Charles Babbage fan Analytical Engine: beskriuwing, eigenskippen, skiednis en eigenskippen

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - in pionier fan it kreëarjen kompjûter engineering, dy't ûntwikkele graad 2 kompjûters - Ferskil en Analytical. De earste men krige syn namme fanwege de wiskundige begjinsels dy't neffens it is basearre - de metoade fan de finite ferskillen. Har skjintme is yn 'e eksklusive brûken fan rekkenboek oanfolling sûnder it ferlet fan fermannichfâldigjen en dieling, dy't hurd te realisearje meganysk.

Mear as in rekkenmasine

Ferskil Engine Babbage fertsjintwurdiget in tellen apparaat. It wurket nûmers allinne metoade dy't by steat is kontinu Stacking se neffens de metoade fan finite ferskillen. It kin net brûkt wurde foar algemiene rekkenkunde berekkenings. Analytical deselde machine Babbage is folle mear as allinnich in rekkenmasine. It markearret de oergong fan arithmetic nei meganisearre full-scale algemien-purpose Computing. By ferskate stadia fan 'e ûntjouwing fan' e ideeën fan Babbage, der wiene op syn minst 3 projekten. Dêrom is it better om te ferwizen nei analytyske masines yn it meartal.

It gemak en effisjinsje fan engineering

Babbage berekkenjen fan masines binne desimale ienheden yn 'e sin dat sy brûke 10 sifers fan 0 oant en mei 9, en digitale omdat operearje allinne mei integers. Wearden binne de Gears, en eltse kategory jûn oan syn tsjil. As it stopt yn in tuskenstap posysje tusken de integers, it resultaat is undefined, en de wurking fan 'e masine is blokkearre, om sjen te litten op in skeining fan de yntegriteit fan de berekkenings. It is in foarm fan error detection.

Bebbidzh ek beskôge as it brûken fan deade reckoning systemen oars as desimaal in t. H. Binary en in basis 3, 4, 5, 12, 16 en 100. It is stoppe by de desimale, fanwege syn bekendheid en yngenieursburo effisjinsje omdat tank oan it flink werombrocht it oantal moving dielen.

Ferskil Engine №1

Yn 1821, Babbage begûn it ûntwikkeljen fan in meganisme foar de berekkening en tabulation veelterm funksjes. De skriuwer beskriuwt it as in apparaat foar de automatyske berekkening fan in rige wearden mei automatyske printsjen fan de resultaten yn tabular foarm. In yntegraal part fan de printer struktuer wurdt meganysk keppele oan de berekkening seksje. Ferskil Engine №1 fertsjintwurdiget it earste folsleine design om automatysk útfiere de berekkenings.

Fan tiid ta tiid Babbage feroare de funksjonaliteit fan it apparaat. Design 1830 stiet foar in masine ûntwurpen foar 16 sifers en 6 oarders fan grutte ferskil. It model bestie út de 25 th. Parts ferdield likegoed tusken de kompjûter en de printer seksje. As it apparaat is boud, it soe hawwe weage in rûsd 4 ton en soe hawwe in hichte fan 2,4 meter. It wurk oan 'e Babbage Ferskil Engine waard stoppe yn 1832, nei in skeel mei in yngenieur Joseph Clement. Oerheidsfinansiering úteinlik ophold yn 1842

analytysk motor

Wannear't wurk op it ferskil masine Ofbrutsen yn 1834, Babbage betocht mear ambisjeuze apparaat, dat letter waard neamd Analytical universal programmierbaren Computing meganisme. De strukturele eigenskippen fan 'e masine Babbage foar it grutste part oerien mei de basis blokken fan' e moderne digitale kompjûter. Programming wurdt dien mei help fan punch kaarten. Dit idee waard liend fan it Jacquard loom, dêr't se brûkt wurde foar it meitsjen fan komplekse tekstyl patroanen.

It logysk struktuer fan de analytysk motor Babbage yn prinsipe oerien mei de dominante ûntwerp elektroanyske kompjûter tiidrek, dat ymplisearret in Unthâld ( "winkel") skieden fan it sintrale prosessor ( "mole"), sekwinsjele útfieren fan operaasjes en betsjut foar de ynfier en útfier fan gegevens en ynstruksjes. Dêrom, de titel fan in pionier ûntwikkeling van kompjûter technology skriuwer wie goed fertsjinne.

