Чарлз Бабидж (Charles Babbage)

    В началото на 19 век Чарлз Бабидж формулира основните принципи, които трябва да залегнат в основите на конструкцията на изчислителна машина от принципно нов тип:

• В машината трябва да има "склад" за съхраняване на цифрова информация. (В съвременните компютри това е запомнящото устройство.)
• В машината трябва да има устройство, осъществяващо операции над числа, извлечени от "склада". Бабидж наричал това устройство "мелница". (В съвременните компютри това е аритметическото устройство.)
• В машината трябва да има устройство за управление на последователността на изпълнение на операциите, предаването на числа от "склада" към "мелницата" и обратно, т.е. устройство за управление.
• В машината трябва да има устройство за въвеждане на изходни данни и показване на резултати, т.е. устройство за вход-изход.

    Тези изходни принципи, формулирани преди повече от 150 години, изцяло са реализирани в съвременните електронно-изчислителни машини, но за 19 век те се оказват преждевременни. Бабидж прави опит да създаде машина от такъв тип на основата на механическия аритмометър, но нейната конструкция се оказала много скъпа, и работата по изработката на действаща машина така и не успяла да приключи.

    От 1834 година и до края на живота си Бабидж работил над проекта за аналитична машина, без да се опитва да я построи. Чак през 1906 година неговият син изработил демонстрационни модели на някои части на машината. Ако такава аналитична машина би била завършена , то , по оценката на Бабидж , за събиране и изваждане ще са необходими 2 секунди , а за умножение и деление – 1 минута.

    Всяка сутрин хиляди служители запълвали тесните лондонски улички в началото на XIX век. Те бързали към своите кантори, за да се потопят в тягостния свят на цифрите - финансови прогнози и отчети за събрани данъци, морски астрономически таблици и календари. Могъществото на "Владетеля на моретата" се крепяло в немалка степен и на армията анонимни изчислители, търпеливо прехвърлящи милиарди числа.

    През 1812 година Чарлз Бабидж дремел над отворената логаритмична таблица. Приятел на младия математик го разбудил с възгласа: "За какво мечтаеш?", на което Бабидж отговорил: "...А нима всички тези таблици на може да бъдат изчислени с помощта на машина!"

    В епохата, когато параходите и паровозите все още се считали за многообещаваща новина, Чарлз Бабидж решил да избави хората от тормоза на рутинните изчисления. Той казвал: "Аз си давам сметка, че моите твърдения могат да се разглеждат като нещо свръхутопично ...” И наистина - във възможността за създаване на автоматична изчислителна машина по това време се съмнявали и много учени.

    Чарлз се ражда през 1791 година в семейството на банкера Бенджамин Бабидж. Поради влошено здраве той до 11 годишен учил у дома. След това бил записан в едно от най-добрите частни училища на Англия, където Чарлз веднага бил впечатлен от богатата библиотека. Там имало прекрасни книги по математика...

    Към тази наука Бабидж се отнасял с трепет през целия си живот. Понякога това довеждало до куриози.

    Този фрагмент от поема на Алфред Тенисън накарал Бабидж да изпрати на поета писмо, където математикът придирчиво отбелязва: "...Добре е известно, че споменатата сума (населението на Земята) постоянно се увеличава. Затова имам смелостта да предположа, че в следващото издание на Вашата превъзходна поема грешните сметки ще бъдат коригирани по следния начин:

     Може би това е проява на своеобразния хумор на Бабидж? Неговото отношение към предмета на спора се вижда и от следната добавка: "Аз бих могъл да Ви дам и по-точна цифра -1,167; но това, разбира се, би нарушило ритъма на стиха..."

    Бабидж се увличал също така и от изобретателство. Например, попадайки на операта "Дон Жуан", адски му доскучало и само след минути напуснал залата – да погледне как е устроен механизма на сцената...

    Бабидж се опитвал са вдъхне живот на купчина от чаркове, наречени от него "Различна машина" не една или две години. Отначало известни средства за учения заделяло Министерството на финансите на Нейно Величество. Но изследванията се проточили и господин министъра изгубил търпение да чака. Бабидж успял да построи само отделни възли на своята машина.

    Неудачата с машината въобще не обезкуражила Бабидж. Напротив, той веднага се захванал с нов, несравнимо по-сложен агрегат.

    През 1834 година конструкторът за първи път в света замислил създаването на механично устройство, способно не просто да сумира, но и да управлява хода на собствената си работа, в зависимости от заложена програма и резултатите от междинните изчисления! Прародителят на IBM бил наречен "Аналитична машина". Бабидж измислил всички основни части, които сега съставят компютъра: памет за съхраняване на числата, аритметическо устройство, механизъм, управляващ последователността на операциите, устройства за вход и изход на данните. Преди него никой дори и не бил опитал да създаде истински универсален изчислител. Даже сглобеният по-рано "аритмометър" на Блез Паскал бил, по същество, нищо повече от един усложнен суматор.

    Последователността на изчисленията в машината на Бабидж се определяла от перфокарти с програма. А първият в света програмист станала лейди Ада Лавлейс. Дъщеря на Джордж Байрон - тя проявявала несравнимо по-голям интерес към математиката, отколкото към поезията, и в това отношение приличала на Бабидж. Ада била позната с много учени от онова време, често те й гостували у дома, като тя била активен участник в научните спорове.

    Бабидж "заразил" Ада с идеята за създаване на програмируема изчислителна машина, и тя съставила няколко програми за нея. Те така и не могли да бъдат използвани, но затова пък лейди Лавлейс разработила всички основни принципи на програмирането, използвани и до днес. На нейно име даже бил наречен един от компютърните езици - "Ада".

    Бабидж бил готов и на най-екзотичните авантюри, за да намери средства за построяване на "Аналитичната машина". Даже бил решил да напише роман в три тома, разчитайки да изкара от него 500 фунта, но бързо зарязал идеята. Затова пък се запалил по нов проект – пари трябвало да му донесе автомат... за игра на кръстчета-нулички, с който Бабидж имал намерение да пътува из страната. Този автомат така и не бил създаден. Както и самата "Аналитична машина", макар че Бабидж продължил да работи над нея до края на живота си.

    Чак след смъртта му британският комитет по наука се отзовал за неговото изобретение: "Ние смятаме, че подобни машини, освен икономия на труд, ще направят осъществимо това, което се намира твърде близо до предела на човешките възможности". Защо ли това признание не се е появило приживе за изобретателя?

    Чак след смъртта на Бабидж неговият син Хенри успял да построи по чертежите на баща си централния възел на "Аналитичната машина" - аритметическото устройство, което през 1888 година изчислявало произведението на числото "пи" с естествените числа от 1 до 32 с точност до 29 знака! Машината на Бабидж се оказала работоспособна, но Чарлз така и не видял това.