关于维多利亚时代的计算机先驱查尔斯-巴贝奇的10个事实

Harold Jones 18-10-2023
Harold Jones
查尔斯-巴贝奇的肖像,约1820年(左)/查尔斯-巴贝奇的照片,1860年(右)图片来源:国家信托基金,公共领域,通过维基共享资源(左)/未知作者,公共领域,通过维基共享资源(右)。

数学家和发明家查尔斯-巴贝奇被广泛认为是在19世纪初创造了现代可编程计算机的先驱。 虽然他通常被描述为第一台机械计算机的创造者,但他最著名的机器实际上并没有完成。

但他的创造性并不局限于计算:在十几岁时,巴贝奇试验了有助于水上行走的鞋子,他还负责了一系列有助于改变公共生活的干预措施。

这里有10个关于查尔斯-巴贝奇的事实。

1.查尔斯-巴贝奇是个可怜的孩子

查尔斯-巴贝奇出生于1791年,1792年1月6日在伦敦纽因顿的圣玛丽教堂受洗。 一次严重的发烧导致他在8岁时被送往埃克塞特附近的一所学校,后来由于他的健康状况不佳,他还接受了私人辅导。 正是在恩菲尔德的霍姆伍德学院,巴贝奇对数学的热爱第一次得到了培养。

2.他在学生时代是一个顶尖的数学家

巴贝奇在进入剑桥大学之前自学了当代数学的一些知识。 虽然他没有以优异的成绩毕业,而且他的一篇论文被认为是亵渎神灵的,但他还是在1816年当选为皇家学会会员。

查尔斯-巴贝奇的画像,约1820年

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图片来源:国家信托基金,公共领域,通过维基共享资源

他努力建立自己所追求的教学事业,因此经常依靠父亲的经济支持。 然而,当他的父亲于1827年去世时,他继承了一笔遗产,按今天的说法,估计价值约885万英镑。

3.他在建立皇家天文学会方面发挥了作用

巴贝奇在1820年帮助成立了皇家天文学会,该学会旨在传播数据并使天文计算标准化。 作为该学会的成员,巴贝奇制作了可能被天文学家、测量师和航海家依赖的数学表格。

这是一项艰巨的工作:它构成了重复性的任务,但需要精致的护理。 正是在这个角色中,巴贝奇提出了一个节省劳动力的机器的想法,可以像时钟一样吐出表格。

4.他的 "差分引擎 "可以进行数学计算

巴贝奇在1819年开始设计一台计算机,到1822年,他已经开发出了他的 "差分引擎"。这个引擎的目的是利用数学系列中的术语之间的差异来生成导航表的内容,他游说英国政府提供财政支持,以建造一个完整的装置。

该机器通过齿轮上的位置来表示数字。 当一个轮子从9前进到0时,该系列的下一个轮子将前进一位数字。 在这个意义上,它能够在临时存储中携带一个数字,就像现代的计算机。

巴贝奇在1832年建造了这个差分引擎的演示模型,并向观众展示。 他从未按照预期的房间大小完成这个装置,尽管1991年根据巴贝奇的原始计划建造了一个正常运转的差分引擎,证明了他的设计的成功。 相反,巴贝奇期待着海峡对岸的创新,以激发更复杂的机制。

5.巴贝奇创造了更复杂的 "分析机"。

巴贝奇在一项新的工业织造技术中认识到 "一个拥有更广泛能力的全新引擎 "的潜力。 提花机由法国织工和商人约瑟夫-马里-提花于1804年首次申请专利,通过使用一系列打孔卡片向织机发出指令,实现了图案织造自动化。

查尔斯-巴贝奇,约1850年(左)/差分引擎的一部分(右)。

图片来源:国家肖像馆,公共领域,通过维基共享资源(左)/根据本杰明-赫歇尔-巴贝奇的画作制作的木刻,公共领域,通过维基共享资源(右)。

提花的发明改变了纺织生产,但它也是现代计算机的前身。 它直接启发了分析机,巴贝奇用分析机巩固了他的遗产。

分析机比差分机更复杂,它可以进行更高级的操作。 它通过采用类似于提花机的打孔卡片以及一个能够容纳1000个50位数字的存储单元来实现。 这一切都应该由蒸汽驱动,尽管巴贝奇没有完成他的分析机。

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6.他与Ada Lovelace一起工作

数学家Ada Lovelace得到了查尔斯-巴贝奇的指导,巴贝奇安排她在伦敦大学学习。 她后来为分析机写了一个算法,如果机器完成了,它就能计算出一串伯努利数字。

她在谈到巴贝奇的发明时写道:"我们可以最恰当地说,分析引擎织出的代数图案就像提花织机织出的花和叶一样"。

7.他的发明并不限于计算机领域

巴贝奇作为一个发明家活跃在许多领域。 在十几岁时,他想出了一个旨在帮助在水上行走的鞋子的想法。 后来,在为利物浦和曼彻斯特铁路工作时,他构思了捕牛器。

如果他真的建造了一个,它可能是第一个类似于犁的装置,被安装在机车的前面,用来把牛和其他障碍物从铁轨上推开。

8.他开展了改革英国科学的运动

巴贝奇坚信科学对社会的实用价值,但对英国机构的保守主义感到不安,他确信这种保守主义阻碍了18世纪的英国科学。 为此,他发表了 对英国科学衰落的反思 1830年,《科学》杂志描绘了一幅令人沮丧的画面,如果社会不支持科学努力,将会是什么样子。

查尔斯-巴贝奇在《伦敦新闻画报》上的文章(1871年11月4日)

图片来源:Thomas Dewell Scott,公共领域,通过维基共享资源。

9.他帮助在英国建立了现代邮政系统

作为皇家天文学会成员的一部分,巴贝奇与托马斯-弗雷德里克-科尔比探讨了现代邮政系统的需求。 在他们得出应该有一个统一费率的结论后,1839年推出了统一四便士邮政,这是皇家邮政改革的首批干预措施之一。

10.巴贝奇的大脑在伦敦展出

1871年10月18日,查尔斯-巴贝奇在伦敦的家中去世。 他的遗产是作为一个终身的发明家,在计算机历史上占有重要地位。 它的物质形式还体现在他的两半大脑上,这些大脑保存在伦敦的两个地方。 巴贝奇的一半大脑位于皇家外科学院的亨特博物馆,而另一半则在伦敦的科学博物馆展出。

Harold Jones

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