Babbages Analytical Engine. Joe D / Wikimedia
Charles Babbage ist in jeder Hinsicht die Person, der Sie danken müssen, dass Sie diesen Artikel jetzt lesen können. Er gilt als Erfinder des digital programmierbaren Computers, und seine Arbeit in Mathematik hat das Gebiet für immer verändert.
Babbage war Mathematiker Erfinder und Maschinenbauingenieur, der sein Leben diesen Themen gewidmet hat. Trotzdem war er ein Polymath, dessen Erfindungen und Entdeckungen in allen MINT-Bereichen weit verbreitet sind.
Um zu verstehen, welchen Einfluss dieser große Erfinder auf unser Leben hatte, schauen wir uns an, was er erreicht hat.
Differenz-Engine
Dieser berühmte Mathematiker beherrschte mathematische Tabellen sehr gut. Tatsächlich wurden diese Geräte im frühen 19. Jahrhundert häufig verwendet, als Babbage für Navigation, Wissenschaft und Technik lebte. Da es zu dieser Zeit keine mechanischen Taschenrechner gab, wurden sie immer von Hand berechnetdurch langwierige Mittel.
Angesichts des Hintergrunds von Charles im Maschinenbau versuchte er, ein Gerät zu entwickeln, das diese Tabellen automatisch und genau löst und so den Ingenieuren Zeit und Geld spart.
1819 begann Babbage mit dem Bau eines kleinen Modells des von ihm entwickelten mechanischen Rechners. Die Fertigstellung dauerte 3 Jahre. 1822 hatte er das fertige Modell, das jetzt als Differenzmaschine 0 bezeichnet wird. Diese Maschine war in der Lage zu berechnen undDrucktabellen die mathematische Art während der Benutzereingabe zum Anlassen eines Griffs.
Nach diesem ersten Proof of Concept bekundete die britische Regierung Interesse an der Maschine und gab Babbage 1700 Pfund, um ein Modell in Originalgröße zu erstellen. Dieses vollständige Modell sollte in der Lage sein, Polynomfunktionen zu berechnen.
Wie bei den meisten experimentellen Ingenieurprojekten dauerten die Bemühungen von Babbage, das Gerät zu bauen, mehrere Jahre und kosteten am Ende 17 Tausend Pfund zu der Zeit.
Bis 1832 war ein kleiner Teil des Motors gebaut worden, aber das Projekt fiel aus der guten Finanzierung der Regierung heraus. Leider wurden einfach zu viele hochwertige, präzisionsgefertigte Teile benötigt, um es zum Laufen zu bringenDesign erforderlich 25.000 Arbeitsteile und der endgültige Unterschied Motor hätte gewogen 13 Tonnen Skalierung auf über 2,4 Meter Höhe.
Es sollte beachtet werden, dass Babbages Design für die Differenz-Engine funktioniert hätte oder eher funktioniert. Es war nur die Finanzierung und die Praktikabilität eines so großen Geräts, die verhindert hat, dass es zum Tragen kommt. Es gibt ein funktionierendes Modell derDifferenzmotormaschine im Science Museum in London
Analytical Engine
Nachdem Babbage die ursprüngliche Differenz-Engine nicht fertiggestellt hatte, arbeitete er an der Entwicklung eines neuen Designs für die Differenz-Engine Nummer 2. Diese wird später als seine Analyse-Engine bezeichnet.
Dieses Design ähnelte eher einem Allzweckcomputer, der arithmetische Logik, bedingte Formeln und Schleifen sowie eine Form des mechanischen Speichers ausführen konnte. Die gesamte Programmierung für diesen mechanischen Computer wurde mit Lochkarten ausgeführt, ein Gerät, an das sich jeder erinnern wird, der sich in den 1970er und 1980er Jahren mit frühem Digital Computing beschäftigt hat.
Ada Lovelace, eine britische Mathematikerin zu dieser Zeit, arbeitete an der Entwicklung von Anweisungen für Babbages Maschine und schloss das Projekt bald darauf ab. Leider wurde die analytische Maschine nie gebaut, aber da Ada die Anweisungen vervollständigte, wird sie von vielen als die angesehen. erster Computerprogrammierer.
Nicht nur, dass die analytische Engine nie von Babbage gebaut wurde, sondern das Design wurde für die nächsten hundert Jahre praktisch vergessen, bis 1937 die Notizbücher des Ingenieurs entdeckt wurden. 1991 konnten britische Wissenschaftler die analytische Engine nach Babbages Initiale bauenSpezifikationen. Sie beendeten auch sein begleitendes Druckerdesign für den Motor im Jahr 2000.
