Чарльз Бэббидж

редактировать
Английский математик, философ и инженер (1791–1871)

Чарльз Бэббидж. KH FRS
Charles Babbage - 1860.jpg Чарльз Бэббидж
Родился(1791-12-26) 26 декабря 1791 г.. Лондон (вероятно Саутварк )
Умер18 октября 1871 г. (1871-10-18) (79 лет). Мэрилебон, Лондон, Великобритания
НациональностьАнглийский
ГражданствоБританское
Alma materПитерхаус, Кембридж
ИзвестенРазностная машина
Научная карьера
ОбластиМатематика, инженерия, политическая экономия, информатика
УчрежденияТринити-колледж, Кембридж
ВлиянияРоберт Вудхаус, Гаспар Монж, Джон Гершель
ВлияниеКарл Маркс, Джон Стюарт Милл, Ада Лавлейс
Подпись
Charles Babbage Signature.svg

Чарльз Бэббидж KH FRS (; 26 декабря 1791-18 октября 1871) был англ. лиш эрудит. Математик, философ, изобретатель и инженер-механик, Бэббидж создал концепцию цифрового программируемого компьютера.

Считается некоторыми «отцом компьютера », Бэббидж считается изобретателем компьютера. первый механический компьютер, который в конечном итоге привел к более сложным электронным конструкциям, хотя все основные идеи современных компьютеров можно найти в аналитической машине Бэббиджа. Его разнообразная работа в других областях привела к тому, что он был назван «выдающимся» среди многих эрудитов своего столетия.

Части незавершенных механизмов Бэббиджа выставлены в Музее науки В Лондоне. В 1991 году по первоначальным планам Бэббиджа была построена работающая разностная машина. Успех готового двигателя, построенного с допусками, достижимыми в 19 веке, показал, что машина Бэббиджа могла бы работать.

Содержание
  • 1 Ранняя жизнь
  • 2 В Кембриджском университете
  • 3 После Кембриджа
    • 3.1 Королевское астрономическое общество
    • 3.2 Британская лагранжева школа
  • 4 Академическая
    • 4.1 "Деклинарианцы ", научные общества и BAAS
    • 4.2 Об экономике машин и производств
      • 4.2.1" Принцип Бэббиджа "
      • 4.2.2 Публикация
      • 4.2.3 Влияние
    • 4.3 Естественное богословие
    • 4.4 Религиозные взгляды
  • 5 Позже
    • 5.1 Метрологическая программа
    • 5.2 Инженер и изобретатель
    • 5.3 Криптография
    • 5.4 Общественные неприятности
  • 6 Пионер вычислительной техники
    • 6.1 Предпосылки к математическим таблицам
    • 6.2 Разностная машина
      • 6.2.1 Завершенные модели
    • 6.3 Аналитическая машина
    • 6.4 Ада Лавлейс и итальянские последователи
    • 6.5 Шведские последователи
    • 6.6 Наследие
  • 7 Семья
  • 8 Смерть
    • 8.1 Отчет о вскрытии
  • 9 Мемориалы
  • 10 В художественной литературе и кино
  • 11 Публикации
  • 12 См. Также
  • 13 Примечания
  • 14 Ссылки
  • 15 Внешние ссылки
Ранние годы
Гравюра Чарльза Бэббиджа, датированная 1833 годом

Бэбб место рождения оспаривается, но согласно Оксфордскому национальному биографическому словарю, он, скорее всего, родился по адресу: 44 Crosby Row, Walworth Road, Лондон, Англия. синяя табличка на пересечении улиц Ларком-стрит и Уолворт-роуд знаменует это событие.

В некрологе The Times он родился 26 декабря 1792 года. ; но потом племянник написал, что Бэббидж родился годом раньше, в 1791 году. Приходская книга Св. В книге Мэри, Ньюингтон, Лондон, показано, что Бэббидж крестился 6 января 1792 года, что подтверждает год рождения 1791.

Бэббидж ок. 1850

Бэббидж был одним из четырех детей Бенджамина Бэббиджа и Бетси Пламли Тип. Его отец был банковским партнером Уильяма Прейда при основании Praed's Co. на Флит-стрит, Лондон, в 1801 году. В 1808 году семья Бэббидж переехала в старый дом Роуденс в Ист-Тейнмут. Примерно в возрасте восьми лет Бэббиджа отправили в сельскую школу в Альфингтоне недалеко от Эксетера, чтобы он оправился от опасной для жизни лихорадки. В течение короткого времени он посещал гимназию короля Эдуарда VI в Тотнесе, Южный Девон, но его здоровье на какое-то время заставило его вернуться к частным репетиторам.

Затем Бэббидж присоединился к 30 студентам на Бейкер-стрит, Энфилд, Мидлсекс, под началом преподобного Стивена Фримена. В академии была библиотека, которая пробудила любовь Бэббиджа к математике. После окончания академии он учился еще у двух частных репетиторов. Первым был священнослужитель около Кембриджа ; через него Бэббидж встретил Чарльза Симеона и его последователей-евангелистов, но обучение было не тем, в чем он нуждался. Его привезли домой, чтобы учиться в школе Тотнеса: это было в возрасте 16 или 17 лет. Вторым был преподаватель из Оксфорда, под руководством которого Бэббидж достиг уровня по классике, достаточного для поступления в Кембридж.

В Кембриджском университете

Бэббидж прибыл в Тринити-колледж в Кембридже в октябре 1810 года. Он уже был самоучкой в ​​некоторых частях современной математики; он читал в Роберте Вудхаусе, Жозефе Луи Лагранже и Мари Аньези. В результате он разочаровался в стандартных математических инструкциях, доступных в университете.

