Motorul de diferențe
Charles Babbage a fost un matematician și inventator englez: a inventat mașina de făcut vaci, a reformat sistemul poștal britanic și a fost un pionier în domeniul cercetării operaționale și al științei actuariale. Babbage a fost primul care a sugerat că vremea din anii trecuți poate fi citită din inelele copacilor. El a avut, de asemenea, o fascinație de o viață întreagă pentru chei, cifre și păpuși mecanice.
Muzeul de Știință din Londra
În calitate de membru fondator al Societății Astronomice Regale, Babbage văzuse o nevoie clară de a proiecta și construi un dispozitiv mecanic care să poată automatiza calculele astronomice lungi și plictisitoare. El a început prin a-i scrie o scrisoare în 1822 lui Sir Humphry Davy, președintele Societății Regale, cu privire la posibilitatea de a automatiza construcția de tabele matematice – în special, tabele de logaritmi pentru utilizarea în navigație. Apoi a scris o lucrare, „On the Theoretical Principles of the Machinery for Calculating Tables”, pe care a citit-o în fața societății mai târziu în același an. (Lucrarea a câștigat prima Medalie de Aur a Societății Regale în 1823.) Tabelele utilizate la acea vreme conțineau adesea erori, care puteau fi o chestiune de viață și de moarte pentru marinarii de pe mare, iar Babbage a argumentat că, prin automatizarea producerii tabelelor, ar putea asigura acuratețea acestora. După ce a obținut sprijin în cadrul societății pentru Motorul său de diferențe, așa cum l-a numit el, Babbage s-a adresat apoi guvernului britanic pentru a finanța dezvoltarea, obținând una dintre primele subvenții guvernamentale din lume pentru cercetare și dezvoltare tehnologică.
Babbage a abordat proiectul foarte serios: a angajat un maestru mașinist, a înființat un atelier rezistent la foc și a construit un mediu rezistent la praf pentru testarea dispozitivului. Până atunci, calculele erau rareori efectuate la mai mult de 6 cifre; Babbage plănuia să producă în mod curent rezultate de 20 sau 30 de cifre. Motorul diferențial era un dispozitiv digital: funcționa cu cifre discrete, mai degrabă decât cu cantități netede, iar cifrele erau zecimale (0-9), reprezentate prin poziții pe roți dințate, mai degrabă decât cifrele binare pe care Leibniz le prefera (dar pe care nu le-a folosit). Când una dintre roțile dințate se întorcea de la 9 la 0, aceasta făcea ca următoarea roată să avanseze cu o poziție, purtând cifra exact așa cum funcționase calculatorul Step Reckoner al lui Leibniz.
Motorul de diferențe a fost însă mai mult decât un simplu calculator. El mecaniza nu doar un singur calcul, ci o serie întreagă de calcule asupra unui număr de variabile pentru a rezolva o problemă complexă. De asemenea, a depășit cu mult calculatoarele și în alte privințe. La fel ca și computerele moderne, Difference Engine avea memorie – adică un loc în care datele puteau fi păstrate temporar pentru a fi procesate ulterior – și a fost proiectat pentru a-și ștampila rezultatul în metal moale, care putea fi folosit ulterior pentru a produce o placă de tipar.
Cu toate acestea, Difference Engine efectua o singură operație. Operatorul configura toate registrele sale de date cu datele originale, iar apoi operația unică era aplicată în mod repetat la toate registrele, producând în cele din urmă o soluție. Cu toate acestea, prin complexitatea și îndrăzneala designului, a eclipsat orice dispozitiv de calcul existent la acea vreme.
Motorul complet, proiectat să fie de mărimea unei camere, nu a fost niciodată construit, cel puțin nu de Babbage. Deși a primit sporadic mai multe subvenții guvernamentale – guvernele se schimbau, fondurile se terminau adesea, iar el trebuia să suporte personal o parte din costurile financiare – el lucra la sau aproape de toleranțele metodelor de construcție ale vremii și a întâmpinat numeroase dificultăți de construcție. Toate activitățile de proiectare și construcție au încetat în 1833, când Joseph Clement, mecanicul responsabil cu construcția efectivă a mașinii, a refuzat să continue dacă nu era plătit în avans. (Partea finalizată a motorului diferențial se află în expoziție permanentă la Muzeul de Știință din Londra.)
.