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O motor da diferença

Charles Babbage foi um matemático e inventor inglês: inventou o cowcatcher, reformou o sistema postal britânico e foi um pioneiro nos campos da pesquisa operacional e da ciência actuarial. Foi Babbage quem primeiro sugeriu que o tempo de anos passados podia ser lido a partir de anéis de árvores. Ele também teve um fascínio vitalício com chaves, cifras e bonecos mecânicos.

Como membro fundador da Royal Astronomical Society, Babbage tinha visto uma clara necessidade de projetar e construir um dispositivo mecânico que pudesse automatizar cálculos astronômicos longos e tediosos. Ele começou por escrever uma carta em 1822 para Sir Humphry Davy, presidente da Royal Society, sobre a possibilidade de automatizar a construção de tabelas matemáticas específicas, tabelas de logaritmos para uso em navegação. Ele então escreveu um artigo, “Sobre os Princípios Teóricos das Máquinas de Cálculo de Tabelas”, que ele leu para a sociedade mais tarde naquele ano. (Ganhou a primeira Medalha de Ouro da Royal Society em 1823.) As tabelas então em uso continham frequentemente erros, o que poderia ser uma questão de vida ou morte para marinheiros no mar, e Babbage argumentou que, ao automatizar a produção das tabelas, ele poderia assegurar a precisão das mesmas. Tendo ganho apoio na sociedade para o seu Motor de Diferença, como ele o chamou, Babbage em seguida recorreu ao governo britânico para financiar o desenvolvimento, obtendo um dos primeiros subsídios governamentais do mundo para pesquisa e desenvolvimento tecnológico.

Babbage abordou o projeto muito seriamente: ele contratou um maquinista mestre, montou uma oficina à prova de fogo e construiu um ambiente à prova de poeira para testar o dispositivo. Até então, os cálculos eram raramente realizados com mais de 6 dígitos; Babbage planejava produzir resultados de 20 ou 30 dígitos rotineiramente. O Motor de Diferença era um dispositivo digital: funcionava com dígitos discretos em vez de quantidades suaves, e os dígitos eram decimais (0-9), representados pelas posições nas rodas dentadas, em vez dos dígitos binários que Leibniz favorecia (mas não usava). Quando uma das rodas dentadas passou de 9 para 0, fez com que a roda seguinte avançasse uma posição, carregando o dígito tal como a calculadora Step Reckoner de Leibniz tinha funcionado.

O Motor da Diferença era mais do que uma simples calculadora, no entanto. Ele mecanizava não apenas um único cálculo mas toda uma série de cálculos sobre uma série de variáveis para resolver um problema complexo. Ele foi muito além das calculadoras também de outras formas. Tal como os computadores modernos, o Motor de Diferença tinha armazenamento, ou seja, um lugar onde os dados podiam ser guardados temporariamente para processamento posterior, e foi concebido para estampar a sua saída em metal macio, que mais tarde poderia ser usado para produzir uma chapa de impressão.

No entanto, o Motor de Diferença realizou apenas uma operação. O operador montaria todos os seus registros de dados com os dados originais, e então a única operação seria aplicada repetidamente a todos os registros, produzindo, em última instância, uma solução. Ainda assim, em complexidade e audácia de projeto, ele anulava qualquer dispositivo de cálculo então existente.

O motor completo, projetado para ser de tamanho ambiente, nunca foi construído, pelo menos não por Babbage. Embora ele recebesse esporadicamente várias subvenções governamentais – governos mudados, o financiamento muitas vezes acabava, e ele tinha que arcar pessoalmente com alguns dos custos financeiros – ele estava trabalhando com ou perto das tolerâncias dos métodos de construção do dia, e ele se deparou com inúmeras dificuldades de construção. Todo o projeto e construção cessaram em 1833, quando Joseph Clement, o maquinista responsável pela construção da máquina, recusou-se a continuar, a menos que ele fosse pré-pago. (A parte concluída do Motor da Diferença está em exposição permanente no Science Museum em Londres.)