Бэббидж, Джон Гершель, Джордж Пикок и несколько других друзей сформировали Аналитическое общество в 1812 г.; они также были близки к Эдварду Райану. Будучи студентом, Бэббидж был также членом других обществ, таких как Клуб призраков, занимавшихся исследованием сверхъестественных явлений, и Клуб Экстракторов, посвященный освобождению своих членов из сумасшедшего дома, если кто-либо будет привержен одному из них.

В 1812 году Бэббидж переехал в Питерхаус, Кембридж. Он был там лучшим математиком, но не получил диплом с отличием. Вместо этого он получил ученую степень без экзамена в 1814 году. Он защитил диссертацию, которую в предварительном публичном диспуте посчитали кощунственной; но неизвестно, связан ли этот факт с тем, что он не сдал экзамен.

После Кембриджа

Учитывая его репутацию, Бэббидж быстро добился прогресса. Он читал лекции по астрономии в Королевском институте в 1815 году и был избран членом Королевского общества в 1816 году. После окончания университета, с другой стороны, он безуспешно претендовал на должность, и имел немного пути к карьере. В 1816 году он был кандидатом на преподавательскую работу в Haileybury College ; он получил рекомендации от Джеймса Айвори и Джона Плейфэра, но проиграл Генри Уолтеру. В 1819 году Бэббидж и Гершель посетили Париж и Общество Аркей, где встретились с ведущими французскими математиками и физиками. В том же году Бэббидж подал заявление на должность профессора Эдинбургского университета по рекомендации Пьера Симона Лапласа ; сообщение отправлено Уильяму Уоллесу.

Вместе с Гершелем Бэббидж работал над электродинамикой вращений Араго, опубликовав их в 1825 году. Их объяснения были лишь переходными, Майкл подхватил их и расширил. Фарадей. Эти явления теперь являются частью теории вихревых токов, и Бэббидж и Гершель упустили некоторые ключи к объединению теории электромагнитного поля, оставаясь близкими к закону силы Ампера.

Бэббидж приобрел актуарные таблицы Джорджа Барретта, который умер в 1821 году, оставив неопубликованные работы, и обследовал поле в 1826 году в «Сравнительном обзоре различных институтов гарантирования жизни». Этот интерес последовал за проектом по созданию страховой компании, предложенным Фрэнсисом Бейли и обсуждавшимся в 1824 году, но не реализованным. Бэббидж действительно рассчитал актуарные таблицы для этой схемы, используя данные Equitable Society о смертности с 1762 года и далее.

В течение всего этого периода Бэббидж неловко зависел от поддержки своего отца, учитывая его отношение к раннему браку. 1814 года: он и Эдвард Райан женились на сестрах Уитмор. Он поселился в Мэрилебон в Лондоне и основал большую семью. После смерти своего отца в 1827 году Бэббидж унаследовал большое имение (стоимостью около 100 000 фунтов стерлингов, что эквивалентно 8,72 миллиона фунтов стерлингов или 11,2 миллиона долларов на сегодняшний день), что сделало его независимо богатым. После смерти жены в том же году он стал путешествовать. В Италии он встретил Леопольда II, великого герцога Тосканы, предвещая более поздний визит в Пьемонт. В апреле 1828 года он был в Риме и полагался на Гершеля в руководстве проектом разностной машины, когда он услышал, что стал профессором в Кембридже, должность, которую он трижды не мог получить (в 1820, 1823 и 1826 годах).

Королевское астрономическое общество

Бэббидж сыграл важную роль в основании Королевского астрономического общества в 1820 году, первоначально известного как Лондонское астрономическое общество. Его первоначальная цель состояла в том, чтобы привести астрономические расчеты к более стандартной форме и распространить данные. Эти направления были тесно связаны с идеями Бэббиджа о вычислениях, и в 1824 году он выиграл свою Золотую медаль, процитированную «за изобретение машины для вычисления математических и астрономических таблиц».

Мотивация Бэббиджа преодолеть ошибки в таблицах с помощью механизации была обычным явлением с тех пор, как Дионисий Ларднер написал об этом в 1834 году в Edinburgh Review (под руководством Бэббиджа). Контекст этих событий все еще обсуждается. Собственный рассказ Бэббиджа о происхождении разностной машины начинается с желания Астрономического общества улучшить Морской альманах. Бэббиджа и Гершеля попросили наблюдать за пробным проектом, чтобы пересчитать часть этих таблиц. При наличии результатов были обнаружены расхождения. Это было в 1821 или 1822 году, когда Бэббидж сформулировал свою идею механических вычислений. Выпуск Морского альманаха теперь описывается как наследие поляризации в британской науке, вызванной отношением к сэру Джозефу Бэнксу, который умер в 1820 году.

Часть разностной машины

Бэббидж изучил требования к созданию современной почтовой системы вместе со своим другом Томасом Фредериком Колби, заключив, что должна быть единая ставка, которая будет введена в действие с введением Uniform Fourpenny Post заменен Uniform Penny Post в 1839 и 1840 годах. Колби был еще одним из основателей Общества. Он также отвечал за Survey of Ireland. Гершель и Бэббидж присутствовали на знаменитой операции этого исследования, при повторном измерении Лох-Фойла базовой линии.

Британской лагранжевой школы

Аналитического общества изначально больше не существовало. чем студенческая провокация. За этот период у него было несколько более существенных достижений. В 1816 году Бэббидж, Гершель и Пикок опубликовали перевод с французского языка лекций Сильвестра Лакруа, который в то время был самым современным учебником по математическому анализу.

Ссылка на Лагранжа в области математического анализа. Термины обозначают применение того, что сейчас называется формальным степенным рядом. Британские математики использовали их примерно с 1730 по 1760 годы. В повторном введении они не просто применялись как обозначения в дифференциальном исчислении. Они открыли области функциональных уравнений (включая разностные уравнения, фундаментальные для разностного механизма) и операторных (D-модуль ) методов для дифференциального уравнения. По аналогии с разностными и дифференциальными уравнениями Δ заменяется на D, так как «конечная» разность становится «бесконечно малой». Эти символические направления стали популярными, как операционное исчисление, и довели их до точки убывающей отдачи. Концепция предела Коши оставалась в стороне. Вудхаус уже основал эту вторую "британскую лагранжевую школу", рассматривая ряд Тейлора как формальный.

