Σπίτι Σκεύη, εξαρτήματα Ο αναλυτικός κινητήρας: μια ματιά πίσω από τα διαχρονικά σχέδια του babbage

Ο αναλυτικός κινητήρας: μια ματιά πίσω από τα διαχρονικά σχέδια του babbage

Πίνακας περιεχομένων:

Anonim

Ο αναλυτικός κινητήρας - δεν είναι ένα φανταχτερό όνομα, αλλά αυτή η δημιουργία στα τέλη του 1800 θα ήταν εντυπωσιακή, ακόμη και για το σύγχρονο κοινό. Θα ήταν μια μεταλλική τερατουργία - ένα κωπηλασία, πολλών τόνων behemoth που χρειάζονται πολύ περισσότερο χώρο από μια συμβατική αίθουσα εξυπηρετητών μικρών επιχειρήσεων. Αυτό που έκανε πραγματικά αυτό το σχέδιο, ουσιαστικά, ήταν να αρχίσει να γεφυρώνει το χάσμα ανάμεσα σε όσα υπήρχαν τότε και σε αυτό που υπάρχει τώρα, μετατρέποντας την επιστημονική φαντασία σε πραγματικότητα.


Ο αναλυτικός κινητήρας ήταν μια ιδέα ότι ένας άνθρωπος με την ονομασία Charles Babbage εργάστηκε μέχρι το θάνατό του το 1871 - μια μηχανή που, αν και ποτέ δεν χτίστηκε πλήρως, οδήγησε στα είδη έξυπνων συσκευών που θεωρούμε σήμερα ως δεδομένες. Ο αναλυτικός κινητήρας έχει εδραιώσει την κληρονομιά του Charles Babbage ως οραματιστής στους τομείς της τεχνολογίας των πληροφοριών και της τεχνητής νοημοσύνης. Χάρη στην προηγούμενη εργασία του Babbage με λογαριθμικά τραπέζια και αυτόματη αριθμητική λειτουργία (και μια μηχανική μηχανή διαφορών ικανή να εκτελέσει παρόμοιους βασικούς υπολογισμούς), ο αναλυτικός κινητήρας σχεδιάστηκε για να χρησιμοποιεί την αναλογική τεχνολογία για να κάνει θεωρητικά μερικές από τις σημερινές ψηφιακές μηχανές χρησιμοποιώντας τεχνολογίες που, στο μυαλό του 19ου αιώνα, θα έμοιαζαν με μαγεία ή μαγεία.


Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα σχετικά με το πώς αναπτύχθηκε αυτό το σχέδιο, ελέγξτε τα διάφορα ηλεκτρονικά αφιερώματα στον Charles Babbage ή παραλάβετε την σχετικά σκοτεινή λεπτή έκδοση του Jeremy Bernstein, The Analytical Engine: Computers - Past, Present and Future. Ο Μπερνστάιν μπαίνει σε λεπτομέρεια για τον κινητήρα και τον κατασκευαστή του, τεκμηριώντας μερικές από τις βασικές φιλοσοφίες δεδομένων που ξεκίνησαν την μακρά πορεία προς τα εμπρός. Το βιβλίο του Bernstein γράφτηκε στη δεκαετία του 1980, καθώς ο ψηφιακός υπολογιστής εξακολουθούσε να εξελίσσεται ταχύτατα σε σχετική βρεφική ηλικία, ωστόσο το βιβλίο εξακολουθεί να καλύπτει πολλές από τις αρχές σχεδίασης για τις οποίες ο Babbage είναι πλέον διάσημος.

Βασικές Αρχές Πληροφορικής

Στην αυτοματοποίηση των διαδικασιών αριθμητικών υπολογισμών, ο Bernstein επισημαίνει ότι η Babbage ήταν σε θέση να εξετάσει το μέλλον, από την άποψη της εξάλειψης της ανάγκης για ανθρώπινη λειτουργία του κινητήρα του. Σημειώνει ότι ένας από τους κύριους μαθητές της Babbage, Lady Lovelace, πρότεινε την κυριαρχία του στον τεχνολογικό κόσμο της εποχής: «Ο κινητήρας ξεπερνά τους προκατόχους του», έγραφε ο Lovelace, «τόσο στην έκταση των υπολογισμών που μπορεί να εκτελέσει, , τη βεβαιότητα και την ακρίβεια με την οποία μπορεί να τις επηρεάσει και απουσία όλων των αναγκών για παρέμβαση της ανθρώπινης νοημοσύνης κατά την εκτέλεση των υπολογισμών της.


Ο Bernstein αναφέρει επίσης τον περίεργο χειρισμό της σύγχρονης μνήμης από τον Babbage: "Αν χρειαζόταν κάποιον λογάριθμο, το μηχάνημα έπρεπε να χτυπήσει ένα κουδούνι και να εμφανίσει σε ένα παράθυρο μια κάρτα που θα ήταν σίγουρη ποιος ήταν ο λογάριθμος. λάθος αξία, το μηχάνημα έπρεπε να κουδουνίζει πιο δυνατά. "


Σε ένα νεύμα με τις διαδοχικές και επαναληπτικές πτυχές των σύγχρονων γλωσσών προγραμματισμού όπως η C ++, ο Babbage συνέλαβε αυτό που ονομάστηκε "ο κινητήρας προχωρώντας μπροστά τρώγοντας την ουρά του" για να εκτελέσει διαδοχικές λειτουργίες. Επίσης, επεξεργάστηκε συστήματα για λειτουργίες υπό όρους, όπως σύγχρονες δηλώσεις "if". Ο Μπερνστάιν πηγαίνει επίσης στα στοιχεία πυρήνα που φιλοξενούνται στους θεωρητικούς αριθμητικούς κυλίνδρους της Babbage και σε άλλα τμήματα χειρισμού αναλογικών αριθμών.


