Charles Babbage Analytical Engine: lýsing, eiginleikar, sögu og eiginleikar

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - frumkvöðull búa tölvuverkfræði, sem þróaði 2 bekk tölvur - Mismunur og við greiningar. Sú fyrsta fékk nafn sitt vegna þess að stærðfræði reglum sem það er byggt - aðferð við að endanlegri munur. Fegurð hennar er í einkaviðtal nota tölur auk án þess að þurfa að margföldun og deilingu, sem eru erfitt að átta sig á vélrænan hátt.

Meira en reiknivél

Munurinn Engine Babbage táknar telja tæki. Það rekur tölur eina aðferðin sem er fær um að stöðugt stöflun þá í samræmi við aðferðina í endanlegri munur. Það er ekki hægt að nota fyrir almenna tölur útreikninga. Analytical sama vél Babbage miklu meira en bara reiknivélina. Það markar umskipti frá útreikningum á vélrænan fullur-mælikvarði almenn-tilgangur tölvunarfræði. Á mismunandi stigum þróun hugmyndir Babbage, það voru að minnsta kosti 3 verkefni. Þess vegna er það betra að vísa til greiningar vélar í fleirtölu.

The þægindi og skilvirkni verkfræði

Babbage reiknivéla eru tugabrot einingar í þeim skilningi að þeir nota 10 tölustafi frá 0 til 9, og stafræn því starfa aðeins með heiltölur. Gildi eru veiðarfæri, og hver flokkur gefið hjólið. Ef það hættir í miðjustöðu milli heiltölur, niðurstaðan er óskilgreindur og rekstur vélarinnar er læst, að sýna brot af heilindum útreikninga. Það er mynd af villa uppgötvun.

Bebbidzh talið einnig notkun Dead Reckoning kerfum en aukastaf í t. H. Binary og basa 3, 4, 5, 12, 16 og 100. Það er hætt við aukastaf, vegna kunnugleika og verkfræði hagkvæmni þess vegna þakka það verulega dregið úr fjölda að færa hluta.

Munurinn Engine №1

Árið 1821, Babbage hóf að þróa kerfi til útreikninga og tabulation margliða aðgerðir. Höfundur lýsir því sem tæki fyrir sjálfvirka útreikninga á röð af gildum með sjálfvirka prentun á niðurstöðum í töfluformi. Óaðskiljanlegur hluti af prentara uppbyggingu er vélrænt tengdur við vél útreikning kafla. Munurinn Engine №1 táknar fyrsta fullkomið hönnun sjálfkrafa framkvæma útreikninga.

Frá tími til tími Babbage breytt virkni tækisins. Hönnun 1.830 táknar vél hönnuð fyrir 16 tölustafi og 6 stærðargráðum munur. Líkanið samanstóð af 25 th. Varahlutir skipt jafnt á milli tölvu og prentara kafla. Ef tækið hefur verið byggt, myndi það hafa vegið áætlað 4 tonn og þyrfti hæð 2,4 m. Vinna við Babbage Difference Engine var hætt árið 1832, eftir að deila með verkfræðingur Joseph Clements. Opinber fjármögnun loksins hætt árið 1842

greiningu vél

Þegar vinna á mismun vél tafðist árið 1834, Babbage hugsuð metnaðarfyllri tæki, sem síðar var nefnt Analytical alhliða forritanlegur computing kerfi. Uppbyggingu eiginleikar vél Babbage að mestu í samræmi við helstu blokkir nútíma stafrænum tölvunni. Forritun er gert með því að nota kýla spil. Þessi hugmynd var að láni frá Jacquard loom, þar sem þeir eru notaðir til að búa til flóknar textíl mynstrum.

Rökrétt uppbygging greiningar vél Babbage svarar grundvallaratriðum á ríkjandi hönnun rafræn tölvu tímum, sem felur í sér minni ( "geyma") aðskilin frá Mið örgjörva ( "Mill"), myndaröð framkvæmd aðgerða og þýðir fyrir inntak og úttak gagna og leiðbeiningar. Því titill brautryðjandi þróun tölvutækni höfundar var vel skilið.

