Difference Engine
Charles Babbage var en engelsk matematiker og opfinder: han opfandt kofangeren, reformerede det britiske postvæsen og var en pioner inden for operationsforskning og aktuarmæssig videnskab. Det var Babbage, der som den første foreslog, at man kunne aflæse de forgangne års vejrforhold ud fra træernes ringe. Han havde også en livslang fascination af nøgler, kryptering og mekaniske dukker.
Science Museum London
Som stiftende medlem af Royal Astronomical Society havde Babbage set et klart behov for at designe og bygge en mekanisk anordning, der kunne automatisere lange, kedelige astronomiske beregninger. Han begyndte med at skrive et brev i 1822 til Sir Humphry Davy, præsidenten for Royal Society, om muligheden for at automatisere konstruktionen af matematiske tabeller – nærmere bestemt logaritmetabeller til brug i navigation. Derefter skrev han en artikel, “On the Theoretical Principles of the Machinery for Calculating Tables”, som han læste op for selskabet senere samme år. (Den vandt Royal Society’s første guldmedalje i 1823.) De tabeller, der dengang var i brug, indeholdt ofte fejl, hvilket kunne være et spørgsmål om liv eller død for søfolk på havet, og Babbage argumenterede, at han ved at automatisere produktionen af tabellerne kunne sikre deres nøjagtighed. Efter at have fået støtte i samfundet til sin Difference Engine, som han kaldte den, henvendte Babbage sig dernæst til den britiske regering for at finansiere udviklingen og opnåede et af verdens første statstilskud til forskning og teknologisk udvikling.
Babbage gik meget seriøst til projektet: han hyrede en maskinmester, indrettede et brandsikkert værksted og byggede et støvtæt miljø til at afprøve apparatet. Indtil da blev der sjældent foretaget beregninger på mere end 6 cifre; Babbage planlagde at producere 20- eller 30-cifrede resultater rutinemæssigt. Difference Engine var en digital enhed: den opererede med diskrete cifre i stedet for glatte mængder, og cifrene var decimale (0-9), repræsenteret ved positioner på tandhjul, i stedet for de binære cifre, som Leibniz foretrak (men ikke brugte). Når et af tandhjulene drejede fra 9 til 0, fik det det det næste hjul til at rykke en position fremad og bære cifferet, ligesom Leibniz’ Step Reckoner-regnemaskine havde fungeret.
Difference Engine var imidlertid mere end en simpel regnemaskine. Den mekaniserede ikke blot en enkelt beregning, men en hel serie af beregninger på en række variabler for at løse et komplekst problem. Den gik også på andre måder langt videre end regnemaskiner. Ligesom moderne computere havde Difference Engine et lager – dvs. et sted, hvor data kunne opbevares midlertidigt med henblik på senere behandling – og den var designet til at stemple sit output i blødt metal, som senere kunne bruges til at fremstille en trykplade.
Den udførte ikke desto mindre kun én operation. Operatøren indstillede alle dens dataregistre med de oprindelige data, og derefter blev den enkelte operation gentagne gange anvendt på alle registrene for i sidste ende at producere en løsning. Alligevel overgik den med hensyn til kompleksitet og dristighed i designet enhver anden regnemaskine, der fandtes på det tidspunkt.
Den komplette maskine, der var designet til at være i rumstørrelse, blev aldrig bygget, i hvert fald ikke af Babbage. Selv om han sporadisk modtog adskillige statstilskud – regeringerne skiftede, midlerne løb ofte ud, og han måtte selv bære nogle af de økonomiske omkostninger – arbejdede han på eller tæt på tolerancerne i datidens konstruktionsmetoder, og han løb ind i talrige konstruktionsvanskeligheder. Al design og konstruktion ophørte i 1833, da Joseph Clement, den maskinarbejder, der var ansvarlig for den egentlige bygning af maskinen, nægtede at fortsætte, medmindre han blev forudbetalt. (Den færdige del af Difference Engine er permanent udstillet på Science Museum i London.)