Ûnthâld en CPU

De masine Babbage is in "winkel" wêr jo opslaan nûmers en de tuskentiidske resultaten, likegoed as in apart "mole", dy't fiert rekkenboek ferwurkjen. Se hie in set fan 4 arithmetic funksjes en kinne útfiere direkte fermannichfâldigjen en dieling. Dêrneist it apparaat koe fieren operaasjes dy't no hawwe nammen conditional branching syklus (werhellings), microprogramming, parallel ferwurking, fêststellen, Pulse foarm jaan ensafuorthinne. N. de skriuwer fan sa'n terminology wurdt net brûkt.

CPU analytical motor fan Charles Babbage, dy't er neamd "de mole", soarget foar:

• storing nûmers, operaasjes op hokker binne makke fuortendaliks, yn 'e registers;
• It hat de hardware te wurkjen mei harren basis arithmetic operaasjes;
• oerdracht fan brûker-friendly eksterne ynstruksjes yn in detaillearre ynterne behear;
• systeem syngronisaasje (klok) te fieren ynstruksjes yn in soarchfâldich selektearre oarder.

De kontrôle meganisme analytysk masine werkt automatysk en bestiet út twa dielen: it leger it nivo, bestjoerd troch massive trommels, neamd casks, en in heech nivo mei help Punched kaarten ûntwurpen foar Jacquard Looms, wurdt in soad brûkt wurdt yn de iere 1800s.

útfier apparaten

It resultaat fan de berekkenings wurdt werjûn troch ferskate metoaden ynklusyf printsjen, Punched kaarten, it útsetten en automatyske produksje fan stereotypen - de trays fan sêft materiaal dêr't de print resultaat wurdt produsearre dat kin tsjinje as in formulier foar útbringen fan de platen foar printsjen.

nij design

Pionierswurk fan Babbage syn Analytical Engine hie foar it grutste part klear yn 1840 en begûn te ûntwikkeljen fan in nij apparaat. Yn de perioade fan 1847 oant 1849 foltôge hy de ûntwikkeling №2 Ferskil Engine, is in ferbettere ferzje fan it orizjineel. Dizze wiziging is ûntwikkele foar in operaasje mei in 31-bit nûmers en koe resultearje yn tabular foarmje gjin veelterm 7de folchoarder. It ûntwerp wie elegant ienfâldich en easkje mar in tredde fan it tal dielen fan 'e oarspronklike model, it bieden fan gelikense har berekkenjen fan macht.

It ferskil en de Analytical Engine fan Charles Babbage brûkt deselde útgong apparaat design, dy't net allinne makket it útdraai op papier, mar ek automatysk meitsje stereotypen en harren eigen wil opmaak neffens in foarbeskaaide opmaak fan de side operator. Tagelyk is it foarnommen de mooglikheid fan it ynstellen fan de line hichte, oantal kolommen, de breedte fan it fjild, jout automatyske folding rigen of kolommen en pleatsing fan lege rigels foar lêsberens.

erfguod

Njonken ferskate part makke troch de meganyske gearkomste en test modellen fan lytse wurkje Seksjes, net ien fan de struktueren noch net ymplemintearre folslein foar it libben Babbage. De wichtichste sammele yn 1832 it model wie diel 1/7 №1 Ferskil Engine, dat bestie út likernôch twa tûzen. Pieces. It wurket feilloos oant hjoed de dei en is de earste súksesfolle automatyske Computing apparaat dat fiert in wiskundige berekkeningen yn it meganisme. Babbage stoar doe't hinne nei in lyts eksperimintele part fan de Analytical Engine. In protte details fan de struktuer binne bewarre bleaun, mar ek as in folsleine argyf fan tekeningen en notysjes.

Projects grutte meganyske kompjûters Babbage beskôge as ien fan 'e Amazing yntellektuele prestaasjes fan de XIX ieu. Allinne yn de ôfrûne desennia syn wurk is studearre yn detail, en de mjitte fan belang fan wat er dien hat, wurdt mear sichtber.