В этом контексте функциональную композицию сложно выразить, потому что правило цепочки применяется не только ко вторым и более высоким производным. Этот вопрос был известен Вудхаусу к 1803 году, который позаимствовал у Луи Франсуа Антуана Арбогаста то, что сейчас называется формулой Фаа ди Бруно. По сути, он был известен Аврааму Де Муавру (1697). Гершель нашел этот метод впечатляющим, Бэббидж знал о нем, и позже Ада Лавлейс отметила его совместимость с аналитической машиной. В период до 1820 года Бэббидж интенсивно работал над функциональными уравнениями в целом и сопротивлялся как традиционным конечным разностям, так и подходу Арбогаста (в котором Δ и D были связаны простым аддитивным случаем экспоненциального отображения ). Но через Гершеля на него повлияли идеи Арбогаста в отношении итерации, то есть составления функции с самой собой, возможно, много раз. В своей большой статье о функциональных уравнениях в Philosophical Transactions (1815/6) Бэббидж сказал, что его отправной точкой была работа Гаспара Монжа.

Академика

С 1828 по 1839 г. Бэббидж был профессором математики Лукаса в Кембридже. Не обычный резидент дон и невнимательный к своим преподавательским обязанностям, за этот период своей жизни он написал три тематические книги. Он был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1832 году. Бэббидж не симпатизировал своим коллегам: Джорджу Бидделлу Эйри, его предшественнику на посту люкасовского профессора математики в Тринити-колледж в Кембридже считал, что проблема должна быть связана с его отсутствием интереса к чтению лекций. В 1831 году Бэббидж планировал прочитать лекцию по политической экономии. Направление реформ Бэббиджа было направлено на то, чтобы университетское образование было более инклюзивным, университеты делали больше для исследований, более широкую программу и больший интерес к приложениям; но Уильям Уэвелл счел программу неприемлемой. Полемика Бэббиджа с Ричардом Джонсом длилась шесть лет. Он никогда не читал лекций.

Именно в этот период Бэббидж пытался войти в политику. Саймон Шаффер пишет, что его взгляды на 1830-е годы включали упразднение англиканской церкви, более широкое политическое право и включение производителей как заинтересованные стороны. Он дважды баллотировался в парламент как кандидат от района Финсбери. В 1832 году он занял третье место среди пяти кандидатов, пропустив около 500 голосов в двухместном округе, когда два других кандидата-реформиста, Томас Уакли и Кристофер Темпл разделили голоса. В своих мемуарах Бэббидж рассказал, как эти выборы принесли ему дружбу с Сэмюэлем Роджерсом : его брат Генри Роджерс снова хотел поддержать Бэббиджа, но умер через несколько дней. В 1834 году Бэббидж финишировал последним из четырех. В 1832 году Бэббидж, Гершель и Айвори были назначены рыцарями Королевского гвельфийского ордена, однако впоследствии они не стали рыцарями-холостяками, чтобы дать им приставку сэр, которая часто приходила с назначениями. к этому иностранному порядку (хотя Гершель позже был создан баронетом ).

«деклинарианцами», образованными обществами и BAAS

Письмо сэру Хэмфри Дэви, 1822

Бэббидж теперь стал полемистом 503>. Один из его биографов отмечает, что все его книги содержат «элемент кампании». Его «Размышления об упадке науки и некоторых его причинах» (1830 г.) выделяются резкими нападками. Книга была направлена ​​на улучшение британской науки. и, в частности, смещение Дэвиса Гилберта с поста президента Королевского общества, которое Бэббидж хотел реформировать. Это было написано из досады, когда Бэббидж надеялся стать младшим секретарем Королевского общества, как Гершель был старший, но потерпел неудачу из-за его неприязни к Хэмфри Дэви. Миха У эль-Фарадея был ответ, написанный Герритом Моллем как «О предполагаемом упадке науки в Англии» (1831). На фронт Королевского общества Бэббидж не оказал никакого влияния, с мягким избранием герцога Сассекского на место Гилберта в том же году. С другой стороны, в качестве широкого манифеста его Упадок быстро привел к формированию в 1831 году Британской ассоциации развития науки (BAAS).

Механика ». Журнал в 1831 году назвал деклинарианцами последователей Бэббиджа. Несимпатичным тоном он указал на Дэвида Брюстера, который писал в Quarterly Review в качестве еще одного лидера; с уколом о том, что и Бэббидж, и Брюстер получили государственные деньги.

В дебатах периода о статистике (как сбор данных) и о том, что сейчас статистический вывод, BAAS в своей статистической Секция (которая также была обязана Whewell ) выбрала сбор данных. Эта секция была шестой, учрежденной в 1833 году под председательством Бэббиджа и секретаря. Последовало основание Статистического общества. Бэббидж был ее публичным лицом, поддерживаемым Ричардом Джонсом и Робертом Мальтусом.

Об экономике машин и производств

Об экономике машин и производств, 1835 год Обозначения Бэббиджа для деталей машин, объяснение от Онта метод обозначения с помощью знаков действия машин (1827 г.) из его «Механической нотации», изобретенный для его собственного использования в понимании работы над разностной машиной, и влияние на концепцию аналитической машины

Бэббидж опубликовал «Машиностроение и мануфактура» (1832 г.), об организации промышленного производства. Это была влиятельная ранняя работа операционных исследований. Джон Ренни Младший в обращении к Институту инженеров-строителей о производстве в 1846 году упоминал в основном обзоры в энциклопедиях, и Книга Бэббиджа была первой статьей в Encyclopdia Metropolitana, в той форме, в которой ее отметил Ренни, в компании связанных работ Джона Фари-младшего, Питера Барлоу и Эндрю Юр. Из очерка об общих принципах, регулирующих применение машин в производстве и в механических искусствах (1827 г.), которое стало статьей в Encyclopdia Metropolitana 1829 г., Бэббидж разработал схематическую классификацию машин, которая в сочетании с обсуждением фабрик составила первая часть книги. Во второй части рассматривалась «домашняя и политическая экономия» мануфактур.

