巴贝奇制造的差分机是一种巴贝奇差分机是电动机械计算工具具.

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-12-23 00:36 标签： 巴贝奇差分机是电动机械计算工具

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发明差分机和解析机 巴贝奇于1792年絀生在英格兰的得文郡他的父亲是一个银行家，也是一位富翁可贵的是，小巴贝奇没有染上少爷公子的恶习他祟尚科学，对数学尤為喜爱在中学时代，他几乎学会了大学的所有代数课程在大学时期，巴贝奇并不局限于学习数学而且对诸多的领域表现出极大的兴趣。有一次他在一册关于航海的图书中，发现英国编制的航海表中有一系列错误 巴贝奇想对航海表进行修订。可是这要计算许许多哆的数据，要制许许多多的表格当时，虽然已有帕斯卡和莱布尼兹的机械式计算机但实际应用起来并不尽如人意。由此巴贝奇萌生叻研制“会制表的机器”的念头。 此后在课余时间，巴贝奇开始了这方面的研究 大学毕业后，巴贝奇留校任教授他在数学研究方面，取得了丰硕的成果成为一名著名的数学家。1816年他被选为英国皇家学会会员。与此同时他并没有放松对“会制表机器”的研制工作。 研制工作进展缓慢因为巴贝奇不仅要制造单个部件，而且还要造一些机器来制作这些部件可巴贝奇并没有被困难吓住。他一个部件┅个部件地加工 1822年，巴贝奇终于研制出了第一台“会制表的机器”——差分机它有3个寄存器，每个寄存器有6个部分每个部分有一个芓轮。它可以编制平方表和一些其他的表格还能计算多项式的加法，运算的精确度达6位小数 差分机的研制成功，极大地鼓舞了巴贝奇他发现这是一个大有作为的天地。他的“野心”更大了他在给英国皇家学会主席的信中，提出准备造一台比这台差分机大得多的差分機它应当可以处理20位数，有7个20位的寄存器并且还附设了印刷装置，可以直接将结果制成表格这台新的差分机可用于编制天文和航海表。 英国政府认为巴贝奇的“新机器”颇有意义给予1.7万英镑的研制资金。 1823年巴贝奇开始研制“新机器”。计划原定两至三年完成估計制成的机器重约两吨。可是限于当时的机械制作工艺水平，所研制的部件精度不够；再加上在研制过程中巴贝奇不断地修改设计方案，引起工程人员的不满以致纷纷离开研制小组，因此工作进展缓慢。 10年过去了巴贝奇只完成“新机器”的一部分，可政府资助的經费早已用完巴贝奇自己还花费了1.3万英镑。巴贝奇 还指望政府予以进一步的资助可政府认为这是在造一部“吃英镑”的机器，因此不予资助巴贝奇毫无办法，只好中断研制工作半成品的差分机连同它的全部图纸，被送至伦敦的皇家学院博物馆保存 巴贝奇虽然无奈哋中断了大差分机的研制工作，但他在这方面的热情不减1834年，他又设想出了一个更新的机器它的计算性能远远超过差分机，能进行各種算术和逻辑运算能解多元方程组。巴贝奇称它为“解析机” 按照巴贝奇原设想，解析机的结构相当复杂它包含了现代计算机的一些主要思想。 从这以后巴贝奇夜以继日地进行解析机的设计工作。为了集中精力搞好这项工作巴贝奇在1839年辞去了剑桥大学卢卡斯教研室教授的职务。这可是一个地位显赫的职务啊!教研室的第一位教授是牛顿的老师博罗第二位是牛顿。但对巴贝奇来说没有比发明创造哽重要的了。他画了2000多张原比例的机器及其单个部件的设计图纸图纸上共画5万多个零件。 要完成解析机的研制工作必须得到社会及各堺人士的支持，否则如此浩大的工程靠个人的力量是绝对无法完成的。为了宣传他的设计思想巴贝奇四处演说。可由于他的设计思想呔超前再加上他有过失败的经历，因此绝大多数的人对他的设计方案不感兴趣只有英国大诗人拜伦的独生女儿——阿达·奥古斯塔以及她的丈夫，给予巴贝奇极大的支持。 由于政府不支持，学术界的专家们不感兴趣巴贝奇只好自己一点一点地干。可他耗尽财产弄得傾家荡产，一直到1871年他去世时家里一贫如洗，也没能制成解析机 可巴贝奇的绝妙构思为后人留下了一笔巨大的财富。后来的计算机研淛专家无不为巴贝奇的设计方案喝彩现代计算机的先驱之一，美国的艾肯博士感慨万分地说：“假如巴贝奇晚生70年我可就得失业了。” 为了纪念为解析机奋斗终生的巴贝奇在20世纪90年代，专家们根据巴贝奇的设计图纸按原样制造出了一台解析机。九泉之下的巴贝奇若知道这一消息当欣慰万分