"Όλοι οι υπολογιστές αποτελούνται από τέσσερις βασικές μονάδες." γράφει ο Bernstein. "Πρώτον, πρέπει να υπάρχει κάποιος μηχανισμός για την λήψη δεδομένων και οδηγιών στο μηχάνημα και για την απόκτηση απαντήσεων - τη σύνδεση, δηλαδή μεταξύ του μηχανήματος και του ανθρώπινου προγραμματιστή".


Αυτό και άλλα βιβλία για την εξέλιξη της τεχνολογίας μέσω πολλών δεκαετιών δείχνουν πως όλο και πιο εξελιγμένοι μηχανισμοί αναλογικών εισροών, όπως ταινίες και κάρτες διάτρησης, οδήγησαν σε εντελώς ψηφιακά σχέδια που τώρα μπορούν να μεταφέρουν πολύ πιο δυνατά πληροφορίες.


Δεύτερον, ο Bernstein εξηγεί τη χρήση της αποθηκευμένης μνήμης από τη Babbage η οποία - πάλι - θα ήταν σε αναλογικά δοχεία. Μια υπολογιστική μηχανή πρέπει επίσης να διαθέτει ένα είδος κινητήρα για τον προγραμματισμό, τον οποίο ο Bernstein καλεί "μύλο", και μια ολοκληρωμένη "μονάδα ελέγχου" πρέπει να διέπει όλες αυτές τις λειτουργίες.


"Είναι ένας από τους θριάμβους της σύγχρονης ηλεκτρονικής ότι τα κυκλώματα που μπορούν να κάνουν όλα αυτά τα πράγματα έχουν σχεδιαστεί και παραχθεί", γράφει ο Bernstein, "και είναι ένα αφιέρωμα στο Babbage που οραματίστηκε πώς τα ίδια πράγματα θα μπορούσαν να γίνουν από μια συλλογή των γραναζιών και των τροχών και των μοχλών. "

Μεταγενέστερη πρόοδος

Σημαντική πρόοδος στα θεωρητικά σχέδια του Babbage δεν θα γινόταν παρά μόνο μερικές δεκαετίες στη δεκαετία του 1900. Ο Brownstein αναφέρει την εμφάνιση μηχανών όπως ο Mark 1, που αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1940, και ο Ηλεκτρονικός Αριθμητικός Ολοκληρωτής και Υπολογιστής (ENIAC), ο οποίος όταν αποκαλύφθηκε το 1946, έκπληκτος τον κόσμο με το περίπλοκο υλικό του και την απίστευτη δύναμη επεξεργασίας. Σε γενικές γραμμές, ο Bernstein αφηγείται πώς ο αναλυτικός κινητήρας, ως ένα πρώιμο ορόσημο της τεχνολογίας πληροφορικής, τελικά οδήγησε τους κεντρικούς υπολογιστές που άρχισαν να τροφοδοτούν μεγάλα κυβερνητικά συστήματα στα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 1900, μέχρις ότου σταδιακά προχωρήσει το υλικό και οι αντίστοιχες εξελίξεις προγραμματισμού επεκτάθηκαν σε αυτές τις εξελιγμένες πολεμικές μηχανές στον μαζικό καταναλωτή που αντιμετωπίζει και την ατομική χρήση World Wide Web (WWW) που βασιζόμαστε τώρα για να κοιτάξουμε Miley Cyrus twerking βίντεο και τη σύγκριση πίτσα εστιατόρια.


Ίσως χρειάζεται ένας πραγματικός ανεμιστήρας για να εκτιμήσει τον τρόπο με τον οποίο οι τροχοί χαλύβδινου γυαλίσματος και οι ψηφιακοί κύλινδροι της Babbage θα έχουν ξεκλειδώσει τα είδη των μαθηματικών εργασιών που μπορούμε να κάνουμε τώρα με τα πιο βασικά προγράμματα λογισμικού σε προσωπικούς υπολογιστές. Ωστόσο, καθώς συνεχίζουμε να πειραματίζουμε με νέο υλικό και νέες διεπαφές, αξίζει να επιστρέψουμε σε ένα πραγματικά εντυπωσιακό κομμάτι υποδομής, ένα είδος μηχανής που θα έπαιρνε τους αργαλειούς, τις ραπτομηχανές και τα πιεστήρια της εποχής του ως μια σχεδόν μυθολογική περιέργεια, και πρόδρομος σε μια μελλοντική σύγχυση της σύγχρονης εποχής.

Ο αναλυτικός κινητήρας: μια ματιά πίσω από τα διαχρονικά σχέδια του babbage