Πρόσωπα - Γεγονότα

Τσαρλς Μπάμπατζ – ο πατέρας των υπολογιστών

Written by Δ.Μ.

Ο Τσάρλς Μπάμπατζ (Charles Babbage), που γεννήθηκε 26 Δεκεμβρίου του 1792, κατείχε έδρα Μαθηματικών στο πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ και υπήρξε ιδρυτικό μέλος της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας. Έγραψε για διάφορα θέματα και συνέβαλε στην ανάπτυξη πρακτικών συσκευών. Η μεγάλη δόξα, αλλά και η απογοήτευσή του ήταν ότι ανακάλυψε τις βασικές αρχές του σύγχρονου υπολογιστή ένα αιώνα πριν την ύπαρξη της τεχνολογίας που θα επέτρεπε την κατασκευή του. Δικαίως λοιπόν θεωρείται ο «πατέρας» των υπολογιστών.

Ο Τσάρλς Μπάμπατζ (Charles Babbage), που γεννήθηκε 26 Δεκεμβρίου του 1792, κατείχε έδρα Μαθηματικών στο πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ και υπήρξε ιδρυτικό μέλος της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας. Έγραψε για διάφορα θέματα και συνέβαλε στην ανάπτυξη πρακτικών συσκευών. Η μεγάλη δόξα, αλλά και η απογοήτευσή του ήταν ότι ανακάλυψε τις βασικές αρχές του σύγχρονου υπολογιστή ένα αιώνα πριν την ύπαρξη της τεχνολογίας που θα επέτρεπε την κατασκευή του. Δικαίως λοιπόν θεωρείται ο «πατέρας» των υπολογιστών.

BabbageΟ Τσαρλς Μπάμπατζ άφησε περισσότερα από 130 μέτρα λεπτομερών σχεδιαγραμμάτων που αναφέρονται κυρίως στην «Αναλυτική Μηχανή»

Ο άνθρωπος που βοήθησε στο να παραμείνει γνωστό το έργο του Μπάμπατζ και πιο συγκεκριμένα η Αναλυτική Μηχανή ήταν η Άιντα, Κόμισσα του Λόβλις, η οποία θεωρείται ως η πρώτη προγραμματίστρια υπολογιστών. Βάσει των γνωστών ιστορικών στοιχείων, ήταν ο πρώτος που έφτιαξε προγραμματιζόμενο υπολογιστή. Μηχανικό βέβαια, με μοχλούς και γρανάζια, γιατί μιλάμε για το 1849! Ήταν μαθηματικός, εφευρέτης, μηχανικός, αλλά και φιλόσοφος (έχει γράψει και θεολογικά κείμενα). Ασχολήθηκε με την κρυπτογράφιση, ενώ επινόησε και το τριγωνικό χαμηλό κομμάτι της πρόσοψης των ατμομηχανών, που απομακρύνει εμπόδια από τις ράγες.

Επίσης επινόησε το οφθαλμοσκόπιο, το εργαλείο που όλοι έχουμε δει σε επίσκεψη στον οφθαλμίατρο. Είναι ενδιαφέρον το πώς η εφεύρεση αυτή δεν έγινε γνωστή. Την έδωσε σε ένα γιατρό να κάνει δοκιμές, αλλά το θέμα ξεχάστηκε. Το οφθαλμοσκόπιο διαδόθηκε όταν το εφηύρε ανεξάρτητα ο Χέλμχολτς το 1851.

Από το 1828 έως το 1839, ο Μπάμπατζ ήταν Λουκασιανός Καθηγητής Μαθηματικών στο Καίμπριτζ. Την ίδια έδρα κατείχαν ο Νέυτωνας, αλλά και ο Στήβεν Χόκινγκ. Το σημαντικότερο επίτευγμά του είναι η παρακάτω φωτογραφία.

babbage12sΑφού η ιδέα καταστάλαξε μέσα του, ξεκίνησε το σχεδιασμό της Διαφορικής Μηχανής. Επί δέκα χρόνια τον χρηματοδοτούσε η βρετανική κυβέρνηση για την ολοκλήρωσή της. Φαίνεται όμως ότι λόγω του χρόνου που περνούσε, αλλά και της ιδιαίτερης προσωπικότητάς του, οι υπεύθυνοι έχασαν την εμπιστοσύνη τους και η συνεργασία διακόπηκε. Τελικά δεν την κατασκεύασε ποτέ.

