מנוע אנליטית של צ'ארלס באבג ': תיאור, תכונות, היסטוריה ומאפיינים

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - חלוץ של יצירת הנדסת מחשבים, שפתחה כיתה 2 מחשבים - הבדל ו אנליטית. הראשון אחד קיבל את שמו בשל עקרונות מתמטיים שעליו הוא מבוסס - שיטת סופית ההבדלים. היופי שלה הוא בשימוש הבלעדי של בחיבור אריתמטי ללא צורך הכפל והחילוק, אשר קשה להבין מכאני.

יותר מחשבון

הבדל מנוע באבג מייצג מכשיר ספירה. זה פועל רק מספר שיטה מסוגלת ברציפות לערום אותם על פי שיטת סופית הבדלים. זה לא יכול לשמש עבור חישובים אריתמטיים בכלל. של המכונית באבג באותו אנליטית הרבה יותר מסתם מחשבון. זה מסמן את מעבר אריתמטיים מחשוב למטרות כלליות בהיקף מלא ממוכן. בשלבים שונים של התפתחות הרעיונות של באבג ', היו לפחות 3 פרויקטים. לכן, עדיף להתייחס מכונה אנליטי בלשון הרבה.

הנוחות והיעילות של הנדסה

מכונות חישוב באבג הם יחידות עשרוניות, במובן זה שהם משתמשים 10 ספרות בין 0 ל -9, ו דיגיטלי בגלל לפעול רק עם מספרים שלמים. ערכים הם ההילוכים, וכל קטגוריה מסוימת, כדי הגלגל שלו. אם הוא מפסיק במצב הביניים בין המספרים השלמים, התוצאה היא לא מוגדרת, ואת הפעולה של המכונה חסומה, להראות פרה של השלמות של החישובים. זוהי צורה של איתור שגיאות.

Bebbidzh גם השימוש של מערכות הסקה מחושבת מלבד עשרוניים ב t. H. בינארי ובסיס 3, 4, 5, 12, 16 ו 100. היא עצרה העשרונית, בגלל היעילות היכרות והנדסה שלה כי בזכות זה הפחית משמעותית את מספר חלקים נעים.

ההבדל מנוע №1

בשנת 1821, באבג 'החלה לפתח מנגנון הפונקציות פולינום החישוב והכנת סיכומים. המחבר מתאר אותו כהתקן עבור החישוב האוטומטי של הרצף של ערכים עם הדפסה אוטומטית של התוצאות בצורת טבלה. חלק בלתי נפרד של מבנה מדפסת מצמידים מכאני לסעיף החישוב. מנוע הבדל №1 מייצג את התכנון המלא הראשון לבצע את החישובים באופן אוטומטי.

מפעם לפעם באבג שינתה את הפונקציונליות של המכשיר. עיצוב 1830 מייצג מכונה המיועדת 16 ספרות ו 6 סדרי ההבדל בעוצמה. המודל מורכב של 25 th. חלקים המחולקים שווה בשווה בין המחשב לבין הסעיף למדפסת. אם המכשיר נבנה, זה היה שוקל כ 4 טון יהיה בגובה של 2.4 מ '. עובד על מנוע ההבדל באבג הופסק בשנת 1832, לאחר סכסוך עם מהנדס יוסף קלמנט. מימון ציבורי ולבסוף חדל בשנת 1842

מנוע אנליטי

כאשר עבודה במחשב ההבדל תקועה 1834, באבג 'הגה מכשיר שאפתן יותר, אשר מאוחר יותר נקרא מנגנון מחשוב לתכנות אוניוורסלי אנליטית. המאפיינים המבניים של באבג 'מכונה מתאימות בעיקר אבני היסוד של המחשב הדיגיטלי המודרני. תכנות נעשה באמצעות כרטיסי ניקוב. רעיון זה הושאל נול אקארד, שם הם משמשים ליצירת דפוסי טקסטיל מורכבים.

המבנה הלוגי של באבג מנוע אנליטי בעצם מתאים לעידן המחשב אלקטרוני העיצוב הדומיננטי, מה שמרמז על זיכרון ( "חנות") הופרדה המעבד המרכזי ( "הטחנה"), ביצוע סדרה של פעולות ואמצעים עבור קלט ופלט של נתונים והוראות. לכן, הכותרת של פיתוח חלוץ של מחבר טכנולוגיית מחשב הייתה גם הגיעה.

