektavimas. Šis modelis yra laikomas vienu ryškiausių XIX amžiaus intelektualinių laimėjimų.

Analitinis variklis turėjo daug funkcijų, randamų šiuolaikiniuose skaitmeniniuose kompiuteriuose. Jis buvo užprogramuotas naudojant perfokortas – idėja pasiskolinta iš žakardo staklių, kur iš jų buvo gaminami stambiaraštiniai audiniai. Mašinoje buvo "sandėlis", kuriame numeriai ir tarpiniai rezultatai, ir atskira „gamykla“, atliekanti aritmetinius veiksmus. Jis turėjo keturias „įmontuotas“ aritmetines funkcijas ir galėjo atlikti tiesiogines daugybos ir dalybos operacijas. Analitinis variklis taip pat atliko eilę veiksmų, kurie šiuolaikinėje terminijoje vadinami „sąlyginiu šuoliu“, „kilpa“, „mikroprogramavimu“, „lygiagrečiu apdorojimu“, „fiksavimu“, „apklausa“, nors pats Babbage'as šių terminų niekada nevartojo. Jame buvo numatyti įvairūs išvesties įrenginiai, įskaitant spausdinimą, perforatorių, braižytuvą ir automatinį stereotipų generavimą spausdinimo plokščių gamybai.

Analitinio variklio loginė struktūra iš esmės sutapo su šiuolaikinių kompiuterių struktūra: atskira atmintis (saugykla) ir CPU(gamyklinė), nuoseklios operacijos, naudojant „fetch-execute“ kilpą, ir duomenų bei komandų įvesties ir išvesties blokai.

Įdomu pastebėti, kad 1833 m. Ada Lovelace, dukra anglų poetas Lordas Baironas, kuris taip sukrėtė Londono instituciją, kad net Puškinas, kuris taip pat nebuvo dovana, jo išsižadėjo. „Ne, aš ne Baironas, aš kitoks...“, – rašė jis galbūt su apgailestavimu.

Charlesas Babbage'as sutiko ją vakarėlyje. Lovelace'as, kuriam tuomet buvo septyniolika, turėjo tam tikrų matematikos žinių, kurios to meto moterims buvo laikomos labai neįprastomis. Ji susipažino su nedideliu darbiniu mašinos skyriumi ir iškart tapo Babbage darbo atsidavusia. 1843 m. Lovelace'as išvertė ir paskelbė italų inžinieriaus Luigi Menabrea straipsnį ir parašė gana platų jo priedą, užimantį tris kartus daugiau nei paties originalo. Jame buvo aprašyti veiksmai, kuriuos mašina turėjo atlikti, kad išspręstų tam tikrą problemą matematinė problema, tai yra, iš tikrųjų, buvo pateiktas pirmasis programos aprašymas.

Lovelace'as teigė, kad mašina gali peržengti skaičių ribas ir manipuliuoti simboliais pagal tam tikros taisyklės. Ji pamatė, kad skaičius gali būti pavaizduotas kitais objektais, pvz., abėcėlės raidėmis, o ne manipuliuoti tik skaičiais kompiuteriai išplės savo galimybes.

Šis įrašas, kaip parodė XX a., pasirodė esąs pranašiškas, o Babbage'as nenumatė programų pasirodymo, nepaisant jo įžvalgumo.

Dirbdamas su analitiniu varikliu, jis suprato, kaip supaprastinti skirtumų variklį, ir 1847–1849 m. pradėjo kurti antrąją jo versiją – Difference Engine Nr. 2. Projektas buvo elegantiškesnis, nes jame buvo daug patobulinimų iš analitinės sistemos. ir prireikė tris kartus mažiau dalių nei ankstesnei, išlaikant visas savo galimybes. Su 8 tūkstančiais dalių automobilis svertų 5 tonas.

Babbage'as nebandė sukurti Difference Engine Nr. 2. Reikia pasakyti, kad, išskyrus keletą iš dalies sukomplektuotų mechaninių mazgų ir bandomuosius mažų darbinių sekcijų modelius, nė viena išradėjo mašina nebuvo pagaminta per jo gyvenimą.

Įrodyti tezę, kad tik ribotos technologijos galimybės Viktorijos epocha buvo pagrindinė priežastis, dėl kurios Babbage'as negalėjo sukurti savo mašinų, Mokslo muziejus Londone 1985 m. pradėjo statyti Difference Engine Nr. 2 pagal jo originalius brėžinius ir iš tam laikotarpiui tinkamiausių medžiagų. Naudojamas pasikartojančioms dalims gaminti šiuolaikinės technologijos, tačiau jie stengėsi išlaikyti Babbage laikų tikslumą. 1991 m. baigtas skaičiuoti prietaisas susideda iš 4 tūkstančių judančių dalių (be spausdinimo mechanizmo) ir sveria 2,6 tonos. Jo ilgis siekia 3,4 m, aukštis – 2,1 m, o plotis – 5,5 m. Muziejus pridėjo spausdinimo įrenginį, kuris pasirodė beveik tokio pat dydžio kaip skaičiuotuvas ir svėrė 2,5 tonos, bei stereotipų kūrimo įrangos. Taigi iš viso projektas truko 17 metų.

Aparato ir spausdintuvo dublikatas arba „antras originalas“ buvo baigtas šių metų balandį privačiam projekto geradariui Nathanui Myhrvoldui, buvusiam „Microsoft“ viceprezidentui. Myhrvoldas maloniai sutiko šiek tiek palaukti, kol aparatas bus pristatytas į jo rezidenciją, ir „paskolino“ šį unikalų eksponatą Kompiuterių istorijos muziejui Mountain View mieste, Kalifornijoje, kur jis bus eksponuojamas iki 2009 m. gegužės mėn. Galima sakyti, kad postindustrinis amžius pagerbė žmogų, kuris pastatė jos pamatus, skaičiuojamus prieš 160 metų.