Diferenční motor
Charles Babbage byl anglický matematik a vynálezce: vynalezl chytač krav, reformoval britský poštovní systém a byl průkopníkem v oblasti operačního výzkumu a pojistné matematiky. Byl to právě Babbage, kdo poprvé navrhl, že počasí minulých let lze vyčíst z letokruhů stromů. Byl také celoživotně fascinován klíči, šiframi a mechanickými panenkami.
Science Museum London
Jako zakládající člen Královské astronomické společnosti viděl Babbage jasnou potřebu navrhnout a sestrojit mechanické zařízení, které by dokázalo automatizovat zdlouhavé astronomické výpočty. Začal tím, že v roce 1822 napsal dopis siru Humphrymu Davymu, předsedovi Královské společnosti, o možnosti automatizace konstrukce matematických tabulek – konkrétně logaritmických tabulek pro použití v navigaci. Poté napsal článek „On the Theoretical Principles of the Machinery for Calculating Tables“ (O teoretických principech strojů pro výpočet tabulek), který později téhož roku přednesl ve společnosti. (V roce 1823 získal první zlatou medaili Královské společnosti.) Tehdy používané tabulky často obsahovaly chyby, které mohly být pro námořníky na moři otázkou života a smrti, a Babbage tvrdil, že automatizací výroby tabulek může zajistit jejich přesnost. Poté, co Babbage získal podporu ve společnosti pro svůj Difference Engine, jak jej nazval, obrátil se dále na britskou vládu s žádostí o financování vývoje a získal jeden z prvních vládních grantů na výzkum a technologický vývoj na světě.
Babbage přistupoval k projektu velmi vážně: najal mistra obráběče, zřídil ohnivzdornou dílnu a vybudoval prachotěsné prostředí pro testování zařízení. Do té doby se výpočty zřídkakdy prováděly na více než 6 číslic; Babbage plánoval běžně produkovat dvaceti- nebo třicetimístné výsledky. Diferenční motor byl digitální zařízení: pracoval s diskrétními číslicemi, nikoli s hladkými veličinami, a číslice byly desítkové (0-9), reprezentované pozicemi na ozubených kolečkách, nikoli dvojkové, které Leibniz preferoval (ale nepoužíval). Když se jedno z ozubených koleček otočilo z 9 na 0, způsobilo to, že se další kolečko posunulo o jednu pozici a přeneslo číslici stejně, jako fungovala Leibnizova kalkulačka Step Reckoner.
Diferenční motor však byl víc než jen jednoduchá kalkulačka. Mechanizoval nejen jeden výpočet, ale celou sérii výpočtů s řadou proměnných k vyřešení složitého problému. Kalkulačky daleko přesahoval i v jiných ohledech. Stejně jako moderní počítače měl Difference Engine paměť, tj. místo, kde bylo možné dočasně uchovávat data pro pozdější zpracování, a byl navržen tak, aby svůj výstup vyrazil do měkkého kovu, který mohl být později použit k výrobě tiskové desky.
Defenzní motor nicméně prováděl pouze jednu operaci. Obsluha nastavovala všechny jeho datové registry s původními daty a pak se jediná operace opakovaně aplikovala na všechny registry, čímž nakonec vzniklo řešení. Přesto svou složitostí a odvážností konstrukce zastínil jakékoliv tehdy existující výpočetní zařízení.
Plný motor, navržený do velikosti místnosti, nebyl nikdy postaven, alespoň ne Babbagem. Přestože sporadicky získal několik vládních grantů – vlády se měnily, finanční prostředky často docházely a část finančních nákladů musel nést osobně -, pracoval v tolerancích tehdejších konstrukčních metod nebo v jejich blízkosti a narazil na četné konstrukční potíže. Veškeré projektování a konstrukce byly zastaveny v roce 1833, kdy Joseph Clement, strojník odpovědný za skutečnou stavbu stroje, odmítl pokračovat, pokud nedostane předem zaplaceno. (Dokončená část diferenčního motoru je trvale vystavena ve Vědeckém muzeu v Londýně.)