זיכרון ו- CPU

באבג המכונה הוא "חנות" איפה אתם מאחסנים מספרים ותוצאות ביניים, כמו גם "טחנה" נפרדת, אשר מבצעת עיבוד אריתמטי. היה לה סט של 4 פונקציות חשבוניות יכולים לבצע כפל וחילוק ישירים. בנוסף, המכשיר היה מסוגל לבצע פעולות שעכשיו יש שמות מחזור הסתעפות מותנית (חזרות), microprogramming, עיבוד מקביל, תיקון, בעיצוב דופק וכן הלאה. נ המחבר של טרמינולוגיה כזו אינה בשימוש.

המעבד מנוע אנליטי של צ'ארלס באבג ', שאותו כינה "הטחנה", קובע:

• אחסון המספרים, פעולות שעליו הם עשו מיד, בפנקסי הרישום;
• יש לו את החומרה לעבוד איתם פעולות חשבון בסיסיות;
• העברת הוראות חיצוניות ידידותי למשתמש בתוך ניהול פנימי מפורט;
• סנכרון המערכת (שעון) בביצוע הוראות בסדר שנבחרו בקפידה.

מנגנון בקרת מכונה האנליטית פועל באופן אוטומטי והוא מורכב משני חלקים: התחתון הרם שבשליטת תופים מסיביים, בחביות עץ שנקרא, ורמה גבוהה באמצעות כרטיסים מנוקבים המיועד אקארד נולים, נעשה שימוש נרחב בשנת 1800 המוקדמים.

התקני פלט

התוצאה של חישובים מוצגת על ידי שיטות שונות כולל הדפסה, כרטיסים מנוקבים, בקשירה והפקה אוטומטית של סטריאוטיפים - במגשים מחומר רך שעליו תוצאת ההדפסה הופק שיכול לשמש כסוג ליציקת הצלחות להדפסה.

עיצוב חדש

עבודתו החלוצית של מנוע אנליטית של באבג 'השלים בעיקר ב 1840 והחל לפתח מכשיר חדש. בתקופה שבין 1847 כדי 1849 הוא השלים את מנוע פיתוח №2 הבדל, הוא גרסה משופרת של המקור. שינוי זה נועד לתפעול עם מספרים 31 סיביות ועלול להוביל טבלאי יוצרים בכל סדר -7 פולינום. העיצוב היה אלגנטי פשוט דורשים רק שליש ממספר חלקים של המודל המקורי, מתן כוח המחשוב שלה שווה.

ההבדל ואת מנוע אנליטית של צ'ארלס באבג השתמשו בעיצוב המכשיר אותו הפלט, אשר לא רק הופך את התדפיס על נייר, אלא גם ליצור באופן אוטומטי סטריאוטיפים בפורמט מרצונם על פי פריסה מראש של מפעיל הדף. במקביל אותו בקבוצה מפני האפשרות של קביעת גובה הקו, מספר העמודות, הרוחב של השדה, מספק שורות מתקפלות אוטומטית או עמודות ושמה של שורות ריקות עבור קריאות.

המורשת

מלבד כמה נוצר בחלקו על ידי מודלי הרכבה ובדיקה המכאניים של סעיפי עבודה קטנים, אף אחד מהבנים לא יושם במלואה עבור באבג חיים. עיקר התאספו 1832 המודל היה חלק 1/7 №1 מנוע ההבדל, אשר כלל כ אלפיים. חתיכות. זה עובד ללא רבב עד עצם היום הזה והוא ההתקן מחשוב האוטומטי המוצלח הראשון המיישמת חישובים מתמטיים במנגנון. באבג מת כאשר הולך חלק קטן וניסיוני של מנוע אנליטית. פרטים רבים של המבנה נשמרים, כמו גם ארכיון מלא של ציורים והערות.

פרויקטי מחשבים מכאניים ענקים באבג נחשב לאחד ההישגים האינטלקטואליים המדהימים של המאה תשע העשרה. רק בעשורים האחרונים לעבודתו נחקרה בפירוט, ואת מידת החשיבות של מה שהוא עשה, מתבררת יותר.