Babbages Entwürfe und Pseudo-Prototypen galten als die ersten mechanischen Computer, die jemals erfunden wurden. Wenn er zu dieser Zeit nur mehr Geld hätte - die Welt des Rechnens könnte heute viel weiter fortgeschritten sein.
Während die von ihm entworfenen Maschinen mechanisch und sperrig waren, ähnelt das Grundkonzept dem modernen Computer. Aus diesem Grund wird er oft als einer der Pioniere der Computer angesehen.
Eisenbahnerfindungen
Babbage, ein Polymath, beschäftigte sich nicht nur mit mechanischen Computern. Durch seine enge Freundschaft mit dem Ingenieur Marc Brunel war er auch stark in der Eisenbahnindustrie engagiert.
1838 erfand Babbage tatsächlich ein Gerät, das an der Vorderseite von Schienenmotoren sitzt und als Pilot oder umgangssprachlich als Kuhfänger bezeichnet wird. Dies war ein Metallrahmen, der an die Vorderseite von Zügen passte, um die Gleise von Hindernissen zu befreien.
Babbage wird ebenfalls gutgeschrieben erfand das Dynamometerauto. Dieses Gerät war ein großer Triebwagen, mit dem die Leistung eines Zuges wie Geschwindigkeit, Zugkraft, Höchstgeschwindigkeit usw. gemessen werden konnte.
Er hatte nichts mit Babbages Arbeit in der Eisenbahnindustrie zu tun, aber keinen eigenen Abschnitt zu rechtfertigen. Er erfand auch das Ophthalmoskop, ein optisches Gerät, mit dem Augenoptiker in den Augenhintergrund sehen können.
Andere Interessen und Entdeckungen
Wie Sie wahrscheinlich bis jetzt feststellen können, erstreckten sich Charles Babbages Interessen und Studienbereiche auf verschiedene Themen und sogar Branchen. Zwei weitere einzigartige Interessen des berühmten Erfinders sind Kryptographie und seine fast obsessive Abneigung gegen "öffentliche Belästigungen".
Kryptographie
1845 löste Babbage eine Chiffrier-Herausforderung, die ihm sein Neffe gegeben hatte. Dabei konnte er tatsächlich alle Chiffren mit etwas korrelieren, das als Vigen bekannt ist. ère table. Diese Tabellen sind im Wesentlichen Zeilen des englischen Alphabets, die jeweils um einen Buchstaben verschoben sind, wenn Sie sich nach unten bewegen. Babbage erkannte, dass Chiffren mit diesen Stichwörtern mithilfe einer Art Schlüsselwort unter Verwendung grundlegender Mathematik korreliert werden können.
Sein Wissen über Chiffren war in den 1850er Jahren während des Krimkrieges für das Militär von Vorteil. Babbage konnte brechen. Vigenère Autokey-Chiffre, obwohl dies ein militärisches Geheimnis war und einem Infanterieoffizier öffentliche Anerkennung für die Lösung der Chiffre Jahre später verliehen wurde.
öffentliche Belästigungen
In den 1800er Jahren waren öffentliche Belästigungen Menschen, die genau so waren, wie es sich anhört, ein Ärgernis für die Öffentlichkeit. Von Betrunkenen bis zu lauten Teenagern. Babbage war stark an sehr öffentlichen Kampagnen gegen diese Zahlen beteiligt, natürlich unter Verwendung von Mathematik.
1857 veröffentlichte er ein Papier mit dem Titel "Tabelle der relativen Häufigkeit der Bruchursachen von Glasscheiben", in dem angegeben wurde, wie viel Prozent der zerbrochenen Fenster durch diese Belästigungen verursacht wurden.
Babbage mochte auch keine Bürger und hielt die schlechten Aktionen, die von der Öffentlichkeit auf der Straße ergriffen wurden, genau auf dem Laufenden. Er würde aktiv versuchen, die Leute davon abzuhalten, auf der Straße Musik zu spielen.
Bemerkenswert, Babbage war auch ein großer Befürworter der Anti-Hoop-Rolling-Kampagnen der 1860er Jahre. Er beschuldigte diese kleinen Kinder, Pferde dazu gebracht zu haben, zu stolpern und ihren Reiter abzuwerfen. Seine entschlossene Unterstützung führte ihn sogar zu einer Debatte im Gemeinwesenim Jahr 1864.
Wie Sie sehen, war Babbage nicht nur ein mathematisches Genie, sondern er hat auch auf Partys Spaß gemacht.