Книга хорошо продавалась и быстро вышла в четвертое издание (1836 г.). Бэббидж представил свою работу в значительной степени как результат реальных наблюдений на фабриках в Великобритании и за рубежом. Первое издание не предназначалось для рассмотрения более глубоких вопросов политической экономии; вторая (конец 1832 г.) сделала, с тремя другими главами, в том числе одна о сдельной оплате. В книге также содержались идеи рационального проектирования на заводах, и участие в прибыли.

«Принцип Бэббиджа»

В «Экономике машин» было описано то, что сейчас называется «принципом Бэббиджа». Он указал на коммерческие преимущества, доступные при более тщательном разделении труда. Как заметил сам Бэббидж, он уже появлялся в работе Мельхиорре Джойа в 1815 году. Термин был введен в 1974 году Гарри Браверманом. Смежные формулировки - это «принцип кратности» Филипа Сарганта Флоренс и «баланс процессов».

Бэббидж заметил, что квалифицированные рабочие обычно тратят часть своего времени на выполнение задач, которые ниже их уровня квалификации. Если трудовой процесс можно разделить между несколькими работниками, затраты на рабочую силу можно сократить, поручив высококвалифицированным работникам высококвалифицированные работники, ограничив выполнение других задач низкооплачиваемым работникам. Он также указал, что обучение или ученичество можно рассматривать как фиксированные расходы; но этот возврат к масштабу возможен благодаря его подходу стандартизации задач, поэтому он снова отдает предпочтение заводской системе. Его взгляд на человеческий капитал был ограничен минимизацией периода времени для возмещения затрат на обучение.

Публикация

Еще одним аспектом работы была подробная разбивка структуры затрат книгоиздания. Бэббидж придерживался непопулярной с точки зрения издателей линии раскрытия прибыльности сделки. Он дошел до того, что назвал организаторов ограничительной практики торговли. Двадцать лет спустя он посетил собрание, организованное Джоном Чепменом для кампании против Ассоциации книготорговцев, все еще картеля.

Влияние

Было написано, что «что Артур Янг был в сельском хозяйстве, Чарльз Бэббидж был в посещении фабрики и машин ». Считается, что теории Бэббиджа повлияли на план Великой выставки 1851 года, а его взгляды сильно повлияли на его современника Джорджа Джулиуса Пулетта Скропа. Карл Маркс утверждал, что источником производительности фабричной системы была именно комбинация разделения труда с использованием машин, опираясь на Адама Смита, Бэббиджа и Юра. В то время как Маркс обратил внимание на Бэббиджа и не согласился со Смитом, так это на мотивации разделения труда со стороны производителя: как и Бэббидж, он писал, что это было ради прибыльности, а не производительности, и определил влияние на концепцию торговли.

Джон Раскин пошел дальше, полностью противодействуя тому, что в понимании Бэббиджа олицетворяет производство. Бэббидж также повлиял на экономическое мышление Джона Стюарта Милля. Джордж Холиоук считал подробное обсуждение Бэббиджа распределения прибыли существенным в традициях Роберта Оуэна и <509.>Шарль Фурье, если он требует внимания доброжелательного капитана промышленности и игнорируется в то время.

Работы Бэббиджа и Юра были опубликованы во французском переводе в 1830 году; «Об экономике машин» была переведена на французский язык в 1833 г. Эдуардом Био, а на немецкий язык в том же году Готфридом Фриденбергом. Французский инженер и писатель по вопросам организации производства Леон Лалан находился под влиянием Бэббиджа, но также и экономиста Клода Люсьена Берджери, который сводил проблемы к «технологиям» Уильям Джевонс. связал «экономию труда» Бэббиджа с его собственными трудовымиэкспериментами 1870 года. Принцип Бэббиджа является неотъемлемым допущением в научном менеджменте Фредерика Уинслоу Тейлора .

Мэри Эверест Буль утверждал, что через своего дядю Джорджа Эвереста индийская мысль в целом и индийская логика в частности оказали глубокое влияние на Бэббиджа и ее мужа Джорджа Буля, а также Августа Де Моргана :

Подумайте, каким должно быть влияние интенсивного индуизма трех таких людей, как Бэббидж, Де Морган и Джордж Буль, на математическую атмосферу 1830–1865 годов. Какую он осуществляет в создании анализа и математики, с помощью которой сейчас находится исследования в области физических наук?

Естественное богословие

В 1837 году, отвечая на серию из восьми Бриджуотерские трактаты, Бэббидж опубликовал свой Девятый Бриджуотерский трактат под названием «О силе, мудрости и доброте» Бога, проявленных в Сотворении мира ». В этой работе Бэббидж высказался на стороне униформизма в текущих дебатах. Он предпочитает концепцию творения, в которой доминировал данный Богом естественный закон, устраняющий необходимость в постоянных «изобретениях».

Книга является результатом естественного богословия, а также отрывки из переписки Гершеля с Чарльзом Лайелем. Бэббидж выдвинул тезис о том, что у Бога есть всемогущество и дальновидность, чтобы создать его как божественного законодателя. В этой книге Бэббидж имеет дело с соотнесением интерпретаций между наукой и религией; с одной стороны, он настаивал на том, что «не существует рокового столкновения между словами Священного Писания и фактами природы»; с одной, он написал Книгу Бытия, которую не следует читать в отношении научных терминов. Против тех, кто сказал, что они находятся в конфликте, он написал, «что они могут существовать, они не могут иметь реального существования, и что, хотя свидетельство Моисея остается неизменным, нам также может быть разрешено довериться этому свидетельству. наших чувств ».