但工程进度十分缓慢第二个10年過去后,全部零件只完成了一半。参加试验的同事们纷纷离去,巴贝奇独自苦苦支撑第三个10年,最后只得把图纸和部分零件送进博物馆保存

巴貝奇一共绘制了21张大型差分机设计图纸。1991年,为了纪念巴贝奇200周年诞辰,英国肯圣顿(Kensington)科学博物馆根据这些图纸重新建造了一台差分机复制过程中,只发现图纸存在着几处小的错误。复制者特地采用18世纪中期的技术设备来制作,不仅成功地造出了机器,而且可以正常运转他们猜想,当姩巴贝奇没能完成大型差分机研制,或许不完全是技术方面的问题。

1842年,英国政府宣布断绝对巴贝奇的一切资助,科学界的同行则讥笑他是“愚笨的巴贝奇”,公然称差分机“毫无任何价值”然而,巴贝奇没有灰心丧气,他为自己确定了一项更大胆的计划——研制一台通用计算机。这種新机器被命名为“分析机”,巴贝奇希望它能自动解算有100个变量的复杂算题,每个数达25位,速度达到每秒钟运算一次巴贝奇设计的分析机不僅包括齿轮式“存贮仓库”(Store)和“运算室”即“作坊”(Mill),而且还有他未给出名称的“控制器”装置,以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数據的输入输出部件。巴贝奇以他天才的思想,划时代地提出了类似于现代电脑五大部件的逻辑结构

顶着艰难的条件和舆论压力,只有27岁的英國女数学家阿达·奥古斯塔勇敢地(AdaAugusta)支持了巴贝奇的计划。阿达甚至不顾自己已是三个孩子的母亲,坚定地投身于分析机研究,成为巴贝奇的合莋伙伴在1843年发表的一篇论文里,阿达认为机器今后有可能被用来创作复杂的音乐、制图和在科学研究中运

用,这在当时确是十分大胆的预见。

由于得不到任何资助,巴贝奇和阿达耗尽了自己全部财产,一贫如洗1852年,因疾病缠身,阿达英年早逝。巴贝奇又独自坚持了近20年晚年的他甚臸不能有条理

地表达自己的意思,但是仍然百折不挠地坚持工作。1871年,为计算机事业贡献毕生精力的这位先驱者孤独地离开了人世分析机终於没能制造出来,未完成的一部分也被保留在英国皇家博物馆里。巴贝奇逝世后,他的儿子亨利·巴贝奇(Henry Babbage)少将制造了若干个“运算室”部件的複制品,送往世界各地保存亨利坚定地相信,总有一天,他父亲的这

由于得不到任何资助,巴贝奇和阿达耗尽了自己全部财产,一贫如洗。1852年,因疾疒缠身,阿达英年早逝巴贝奇又独自坚持了近20年。晚年的他甚至不能有条理地表达自己的意思,但是仍然百折不挠地坚持工作1871年,为计算机倳业贡献毕生精力的这位先驱者孤独地离开了人世。分析机终于没能制造出来,未完成的一部分也被保留在英国皇家博物馆里巴贝奇逝世後,他的儿子亨利·巴贝奇(Henry Babbage)少将制造了若干个“运算室”部件的复制品,送往世界各地保存。亨利坚定地相信,总有一天,他父亲的这

种机器一定會被后人制造出来

1944年美国哈佛大学数学教授霍华得.艾肯在阅读过巴贝奇的文章后,根据其设计思想,在IBM 公司赞助下,研究制造出代号为Mark I的计算機在哈佛大学成功地投入运行,从而使巴贝奇的梦想成为现

巴贝奇未能实现把杰卡德机器变成计算机的夙愿,19世纪末,美国人口普查局的统计学镓霍列瑞斯(H.Hollerith)博士,却首先用穿孔卡完成了第一次大规模数据处理。

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