Charles Babbage ya Analytical Engine: maelezo, makala, historia na mali

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - waanzilishi wa kuunda kompyuta uhandisi, ambao maendeleo ya daraja 2 kompyuta - Tofauti na Analytical. moja ya kwanza ilipata jina lake kutokana na kanuni za hisabati ambayo ni msingi - njia ya tofauti finite. uzuri wake ni katika matumizi ya kipekee ya hesabu pamoja bila ya haja ya kuzidisha na kugawanya, ambayo ni vigumu kutambua mechanically.

Zaidi ya calculator

Tofauti Engine Babbage inawakilisha kifaa kuhesabu. Ni kazi namba tu mbinu ambayo ina uwezo wa kuendelea stacking yao kwa mujibu wa njia ya tofauti finite. Haiwezi kutumika kwa ajili ya hesabu ya jumla ya hesabu. Analytical huo mashine Babbage ya zaidi kuliko tu Calculator. Ni alama ya mpito kutoka hesabu kamili wadogo kompyuta mechanized ujumla-kusudi. Katika hatua mbalimbali za mageuzi ya mawazo ya Babbage, kulikuwa na miradi angalau 3. Kwa hiyo, ni vizuri kutaja mashine za uchambuzi katika wingi.

urahisi na ufanisi wa uhandisi

Babbage kompyuta mashine ni vitengo decimal katika maana ya kwamba kutumia tarakimu 10 kutoka 0 9, na digital kwa sababu kazi tu na integers. Maadili ni gia, na kila jamii aliyopewa gurudumu yake. Kama ataacha katika nafasi ya kati kati ya nambari halisi, matokeo ni kisichojulikana, na uendeshaji wa mashine imefungwa, ili kuonyesha ukiukwaji wa uadilifu wa mahesabu. Ni aina ya kugundua kosa.

Bebbidzh pia kuchukuliwa matumizi ya kutoa hesabu mifumo maiti zaidi decimal katika t. H. Binary na msingi 3, 4, 5, 12, 16 na 100. Ni kusimamishwa katika decimal, kwa sababu ya uzoefu na uhandisi wake ufanisi kwa sababu shukrani kwa hiyo kwa kiasi kikubwa kupunguza idadi ya sehemu ya kusonga mbele.

Tofauti Engine №1

Katika 1821, Babbage alianza kuendeleza utaratibu kwa ajili ya hesabu na tabulation polynomial kazi. mwandishi anaelezea kama kifaa kwa ajili ya hesabu moja kwa moja ya mlolongo wa maadili na uchapishaji wa moja kwa moja wa matokeo katika fomu tabular. sehemu muhimu ya mfumo wa printer ni mechanically pamoja na hesabu sehemu. Tofauti Engine №1 inawakilisha kwanza kubuni kamili moja kwa moja kufanya mahesabu.

Mara kwa mara Babbage iliyopita utendaji wa kifaa. Design 1830, huonyesha mashine iliyoundwa kwa ajili ya tarakimu 16 na maagizo ya 6 ya ukubwa tofauti. mfano ilihusisha th 25 vya kugawanywa kwa usawa kati ya kompyuta na printer sehemu.. Kama kifaa imekuwa kujengwa, itakuwa na uzito wastani tani 4 na ingekuwa urefu wa 2.4 m. Kazi ya Babbage Tofauti Engine alisimamishwa katika 1832, baada ya mzozo na mhandisi Joseph Clement. fedha za umma Hatimaye iliacha mwaka 1842

injini uchambuzi

Wakati kazi kwenye mashine tofauti umesitishwa katika 1834, Babbage mimba zaidi kabambe kifaa, ambayo baadaye ilikuwa jina Analytical zima ya mpango kompyuta utaratibu. mali miundo ya mashine Babbage kiasi kikubwa uhusiano na vitalu ya msingi ya kompyuta ya kisasa ya digital. Programming hufanywa kwa kutumia kadi ngumi. Wazo hili mara zilizokopwa kutoka Cherehani ya Jacquard, ambapo ni kutumika kujenga mifumo tata nguo.

muundo wa kimantiki wa uchambuzi injini Babbage kimsingi inalingana na kubwa kubuni umeme kompyuta era, ambayo ina maana Kumbukumbu ( "duka") kutengwa na processor kuu ( "kinu"), mtiririko wa utekelezaji wa shughuli na maana kwa pembejeo na mazao ya data na maelekezo. Kwa hiyo, jina la waanzilishi maendeleo ya teknolojia ya kompyuta kwa mwandishi alikuwa vizuri wanastahili.