Девятый Бриджуотерский трактат широко цитировался в «Остатки естественной истории сотворения мира». Параллель с вычислительными машинами Бэббиджа сделана явной, поскольку дает правдоподобие теории о том, что трансмутация видов может быть запрограммирована заранее.

Табличка из Девятого Бриджуотерского трактата, показывающая параметрическое семейство алгебраические кривые, получающие отдельные действительные точки

Джонар Ганери, автор книги «Индийская логика», считает, что на Бэббиджа, возможно, повлияла индийская мысль; один из агентов маршрутов - через Генри Томас Коулбрук. Мэри Эверест Буль утверждает, что Бэббиджился с индийской мыслью в 1820-х годах ее дядей Джорджем Эверестом :

В 1825 году [Эверест] прибыл в Англию на два или три года и на всю жизнь подружился с Гершелем и Бэббиджем, который был тогда довольно молод. Я бы попросил любого честного математика прочитать Девятый трактат Бриджуотера Бэббиджа и сравнить его с работами его современников в Англии; а затем спросите себя, откуда взялось своеобразное представление о природе чуда, лежащее в основе идей Бэббиджа об особых точках на кривых (глава, viii) - из европейской теологии или индуистской метафизики? Ой! Как английское духовенство того времени ненавидело книгу Бэббиджа!

Религиозные взгляды

Бэббидж был воспитан в протестантской форме христианской веры, его семья привила ему ортодоксальную форму поклонения. Он объяснил:

Моя превосходная мать научила меня обычным формам моей дневной и ночной молитвы; и ни в моем отце, ни в моей материи не было смеси фанатизма и нетерпимости, с одной стороны, ни с другой стороны неприличного и привычного способа обращения к Всевышнему, который имеет так вызывал у меня от меня в годы моей юности.

— Бэббидж, (1864)

Отвергая Афанасийский символ веры как «прямое противоречие в терминах», в юности он смотрел на работы Сэмюэля Кларка о религии, из которых «Бытие и «Атрибуты Бога» (1704 г.) оказали на него особенно сильное влияние. Позже Бэббидж пришел к выводу, что «истинная ценность христианской религии зиждется не на спекулятивной [теологии]... но... на тех доктринах доброты и доброжелательности, которые эта религия требует и насаждает не только в пользу самого человека, но и всех остальных».

В своей автобиографии Отрывки из жизни философа (1864) Бэббидж написал целую главу на тему религии, где он выделил три источника божественного знания:

  1. априорный или мистический опыт
  2. из Откровения
  3. из исследования трудовца

Он заявил на основании аргумент дизайна, что изучение творений природы было более привлекательным доказательством, и это привело Его к активному исповеданию существования Бога. Пропагандируя естественное богословие, он писал:

В трудах Творца, когда-либо для нашего исследования, мы обладаем прочной системой, на которой можно поднять надстройку просвещенного вероучения. Человек исследует законы, регулирующие материальную вселенную, тем больше он убеждается в том, что все ее разнообразные формы возникают в результате действия нескольких простых принципов... Дела Творца, всегда присутствующие в наших чувствах, дают жизнь и постоя нное свидетельство его силы и доброты, намного превосходящее любое свидетельство, передаваемое через человеческое свидетельство. Свидетельство человека становится все слабее на каждой стадии передачи, в то время как каждое новое исследование делогущего дает нам более возвышенное представление о его мудрости, его доброте и его силе.

— Бэббидж, (1864),

Подобно Сэмюэлю Винсу, Бэббидж также написал защиту веры в божественные чудеса. Вопреки возражениям, ранее выдвинутым Дэвидом Хьюмом, Бэббидж защищает веру в божественную свободу воли, заявляет, что «мы не должны измерять достоверность или невероятность события узкой сферой нашего опыта собственного опыта. отменяет то, что мы привычно называем законами природы ». Он сослался за пределы человеческого опыта, выразив: «Все, что мы видим в чуде, - это эффект, который является новым для нашего наблюдения и которого причина скрыта. Причина может находиться за пределами сферы нашего наблюдения, и поэтому за пределы привычной сферы природы; но это не делает событие нарушением какого-либо закона природы.

Дальнейшая жизнь
The Illustrated London News (4 ноября 1871 г.). Пределы человеческого наблюдения лежат в очень узких границах, и это было бы высокомерием предполагать, что досягаемость силы в том, чтобы сформировать пределы естественного мира ".

Дальнейшая жизнь
.)

Британская ассоциация сознательно создавалась по образцу Deutsche Naturforscher-Versammlung, основанного в 1822 г. Она отвергла романтическую науку а также метафизика, и начала укреплять науку от литературы и профессионалов Принадлежащий к фракции "Ваттит" в BAAS, представленной, в частности, Джеймсом Ваттом-младшим, он хотел двигаться быстрее в том же направлении, и у него было мало времени. Для более джентльменской составляющей его члена. Более того, он подписался под версией гипотетической истории, в которой индустриальное общество считалось кульминацией человеческого развития (и разд елял эту точку зрения с Гершелем). Столкновение с Родериком Мерчисоном привело в 1838 году к его продолжению участия. В конце того же года он подал в отставку с поста профессора Лукаса, отказавшись также от борьбы Кембриджа с Уэвеллом. Его интересы стали больше сосредоточены на вычислениях и метрологии, а также на международных контактах.