Babbage Engine

Η μηχανή ονομάζεται διαφορική επειδή στο πιο θεμελιώδες επίπεδο, έκανε μόνο αφαιρέσεις. Υπάρχει στα μαθηματικά κάτι, που το λένε πεπερασμένη διαφορά. Και μέσω της μεθόδου των πεπερασμένων διαφορών είναι εφικτό να παρακάμψεις την ανάγκη για πολλαπλασιασμό και διαίρεση. Ουσιαστικά, αν θέλεις να κάνεις μια διαίρεση, κάνεις κάποιες συγκεκριμένες αφαιρέσεις και βρίσκεις μια προσέγγιση του αποτελέσματός που έψαχνες -μέχρι το έκτο δεκαδικό ψηφίο.

Εφαρμόζοντας μαζικά αυτή τη μέθοδο, μπορείς να φτιάξεις λοιπόν ένα τεράστιο αναλογικό κομπιουτεράκι. Και μόλις μπορείς να κάνεις τις τέσσερις βασικές πράξεις, μπορείς να χρησιμοποιήσεις άλλες προσεγγιστικές μεθόδους σαν αυτή των πεπερασμένων διαφορών, και να βρεις (μέχρι κάποιο δεκαδικό ψηφίο) λογαρίθμους, ημίτονα, συνημίτονα και της Παναγιάς τα μάτια.

Χειρονακτικά, αυτές οι πράξεις είναι απίστευτης πολυπλοκότητας. Αλλά τα γρανάζια ούτε κουράζονται, ούτε χαζεύουν και είναι πολύ πιο γρήγορα. Το 2002 κατασκευάστηκε για πρώτη φορά το μηχάνημα, και δουλεύει. Υπολογίζει τριγωνομετρικούς αριθμούς, λογαρίθμους, λύνει συναρτήσεις, και διάφορα άλλα. Επίσης, είναι πάρα πολύ εντυπωσιακό στην εμφάνιση.

Επίσης, κατασκευάστηκαν δύο μηχανές, ανεξάρτητα η μία από την άλλη και είναι ελαφρώς διαφορετικές. Η μία βρίσκεται στο London Science Museum (το οποίο οργάνωσε την κατασκευή και των δύο), και η άλλη -που ολοκληρώθηκε το 2008 βρίσκεται στο Computer History Museum, στην Καλιφόρνια.

Αφού η κατασκευή της διαφορικής μηχανής του ματαιώθηκε, ο Μπάμπατζ άρχισε να σχεδιάζει μια διαφορετική, πιο πολύπλοκη μηχανή, την οποία ονόμασε Αναλυτική μηχανή. Η μηχανή δεν είναι ένα μοναδικό φυσικό αντικείμενο, αλλά μια διαδοχή από σχέδια, τα οποία συνέχισε να τροποποιεί μέχρι τον θάνατο του, το 1871.

Η βασική διαφορά ανάμεσα στις δύο μηχανές είναι ότι η Αναλυτική μηχανή μπορούσε να προγραμματιστεί χρησιμοποιώντας Διάτρητες κάρτες. Ο Μπάμπατζ συνειδητοποίησε ότι μπορούσε να αποθηκεύσει προγράμματα σε αυτές τις κάρτες, ώστε ο χρήστης χρειαζόταν μόνο να δημιουργήσει το πρόγραμμα μια φορά, και μετά εισάγωντας την κάρτα θα μπορούσε να το τρέξει ξανά.

Η αναλυτική μηχανή θα χρησιμοποιούσε βρόχους από τις διάτρητες κάρτες του Τζάκαρντ για να ελέγχει έναν μηχανικό υπολογιστή, ο οποίος θα σχημάτιζε τα αποτελέσματα βάσει των αποτελεσμάτων των προηγούμενων υπολογισμών. Αυτή η μηχανή προοριζόταν να έχει αρκετά από τα χαρακτηριστικά τα οποία σήμερα χρησιμοποιούνται στους σύγχρονους υπολογιστές, όπως ο έλεγχος κατά ακολουθίες (sequential control), η διακλάδωση (branching) και οι βρόχοι (looping), και θα ήταν η πρώτη μηχανή η οποία θα ήταν πλήρης κατά τον έλεγχο του Τούρινγκ.

Η Άντα Λάβλεϊς, μια μαθηματικός, και από τους λίγους ανθρώπους που κατάλαβαν πλήρως τις ιδέες του Μπάμπατζ, δημιούργησε ένα πρόγραμμα για την Αναλυτική μηχανή. Αν είχε ποτέ κατασκευαστεί η Αναλυτική μηχανή, το πρόγραμμά της θα μπορούσε να υπολογίσει μια ακολουθία από αριθμούς της κατανομής Μπερνούλλι. Βάσει αυτής της εργασίας, η Λάβλεϊς σήμερα θεωρείται ο πρώτος άνθρωπος στο κόσμο που ασχολήθηκε με προγραμματισμό υπολογιστών.[28] Το 1979, μια σύγχρονη γλώσσα προγραμματισμού ονομάστηκε Ada προς τιμήν της.

About the author

Δ.Μ.