Charles Babbage e Analytical Engine: përshkrimi, karakteristikat, historinë dhe pronat

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - një pionier i krijimit inxhinieri kompjuterike, i cili zhvilloi klasën e 2 kompjutera - Diferenca dhe analitike. I pari mori emrin e tij për shkak të parimeve matematikore mbi të cilat ajo është e bazuar - metodës së dallimeve fundme. bukurinë e saj është në përdorim ekskluziv të aritmetik kësaj pa nevojën e shumëzimit dhe pjesëtimit, të cilat janë të vështirë për të realizuar mekanikisht.

Më shumë se një makinë llogaritëse

Diferenca Engine Babbage paraqet një pajisje numërimit. Ajo operon numrat e vetmja metodë e cila është në gjendje të vazhdueshme stacking ato sipas metodës së dallimeve fundme. Ajo nuk mund të përdoret për llogaritje të përgjithshme aritmetike. Analitike njëjta Babbage makinë shumë më tepër se vetëm një makinë llogaritëse. Ajo shënon kalimin nga aritmetike te mekanizuar shkallë të plotë me qëllim të përgjithshëm informatikë. Në faza të ndryshme të evolucionit të ideve të Babbage, ka pasur të paktën 3 projekte. Prandaj, është më mirë për t'iu referuar makinat analitike në shumës.

Lehtësi dhe efikasitetin e inxhinierisë

Babbage makina informatikë janë njësi dhjetore në kuptimin që ata përdorin 10 shifra nga 0 deri 9 dhe digital sepse veprojnë vetëm me integers. Vlerat janë ingranazhet, dhe çdo kategori jepet rrota e tij. Në qoftë se ajo ndalon në një pozitë të ndërmjetme midis integers, rezultati është i padefinuar, dhe funksionimi i makinës është e bllokuar, për të treguar një shkelje të integritetit të llogaritjeve. Kjo është një formë e zbulimit të gabimit.

Bebbidzh gjithashtu parasysh përdorimin e sistemeve të vdekur llogaritje të tjera përveç decimal në t. H. binare dhe një bazë 3, 4, 5, 12, 16 dhe 100. Ajo është ndalur në decimal, për shkak të familjaritetit dhe inxhinieri efikasitetin e saj sepse në sajë të të reduktuar ndjeshëm numrin e lëviz pjesë.

Diferenca Engine №1

Në 1821, Babbage ka filluar zhvillimin e një mekanizmi për funksionet e llogaritjes dhe nxjerrjen polinom. Autori e përshkruan atë si një mjet për llogaritjen automatike të sekuencës së vlerave me shtypjes automatik të rezultateve në formë tabelare. Një pjesë integrale e strukturës së printerit është e shoqëruar mekanikisht në seksionin e llogaritjes. Diferenca Engine №1 paraqet dizajnin e parë të plotë për të kryer në mënyrë automatike llogaritjet.

Nga koha në kohë Babbage ndryshuar funksionalitetin e pajisjes. Dizajni 1830 përfaqëson një makinë projektuar për 16 shifra dhe 6 urdhrat e diferencës magnitudë. Modeli përbëhej nga 25 th. Pjesë të ndarë në mënyrë të barabartë midis kompjuterit dhe seksionin e printer. Nëse pajisja është ndërtuar, ajo do të peshonte një rreth 4 ton dhe do të ketë një lartësi prej 2.4 m. Puna në Engine Diferenca Babbage u ndalua në 1832, pas një mosmarrëveshje me një inxhinier Joseph Clement. Financimi publik në fund të pushuar në 1842

motor analitike

Kur puna në makinë ndryshim ngecur në 1834, Babbage konceptuar pajisje shumë ambicioz, i cili më vonë u quajt Analytical mekanizëm universal programueshëm informatikë. Pronat strukturore të Babbage makinës kryesisht korrespondojnë me blloqet themelore të kompjuterit moderne dixhitale. Programimi është bërë duke përdorur kartat shënoj. Kjo ide ishte huazuar nga vegjë Jacquard, ku ata janë përdorur për të krijuar modele komplekse të tekstilit.

Struktura logjike e Babbage analitike motor thelb korrespondon me epokën elektronike kompjuter projektimit dominant, që nënkupton një kujtim ( "dyqan") ndahet nga procesori qendror ( "mulli"), ekzekutimi vijues i operacioneve dhe mjetet për hyrje dhe dalje të të dhënave dhe udhëzime. Prandaj, titulli i një zhvillimi pionier i autorit teknologjisë kompjuterike ishte i merituar.