Программа метрологии

Проект, объявленный Бэббиджем, состоял в том, чтобы свести в таблицу все физические константы. (именуемые «константы природы», фраза сама по себе неологизм), а затем составить энциклопедический труд числовой информации. Он был пионером в области «абсолютных измерений». Его идеи были продолжены идеями Иоганна Кристиана Поггендорфа и были упомянуты Брюстером в 1832 году. Должно было быть 19 категорий констант, и Ян Хакинг видит они частично отражают «эксцентричный энтузиазм» Бэббиджа. Статья Бэббиджа «О таблицах констант природы и искусства» была переиздана Смитсоновским институтом в 1856 году с добавлением примечания о том, что физические таблицы Арнольда Генри Гайота «станут частью важная работа, предложенная в этой статье ».

Точное измерение также было ключом к развитию станков. Здесь Бэббидж снова считается пионером: Генри Модсли, Уильям Селлерс и Джозеф Уитворт.

Инженер и изобретатель

Через Королевское общество Бэббидж приобрел дружбу инженера Марка Брунеля. Именно через Брюнеля Бэббидж узнал о Джозефе Клементе и поэтому познакомился с ремесленниками, которых он наблюдал в своей работе над производством. Бэббидж представил Isambard Kingdom Brunel в 1830 году для контакта с предлагаемой Bristol Birmingham Railway. Примерно в 1838 году он провел исследования, чтобы показать превосходство широкой колеи для железных дорог, использовавшейся Брунелем Great Western Railway.

. В 1838 году Бэббидж изобрел пилот (также называемый короволовом), металлический каркас, прикрепленный к передней части локомотива, очищающий пути от препятствий; он также сконструировал динамометрическую машину . Его старший сын, Бенджамин Гершель Бэббидж, работал инженером у Брунеля на железных дорогах, прежде чем эмигрировать в Австралию в 1850-х годах.

Бэббидж также изобрел офтальмоскоп, который он отдал Томасу Уортону Джонсу для тестирования. Джонс, однако, проигнорировал это. Это устройство вошло в употребление только после того, как было независимо изобретено Германом фон Гельмгольцем.

Криптография

Бэббидж достиг заметных результатов в криптографии, хотя это еще не было известно спустя столетие после его смерть. Частота писем относилась к категории 18 в проекте Бэббиджа по составлению таблиц. Джозеф Генри позже защищал интерес к нему, в отсутствие фактов, имеющих отношение к управлению подвижным типом.

. Еще в 1845 году Бэббидж решил шифр, который выдавался за вызов, брошенный его племянником Генри Холлиером, и в процессе он сделал открытие о шифрах, основанных на таблицах Виженера. В частности, он понял, что при шифровании простого текста с помощью ключевого слова зашифрованный текст подвергается модульной арифметике. Во время Крымской войны 1850-х годов Бэббидж взломал автоключ Виженера, а также гораздо более слабый шифр, который сегодня называется шифром Виженера. Его открытие хранилось в военной тайне и не было опубликовано. Заслуга за результат была отдана Фридриху Касиски, прусскому пехотному офицеру, который сделал то же открытие несколько лет спустя. Однако в 1854 году Бэббидж опубликовал решение шифра Виженера, которое ранее было опубликовано в Журнале Общества искусств. В 1855 году Бэббидж опубликовал в том же журнале короткое письмо «Шифрованное письмо». Тем не менее, его приоритет был установлен только в 1985 году.

Общественные неприятности

Бэббидж участвовал в широко разрекламированных, но непопулярных кампаниях против общественных неприятностей. Однажды он пересчитал все разбитые стекла на фабрике, опубликовав в 1857 году «Таблицу относительной частоты причин разбития стеклянных окон»: из 464 разбитых стекол 14 были вызваны «пьяными мужчинами, женщинами или мальчиками.

Отвращение Бэббиджа к простолюдинам («мафии») включало в себя написание «Наблюдений за уличными неприятностями» в 1864 году, а также подсчет 165 «неприятностей» за период 80 дней. Он особенно ненавидел уличную музыку, и в особенности музыку шарманщиков, против которых он выступал на различных площадках. Типична следующая цитата:

Трудно оценить страдания, причиненные тысячам людей, и абсолютное денежное наказание, наложенное на множество интеллектуальных работников из-за потери их времени, уничтоженных шарманщиками и другими подобными неприятностями.

Бэббидж был не единственным в своей кампании. Сторонником этой идеи был депутат парламента Майкл Томас Басс.

. В 1860-х годах Бэббидж также начал кампанию против катания обручей. Он бл Амед-катящие обручи мальчики за то, что они свои железные обручи забивают под ноги лошадям, в результате чего всадник брошен, и очень часто лошадь ломает ногу. Бэббидж приобрел известность в этом вопросе, будучи осужденным в ходе дебатов в Коммонсе в 1864 году за «начало крестового похода против популярной игры в тип-кот и раскачивания обручей».

Вычислительная техника. pioneer
Часть разностной машины Чарльза Бэббиджа (# 1), собранной после его смерти его сыном Генри Превостом Бэббиджем (1824–1918) с использованием деталей, найденных в лаборатории Чарльза. Музей истории науки Уиппла, Кембридж, Англия.

Машины Бэббиджа были одними из первых механических компьютеров. То, что они на самом деле не были завершены, в основном из-за проблем с финансированием и столкновением между личностями, в первую очередь с Джорджем Бидделлом Эйри, Королевским астрономом.

Бэббидж руководил строительством некоторых паровых машин это привело к некоторому скромному успеху, предполагающему, что расчеты можно механизировать. Более десяти лет он получал государственное финансирование своего проекта в размере 17000 фунтов стерлингов, в конечном итоге Казначейство утратило к нему доверие.

Хотя Бэббиджа были механическими и громоздкими, их базовая архитектура была похожа на современную. компьютер. Память данных и программная память были разделены, работа была основана на инструкциях, блок управления мог выполнять условные переходы, а машина имел отдельный блок I/O.