Minni og CPU

Vélin Babbage er að "geyma" þar sem geyma tölur og uppgjörið auk sérstakra "Mill", sem framkvæmir tölur vinnslu. Hún hafði sett 4 tölur virka og geta framkvæma beint margföldun og deilingu. Að auki, tækið var fær um að framkvæma aðgerðir sem nú hafa nöfn skilyrt og greinar á tré hringrás (endurtekningar), microprogramming, samhliða vinnsla, ákveða, púls mótun og svo framvegis. N. Höfundur slíkrar hugtök er ekki notuð.

CPU greiningu vél Charles Babbage, sem hann kallaði "The Mill", veitir:

• að geyma tölur, aðgerðir á sem gerðar eru strax, í skrárnar sem;
• Það hefur vélbúnað til að vinna með þeim helstu aðgerðir stærðfræði;
• sending af notandi-vingjarnlegur ytri fyrirmæli í nákvæmri innri stjórnun;
• Kerfið samstillingu (klukka) til að framkvæma fyrirmæli í vandlega valinn til þess.

Stjórna vélbúnaður greiningu vél starfar sjálfkrafa og samanstendur af tveimur hlutum: neðri stig, stjórnað af miklum trommur, kallast tunnurnar og mikil notkun Gataspjöld hönnuð fyrir Jacquard looms, er mikið notað í upphafi 1800s.

framleiðsla tækja

Niðurstaðan útreikninga birtist með ýmsum aðferðum, þ.mt prentun, sleginn spil, teikna og sjálfvirk framleiðslu staðalímyndir - bökkunum með mjúku efni sem prentað niðurstaðan er framleidd sem getur þjónað sem eins konar steypu plötum fyrir prentun.

ný hönnun

Brautryðjendastarf á Babbage Analytical Engine hafði að mestu lokið árið 1840 og byrjaði að þróa nýtt tæki. Á tímabilinu frá 1847 til 1849 að hann lauk þróun №2 Difference Engine, er endurbætt útgáfa af upprunalega. Þessi breyting var hannaður til starfrækslu með 31-bita tölur og gæti leitt til töfluformi hvaða margliðu 7. röð. Hönnunin var glæsilegur einföld og þurfa aðeins þriðjungur af fjölda hluta upprunalega fyrirmynd, enda jafnan henni computing máttur.

Munurinn og Analytical Engine Charles Babbage notaði sömu hönnun úttak tæki, sem gerir ekki aðeins útprentun á pappír, en einnig sjálfkrafa að búa til staðalímyndir og eigin vilja snið þeirra samkvæmt fyrirfram ákveðinni skipulag síðunnar rekstraraðila. Á sama tíma sem það ráð möguleika á að setja línuna hæð, fjöldi dálka, breidd vallarins, afla sjálfvirkur leggja saman línur eða dálka og vistun auða línu fyrir sýnilegur.

arfleifð

Burtséð frá nokkrum hluta búin til af vélrænni samkoma og próf módel af litlum starfa köflum, ekkert af mannvirkjum hefur ekki verið hrint í framkvæmd að fullu fyrir líf Babbage. Helstu safnað árið 1832 en fyrirmynd var hluti 7/1 №1 Mismunur Engine, sem samanstóð af um tvö þúsund. Pieces. Það virkar gallalaus að þennan dag og er fyrsta vel sjálfvirka computing tæki sem útfærir stærðfræðilega útreikninga á vélbúnaður. Babbage lést þegar að fara að litlu tilrauna hluta Analytical Engine. Mörg smáatriði af uppbyggingu eru varðveitt, auk heill safn af teikningum og athugasemdum.

Verkefni mikið vélrænni tölvur Babbage talinn einn af the furðulegur vitsmunalegum árangur XIX öld. Aðeins á síðustu áratugum hafa verk hans verið rannsakað í smáatriðum, og að hve miklu leyti mikilvægi sem hann hefur gert, verður meira áberandi.