Kumbukumbu na CPU

mashine Babbage ni "duka" ambapo kuhifadhi idadi na matokeo ya muda mfupi, pamoja na tofauti "Mtambo", ambayo executes usindikaji Hesabu. Alikuwa na seti ya kazi 4 hesabu na anaweza kufanya kuzidisha ya moja kwa moja na kugawanya. Aidha, kifaa alikuwa na uwezo wa kutekeleza shughuli hiyo sasa wana majina masharti matawi mzunguko (iterations), microprogramming, usindikaji sambamba, fixing, kunde kuchagiza na kadhalika. N. mwandishi wa maneno hayo haitumiki.

CPU uchambuzi injini ya Charles Babbage, ambayo aliita "kinu", hutoa:

• kuhifadhi idadi, shughuli ambayo ni alifanya mara moja, katika rejista;
• Ina vifaa kufanya kazi pamoja nao shughuli za msingi hesabu;
• maambukizi ya maelekezo user-kirafiki nje katika usimamizi wa kina ndani;
• mfumo synchronization (saa) kutekeleza maagizo ili uangalifu.

utaratibu wa kudhibiti mashine uchambuzi kazi moja kwa moja na lina sehemu mbili: ngazi ya chini, kudhibitiwa na ngoma kubwa, iitwayo casks, na kiwango cha juu kwa kutumia kadi zenye mashimo iliyoundwa kwa ajili ya jacquard looms, sana kutumika katika miaka ya 1800 mapema.

vifaa pato

Kutokana na hesabu huonyeshwa kwa mbinu mbalimbali ikiwa ni pamoja na uchapishaji, kadi ngumi, kupanga na uzalishaji wa moja kwa moja ya ubaguzi - trays wa vifaa laini ambayo matokeo ya magazeti ni zinazozalishwa ambayo inaweza kutumika kama aina ya akitoa sahani ili kuchapishwa.

muundo mpya

Pioneering kazi ya Babbage ya Analytical Engine alikuwa kiasi kikubwa kukamilika mwaka 1840 na alianza kuendeleza kifaa kipya. Katika kipindi cha 1847-1849 alimaliza maendeleo №2 Tofauti Engine, ni toleo bora ya awali. muundo huu ilitengenezwa kwa ajili ya uendeshaji na idadi 31-bit na inaweza kusababisha tabular kuunda yoyote polynomial 7 utaratibu. kubuni na kusudi rahisi na zinahitaji tu ya tatu ya idadi ya sehemu ya mfano wa awali, kutoa sawa yake ya kompyuta nguvu.

tofauti na Analytical Engine ya Charles Babbage kutumika sawa pato kifaa kubuni, ambayo si tu inafanya printout kwenye karatasi, lakini pia moja kwa moja kujenga ubaguzi na mapenzi yao wenyewe format kulingana na mpangilio predetermined ya ukurasa mwendeshaji. Wakati huo huo, zilizotajwa uwezekano wa kuweka urefu wa mstari, idadi ya nguzo, upana wa uwanja, hutoa safu moja kwa moja Folding au nguzo na upangaji wa mistari tupu kwa readability.

urithi

Mbali na kadhaa sehemu iliyoundwa na mifano ya mitambo mkutano na jaribio la sehemu ndogo ya kufanya kazi, hakuna hata miundo haijawahi kutekelezwa kikamilifu kwa ajili ya maisha Babbage. kuu walikusanyika katika 1832 ilikuwa ni sehemu ya mfano 1/7 №1 Tofauti Engine, ambayo ilihusisha kuhusu elfu mbili. Vipande. Ni kazi flawlessly kwa siku hii na ni ya kwanza ya mafanikio ya moja kwa moja ya kompyuta kifaa kwamba kutekeleza mahesabu hisabati katika utaratibu. Babbage walikufa wakati kwenda ndogo sehemu ya majaribio ya Analytical Engine. maelezo mengi ya muundo ni salama, pamoja na archive kamili ya michoro na maelezo.

Miradi kubwa kompyuta mitambo Babbage kuchukuliwa moja ya mafanikio ya ajabu uvumbuzi za karne ya XIX. Katika miongo ya hivi karibuni kazi yake imekuwa alisoma kwa kina, na kiwango cha umuhimu wa matendo yake, kuwa wazi zaidi.