Вычислительные машины Бэббиджа.

Перфакарты Жаккара

Арифметическая машина Лейбница.

Лейбниц начал совершенствование машины Паскаля, но затем сумел создать устройство, которое выполняло не только сложение и вычитание, но и все 4 действия арифметики.В основе машины Лейбница лежал изобретённый им особый ступенчатый валик, его так и назвали - валик Лейбница. Это был цилиндр, на боковой поверхности которого было расположено 9 ступеней разной длины. Валик Лейбница позволял вести одной стороной, и широко применялся в конструкции счётных машин вплоть до 20 века. И с некоторыми усовершенствованиями эти машины (арифмометры) использовались до недавнего времени.

******************************************************************

Жаккар - это француз, механик и ткач.Создал Первый образец машины, управляемой вводимой в неё информацией, и в 1802 году он построил машину, которая облегчила процесс производства тканей со сложным узором.Для задания узора на ткани Жаккар использовал ряды отверстий на картах, так называемые перфакарты. Если применялось 10 нитей, то в каждом ряду карты предусматривалось до 10 отверстий. Эта карта закреплялась в станке, в устройстве, которое могло обнаруживать отверстие на карте, это устройство с помощью щупов, проверяло каждый ряд отверстий на карте, и эта информация управляла станком. Современные перфакарты имели 52 отверстия.

******************************************************************

Разработки Чарльза Бэббиджа занимаеют особое место среди разработок механического этапа, и его с полным основанием считают родоначальником и идеологом современной вычислительной техники. Он был первым, кто высказал идею об универсальной вычислительной машине, способной работать по различным, заложенным в неё программам и также был первым кто попытался реально построить такую машину. Годы жизни (1791-1871) Был банкиром, закончил знаменитый Кэмбриджский университет, его избрали членом королевского общества.В 1820 году Бэббидж начал работу над вычислительной машиной, которая автоматически вычисляла бы математические таблицы. Различные таблицы ( таблицы логарифмов, сложных процентов, астрономические и т.д.) широко использовались в Англии но переписывались как правило вручную и содержали много ошибок. У Бэббиджа было 2 проекта - проект разностной вычислительной машины и проект аналитической машины. Первый проект предназначался для полирования полинониальных функций методом конечной разности. В эту машину информация вводилась на картах, и вычисления выполнялись автоматически с помощью совокупности вращающихся колёс. Для изготовления этой машины Бэббидж использовал принцип Паскаля, тоесть зубчатые колёса на осях со сложным механизмом переноса десятков. Уже в 1822 году Бэббидж самостоятельно конструирует и изготавливает действующую модель своей машины, которая может составлять таблицы с точностью до 8-ого знака. Эта машина содержала 96 зубчатых колёс на 24 осях. В следующем году он обратился в министерство финансов Англии, получил 1500 фунтов стерлингов (по тем временам огромнейшая сумма). Он работал около 20 лет над своим изобретением, поскольку ему всё равно постоянно не хватало денег. К 1842 году он израсходовал 17 тысяч из субсидий и своих 6 тысяч, но машина так и не заработала, хотя отдельные узлы её работали отлично. В ходе создания этой машины Бэббидж разработал и опубликовал проект универсальной вычислительной машины, способной вычислять вычисления любых математических задач, для которых известен алгоритм их решения. При современном развитии вычислительной техники возможны вычисления задач без составления алгоритмов.Бэббидж указал что универсальная машина должна состоять из:

1) Арифметическое устройство, выполняющее арифметические действия над вводимыми в него числами.

2) Устройство "памяти" для хранения промежуточных результатов.

3) Устройство управления, в котором хранится программа управления действия машиной.

4) Устройство ввода исходных данных и вывода результатов расчёта.

Современные машины состоят из узлов, которые были предсказаны Бэбиджем ещё в 1842 году!

Второй проект Бэббиджа, основанный на использовании принципов програмного управления, также явился предвестником современных ЭВМ. Этот проект был предложен в 30-ые годы 19 века, а в 1843 году Адой Лавлейс для машины Бэббиджа была написана первая в мире достаточно сложная программа для вычисления чисел Бернулли. Леди Ада Лавлейс - дочь английского лорда- лорда Байрона. И вот эти достижения считаются выдающимися. В 1985 году сотрудники музея науки в Лондоне решили наконец выяснить, а можно ли построить машину Бэббиджа, для этого им понадобилось несколько (6) лет. В 1991 году она была построена и заработала.

******************************************************************