Kujtesës dhe CPU

Makinë Babbage është një "dyqan", ku ju të ruajtur numrat dhe rezultatet e deritanishme, si dhe një "mulli" të veçantë, i cili ekzekuton përpunimin aritmetike. Ajo kishte një grup prej 4 funksionet aritmetike dhe mund të kryejnë shumëzimin e drejtpërdrejtë dhe ndarje. Përveç kësaj, pajisja ishte në gjendje për të kryer operacione që tani kanë emrat e ciklit të kushtëzuar bronkial (iterations), microprogramming, përpunimit paralel, fiksimin, impuls formësimin dhe kështu me radhë. N. Autori i terminologjisë tillë nuk është përdorur.

CPU motor analitik i Charles Babbage, të cilën ai e quajti "mulli", parashikon:

• ruajtjen numrat, operacionet në të cilat janë bërë menjëherë, në regjistrat;
• Ajo ka hardware për të punuar me ta operacionet themelore aritmetike;
• transmetimi i udhëzimeve të jashtme user-friendly në një menaxhim të detajuar të brendshëm;
• Sistemi sinkronizimi (clock) për të ekzekutuar udhëzimet në një mënyrë të zgjedhur me kujdes.

Mekanizmi i kontrollit makinë analitike vepron automatikisht dhe përbëhet nga dy pjesë: më i ulët niveli, i kontrolluar nga bateri masive, të quajtur fuçi, dhe një nivel të lartë duke përdorur kartat e grushta projektuar për jacquard afrohet, është përdorur gjerësisht në fillim të viteve 1800.

pajisjet e prodhimit

Rezultati i llogaritjeve është shfaqur me metoda të ndryshme, duke përfshirë shtypjen, kartat e grushta, komplot dhe prodhimin automatike e stereotipeve - tabaka nga materiali i butë në të cilën rezultati print është prodhuar që mund të shërbejë si një formë për të hedh pllaka për printim.

dizajn të ri

punë pioniere e Engine analitike Babbage kishte përfunduar në masë të madhe në 1840 dhe filloi për të zhvilluar një pajisje të re. Në periudhën prej 1847 deri 1849 ai përfundoi Engine zhvillimit №2 Diferenca, është një version i përmirësuar i origjinalit. Ky modifikim është projektuar për operim me një 31-bit numrat dhe mund të rezultojë në formë tabelare ndonjë urdhër polinomin 7-të. Dizajni ishte elegante e thjeshtë dhe kërkon vetëm një të tretën e numrit të pjesëve të modelit origjinal, duke siguruar pushtet të barabartë informatikë saj.

Dallimi dhe Engine analitike e Charles Babbage përdorur të njëjtin dizajn pajisje output, i cili jo vetëm që e bën të printuar në letër, por edhe të automatikisht të krijuar stereotipe dhe format e tyre vullnet sipas një plan urbanistik të paracaktuar të operatorit faqe. Në të njëjtën kohë ajo parashikuar mundësinë e krijimit lartësinë linjë, numrin e shtyllave, gjerësia e fushës, ofron rreshtave automatike kanate ose kolona dhe vendosjen e linjave bosh për lexueshmëri.

trashëgim

Përveç disa pjesërisht e krijuar nga mekanike modelet e kuvendit dhe të testimit të seksioneve të vogla të punës, asnjë nga strukturat nuk është zbatuar plotësisht për Babbage jetës. Kryesore u mblodhën në 1832 modeli ishte pjesë 1/7 №1 Difference Engine, e cila përbëhej nga rreth dy mijë. Copë. Ajo punon njësoj në këtë ditë dhe është pajisja e parë e suksesshme automatik informatikë që zbaton një llogaritje matematikore në mekanizmin. Babbage vdiq kur shkon në një pjesë të vogël eksperimental të Engine analitike. Shumë detaje të strukturës janë të ruajtura, si dhe një arkiv të plotë të vizatimeve dhe shënime.

Projekte kompjutera mëdha mekanike Babbage konsiderohet si një nga arritjet e mahnitshme intelektuale të shekullit XIX. Vetëm në dekadat e fundit puna e tij ka qenë e studiuar në detaje, dhe shkalla e rëndësisë së asaj që ai ka bërë, bëhet më e dukshme.