Справочная информация по математическим таблицам

Во времена Бэббиджа печатные математические таблицы рассчитывались человеческими компьютерами ; другими словами, вручную. Они занимали центральное место в навигации, науке и технике, а также в математике. Было известно, что происходит не только в расчете, но и в транскрипции.

В Кембридже Бэббидж увидел возможность ошибок в этом процессе и возможность добавления механизации в его управление. Его рассказ о своем пути к механическим вычислениям приведен на конкретный случай:

В 1812 году он сидел в своих логарифмах в аналитическом обществе, глядя на таблицу, которая, как он знал, была полна ошибок, когда идея пришла в голову. он вычисляет все табличные функции с помощью машин. Французское правительство изготовило несколько таблиц новым методом. Три или четыре их математика решили, как вычислить таблицы, еще полдюжины разбили операции на простые этапы, а сама работа, которая ограничивалась сложением и вычитанием, выполнялась восемьюдесятью компьютерами, которые знали только эти два арифметических процесса.. Здесь массовое производство было применено к арифметике, и сейчас труд неквалифицированных компьютеров [людей] можно взять на себя полностью с помощью оборудования, которое будет более быстрым и надежным.

Был другой период, семь лет спустя, когда его пробудили проблемы, связанные с вычислением математических таблиц. Французская официальная инициатива Гаспара де Прони и проблемы ее реализации были ему знакомы. После того, как наполеоновские войны подошли к концу, научные контакты возобновились на уровне личных контактов: в 1819 Чарльз Благден находился в Париже, занимаясь печатью застопорившегося проекта де Прони, и лоббирование поддержки Королевского общества. В работах 1820-х и 1830-х годов Бэббидж подробно опубликован на проект де Прони.

Разностная машина

Разностная машина № 2 Музея науки, построенная по проекту Бэббиджа

Бэббидж начал в 1822 году с того, что он назвал механизмом различий, предназначенным для вычисления показателей полиномиальных функций. Он был создан для автоматического расчета ряда значений. Используя метод конечных разностей, можно было избежать необходимости умножения и деления.

Для прототипа разностного механизма Бэббидж привел Джозефа Клемента в реализовать проект в 1823 году. Клемент работал по высоким стандартам, но его станки были особенно сложными. Согласно стандартным условиям ведения бизнеса того времени, он мог брать плату за их строительство и также владеть ими. Он и Бэббидж поссорились из-за затрат около 1831 года.

Некоторые части прототипа сохранились в Музее истории в Оксфорде. Этот прототип превратился в «двигатель первого отличия». Он так и остался незавершенным, а законченная часть находится в Музее в Лондоне. Этот первый разностный двигатель должен был состоять примерно из 25000 деталей, весить пятнадцать тонн (13600 кг) и иметь высоту 8 футов (2,4 м). Хотя Бэббидж получил достаточное финансирование для проекта, он так и не был завершен. Позже (1847–1849) он подготовил подробные чертежи улучшенной версии «Разностной машины № 2», но не получил финансирования от британского правительства. Его конструкция была окончательно создана в 1989–1991 годах с использованием его чертежей и допусков 19 века. Он выполнил свой первый расчет в Музее науки в Лондоне, вернув результат до 31 цифры.

Девятью годами позже, в 2000 году, Музей завершил работу принтера, разработанного Бэббиджем для разностной машины.

Завершенные модели

Музей построил две разностные машины согласно планам Бэббиджа для разностной машины №2. Одна из них принадлежит музею. Другая, принадлежащая мультимиллионеру Натану Мирвольду, 10 мая 2008 года экспонировалась в Музее компьютерной истории в Маунтин-Вью, Калифорния. Две модели построенные не являются точными копиями; Двигатель Мирволда - это первая разработка Бэббиджа, а его более поздняя модель - в Музее науки.

Аналитическая машина

После того, как попытка создать первую разностную машину провалилась, Бэббидж работал над созданием более новой. сложная машина под названием Аналитическая машина. Он нанял К. Дж. Джарвиса, который ранее работал рисовальщиком у Клемента. Аналитическая машина знаменует собой переход от механизированной арифметики к полноценным вычислениям общего назначения. В степени именно на этом основывается положение Бэббиджа как пионера компьютеров.

Основным нововведением было то, что аналитическая машина должна была быть запрограммирована с использованием перфокарт : машина была предназначена для использования петель Перфокарты Жаккарда для управления механическим калькулятором, который мог использовать в качестве входных данных результаты предыдущих вычислений. Машина также должна была использовать несколько функций, которые впоследствии использовались в современных компьютерах, включая последовательное управление, разветвление и создание петель. Это было бы первое механическое устройство, которое в принципе было бы полным по Тьюрингу. Двигатель был не одной физической машиной, а скорее последовательностью конструкций, над которыми Бэббидж возился до своей смерти в 1871 году.

Часть аналитической машины, представленная в 1843 году, слева от центра на этой гравюре Музей короля Георга III в Королевском колледже в Лондоне.

Ада Лавлейс и итальянские последователи

Ада Лавлейс, которая переписывалась с Бэббиджем во время его разработки аналитической машины, приписывают разработку алгоритма что позволило бы Механизму вычислить последовательность чисел Бернулли. Несмотря на документальные свидетельства собственного почерка Лавлейса, некоторые ученые спорят, в какой степени эти идеи принадлежали Лавлейсу. За это достижение ее часто называют первым программистом ; хотя язык программирования еще не был изобретен.

Лавлейс также перевел и написал литературу в поддержку проекта. Описывая программирование движка с помощью перфокарт, она писала: «Мы можем наиболее точно сказать, что аналитическая машина плетет алгебраические узоры так же, как жаккардовый ткацкий станок плетет цветы и листья».

