Laten we vandaag kennismaken met de ‘grootste geest’ in de geschiedenis van mechanisch computergebruik: de Britse wiskundige Charles Babbage, de uitvinder van de programmeerbare computer en een pionier op dit gebied. De rekenmachines die hij ontwierp waren onder meer de Difference Engine, de Analytical Engine en de Difference Engine. Nee. 2. De Difference Engine geldt als een hoogtepunt van complexiteit in de geschiedenis van de machinebouw.
Met de steun van de Britse regering begon Babbage in 1822 met het ontwerpen en bouwen van de Difference Engine, met als doel het proces van berekening tot afdrukken volledig te automatiseren om menselijke fouten te elimineren. De machine gebruikte de methode van eindige verschillen om de waarden van polynomiale functies mechanisch te berekenen.
De methode van eindige verschillen is een eenvoudige maar krachtige techniek die herhaaldelijk optellen en aftrekken gebruikt om de noodzaak van vermenigvuldigen en delen te omzeilen.
Een gedeeltelijke montage van Difference Engine Nee. 1
Vanwege de toenmalige beperkingen van de productietechnologie was deze door stoom-aangedreven kolos-met een hoogte van 3 meter hoog, 3 meter breed en 1,5 meter lang en twee ton zwaar-slechts een-zevende na tien jaar. Omdat de Britse regering geen duidelijke toekomst voor het project zag, trok ze haar steun in (in dat tempo zou het immers zeventig jaar hebben geduurd om het project af te ronden).
Het voltooide-zevende deel van Difference Engine Nee. 1
Structuurdiagram van de Difference Engine
Ondanks dat hij de steun van de overheid verloor, heeft het decennium dat besteed werd aan het ontwerpen en bouwen van de Difference Engine Babbage voorzien van de expertise om nog krachtigere machines te ontwerpen, wat leidde tot de creatie van de veel geavanceerdere Analytical Engine.
Model van de analytische motor
Het was in staat logaritmen en trigonometrische functies te berekenen met behulp van polynomiale expansiemethoden; de invoer werd afgehandeld via ponskaarten, waarbij programma-instructies werden uitgevoerd die vergelijkbaar waren met assembleertaal.
Experimenteel model van Analytical Engine-componenten, gebouwd door Babbage zelf; momenteel gehuisvest in het Science Museum, Londen.
Het ontwerpen en proberen te bouwen van deze legendarische machine werd zijn levenslange droom. Het ontwerpconcept voor de Analytical Engine was veel geavanceerder dan dat van de Difference Engine en sprong feitelijk ongeveer een eeuw in de toekomst.
In navolging van het Analytical Engine-project, en voortbouwend op de inzichten die tijdens de ontwikkeling ervan zijn verkregen, heeft Babbage tussen 1847 en 1849 de Difference Engine nr.. 2 opnieuw ontworpen. Deze versie kon tot 31 cijfers en verschillen in de 7e-orde berekenen, terwijl er slechts een-derde van het aantal gebruikte onderdelen in Difference Engine nr.. 1. nodig was. Helaas kon Babbage tegen die tijd niemand meer vinden die bereid was het project te financieren, dus de Difference Engine Nee. 2 bleef op papier slechts een concept.
Verschilmotor nr.. 2
Hoewel de tweede Difference Engine in 1849 werd ontworpen, werd slechts een klein deel ervan daadwerkelijk gebouwd tijdens Babbage's leven. Niettemin liet Babbage een erfenis van onschatbare waarde achter voor de informatica, bestaande uit 30 verschillende ontwerpen, bijna 2.000 montagetekeningen en 50.000 onderdeeltekeningen.
In 1985 bouwde het Science Museum in Londen een complete Difference Engine nr.. 2, gebaseerd op de originele blauwdrukken van Babbage. Deze enorme, met de hand-bediende mechanische computer is 3,35 meter lang en 2,13 meter hoog, bestaat uit meer dan 4.000 onderdelen en weegt 2,5 ton.
Difference Engine nr.. 2 in het Science Museum, Londen ▼
Het Computer History Museum in Californië, VS, herbergt ook een Difference Engine nr.. 2, gebouwd volgens een eerder ontwerp van Babbage.
Difference Engine nr.. 2 in het Computer History Museum, Californië