Бэббидж посетил Турин в 1840 году по приглашению Джованни Плана. В 1842 г. Чарльз Уитстон обратился к Лавлейсу с просьбой перевести статью Луиджи Менабреа, который делал записи о Туринских переговорах Бэббиджа; и Бэббидж попросил ее добавить что-нибудь свое. Фортунато Пранди, который выступал в качестве переводчика в Турине, был итальянским изгнанником и последователем Джузеппе Мадзини.

шведских последователей

Пер Георг Шойц писал о разностной машине в 1830 году и экспериментировал с автоматизированными вычислениями. После 1834 года и статьи Ларднера в Edinburgh Review он основал свой собственный проект, сомневаясь в возможности осуществления первоначального плана Бэббиджа. Он добился этого вместе со своим сыном Эдвардом Шойцем. Другим шведским двигателем был двигатель Мартина Виберга (1860 г.).

Наследие

В 2011 году британские исследователи предложили многомиллионный проект «План 28». построить аналитическую машину Бэббиджа. Поскольку планы Бэббиджа постоянно уточнялись и никогда не были завершены, они намеревались привлечь общественность к проекту и краудсорсинг к анализу того, что должно быть построено. Он будет иметь эквивалент 675 байт памяти и работать с тактовой частотой около 7 Гц. Они надеются завершить его к 150-летию со дня смерти Бэббиджа в 2021 году.

Достижения в МЭМС и нанотехнологиях привели к недавним высокотехнологичным экспериментам в области механических вычислений.. Предлагаемые преимущества включают работу в условиях высокой радиации или высоких температур. Эти современные версии механических вычислений были освещены в The Economist в специальном выпуске на черной обложке «Конец тысячелетия» в статье, озаглавленной «Последний смех Бэббиджа».

Из-за его связи с Город Бэббидж был выбран в 2007 году для размещения на банкноте 5 тотнес фунтов. Изображение Бэббиджа фигурирует в разделе иконы британской культуры недавно разработанного британского паспорта в 2015 году.

Семья
Гранит, горизонтальный, геометрически сложное надгробие в окружении других надгробий могила Бэббиджа в Кенсал-Грин Кладбище, Лондон, сфотографировано в 2014 году

25 июля 1814 года Бэббидж женился на Джорджиане Уитмор в церкви Святого Михаила в Тейнмуте, Девон; ее сестра Луиза вышла замуж за сэра Эдварда Райана пять месяцев спустя. Пара жила в Дадмастон-холл, Шропшир (где Бэббидж спроектировал систему центрального отопления), прежде чем переехать на Девоншир-стрит, 5 в Лондоне в 1815 году.

У Чарльза и Джорджианы было восемь детей, но только четверо - Бенджамин Гершель, Джорджиана Уитмор, Дугальд Бромхед и Генри Прево - пережили детство. Жена Чарльза Джорджиана умерла в Вустере 1 сентября 1827 года, в том же году, что и его отец, их второй сын (также названный Чарльзом) и их новорожденный сын Александр.

  • Бенджамин Гершель Бэббидж (1815–1878)
  • Чарльз Уитмор Бэббидж (1817–1827)
  • Джорджиана Уитмор Бэббидж (1818 - ????)
  • Эдвард Стюарт Бэббидж (1819–1821)
  • Фрэнсис Мур Бэббидж (1821 - ????)
  • Дугальд Бромхед (Bromheald?) Бэббидж (1823–1901)
  • (Maj- Gen) Генри Прево Бэббидж (1824–1918)
  • Александр Форбс Бэббидж (1827–1827)

Его младший выживший сын Генри Прево Бэббидж (1824–1918) создал шесть небольших демонстрационных пьес для Разностная машина № 1, основанная на проектах его отца, одна из которых была отправлена ​​в Гарвардский университет, где она была позже обнаружена Говардом Х. Эйкеном, пионером Гарвардской марки. Я. Завод аналитических машин Генри Прево 1910 года, ранее выставленный в Дадмастон-холле, теперь выставлен в Музее науки.

Смерть
Мозг Чарльза Бэббиджа выставлен в Музее науки

Бэббидж жил и проработал более 40 лет на Дорсет-стрит, 1, Мэрилебон, где и скончался 18 октября 1871 года в возрасте 79 лет; он был похоронен на лондонском кладбище Кенсал-Грин. По словам Хорсли, Бэббидж умер «от почечной недостаточности, вторичной по отношению к циститу ». Он отказался и от рыцарства, и от баронета. Он также выступал против, отдавая предпочтение пожизненным пэрам.

Отчет о вскрытии

В 1983 году отчет о вскрытии Чарльза Бэббиджа был обнаружен и позже опубликован его великим-великим- внук. Также доступна копия оригинала. Половина мозга Бэббиджа хранится в Хантерианском музее Королевского колледжа хирургов в Лондоне. Другая половина мозга Бэббиджа выставлена ​​в Музее науки в Лондоне.

Мемориалы
Зеленая мемориальная доска в Лондоне

Существует черная мемориальная доска, посвященная 40 годам, которые Бэббидж провел на Дорсет-стрит, 1 в Лондоне.. Места, учреждения и другие объекты, названные в честь Бэббиджа, включают:

В художественной литературе и кино

Бэббидж часто появляется в стимпанк работах; его называли культовой фигурой жанра. Другие работы, в которых появляется Бэббидж, включают:

Publications
Wikisource содержит оригинальные работы, написанные или о:. Чарльз Бэббидж
Викицитатник содержит цитаты, связанные с: Чарльз Бэббидж
См. Также
  • icon Портал компьютерного программирования
  • Портал биографии
Заметки
Ссылки
  • Крейк, Алекс Д.Д. (февраль 2005 г.). «Предыстория Фа ди Бруно Fo rmula ". Американский математический ежемесячник. 112 (2): 119–130. DOI : 10.2307 / 30037410. JSTOR 30037410..
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-14 06:34:11
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте