Domov Hardware Analytický motor: ohlédnutí za nadčasovým designem babbage

Analytický motor: ohlédnutí za nadčasovým designem babbage

Obsah:

Anonim

Analytický motor - nejedná se o honosné jméno, ale toto vytvoření pozdních 1800 let by bylo působivé, a to i pro moderní publikum. Šlo by o kovovou monstrum - rachot, mnohotunové monstrum vyžadující mnohem více místa než běžná místnost pro malé podniky. To, co tento návrh ve skutečnosti skutečně znamenal, bylo začít překlenout propast mezi tím, co tehdy existovalo, a tím, co nyní existuje, přeměnit sci-fi v realitu.


Analytickým motorem byl nápad, na který muž jménem Charles Babbage pracoval až do své smrti v roce 1871 - stroj, který, i když nikdy nebyl zcela postaven, vedl k druhům inteligentních zařízení, která nyní považujeme za samozřejmost. Analytický stroj upevnil odkaz Charlese Babbage jako vizionáře v oblasti informačních technologií a umělé inteligence. Analytický motor, který byl postaven na dřívější práci Babbage s logaritmickými tabulkami a automatickou aritmetickou funkcí (a mechanickým „diferenčním motorem“ schopným provádět podobné základní výpočty), byl navržen tak, aby používal analogovou technologii k teoretickému provádění některých z dnešních digitálních strojů s využitím technologií, které by se mysli 19. století podobaly čarodějnictví nebo magii.


Pokud se chcete dozvědět více o tom, jak se tento plán vyvinul, podívejte se na některou z různých online poct k Charlesi Babbageovi nebo si vyzvedněte relativně nejasné štíhlé vydání Jeremyho Bernsteina, Analytický stroj: Počítače - minulost, současnost a budoucnost. Bernstein jde do detailů o motoru a jeho výrobci, dokumentuje některé základní datové filozofie, které začaly dlouhý pochod vpřed. Bernsteinova kniha byla napsána v 80. letech 20. století, protože digitální počítač se v relativním dětství stále rychle vyvíjel, přesto kniha stále pokrývá mnoho konstrukčních principů, pro které je Babbage nyní slavný.

Základní zásady výpočtu

V automatizaci procesů numerického výpočtu Bernstein zdůrazňuje, že Babbage byl schopen nahlédnout do budoucnosti, pokud jde o eliminaci potřeby lidského provozu jeho motoru. Poznamenává, že jeden z hlavních žáků Babbage, Lady Lovelace, navrhl jeho převahu v technologickém světě té doby: „Tento motor překonává své předchůdce, “ napsal Lovelace, „jak v rozsahu výpočtů, které může provádět, tak v zařízení., jistota a přesnost, s jakou je může ovlivnit, a při absenci veškeré nutnosti zásahu lidské inteligence během provádění jejích výpočtů. “


Bernstein také líčí Babbageovu zvědavou manipulaci s moderní pamětí: „Pokud bylo zapotřebí určitého logaritmu, stroj měl zazvonit a zobrazit v okně kartu, která by zajistila, který logaritmus je potřebný. Pokud operátor dodal špatná hodnota, stroj měl zvonit hlasitěji. “


V pokynu k sekvenčním a iteračním aspektům moderních programovacích jazyků, jako je C ++, si Babbage představil to, co nazval „motor pohybující se vpřed tím, že jí ocas“, aby provedl následné operace. Vypracoval také systémy pro podmíněné operace, jako jsou moderní prohlášení „if“. Bernstein také jde do základních prvků uložených v Babbageových teoretických numerických válcích a dalších analogových číslech zpracovávajících čísla.


"Všechny počítače se skládají ze čtyř základních jednotek." píše Bernstein. "Za prvé, musí existovat nějaký mechanismus pro získávání dat a pokynů do stroje a pro získávání odpovědí - spojení, to znamená, mezi strojem a lidským programátorem."


Tato a další knihy o postupu IT v průběhu mnoha desetiletí ukazují, jak stále sofistikovanější analogové vstupní mechanismy, jako jsou pásky a punčové karty, vedly k zcela digitálním designům, které nyní mohou mnohem lépe přenášet informace.


Zadruhé, Bernstein vysvětluje Babbageovo použití uložené paměti, která - opět - bude v analogových kontejnerech. Počítačový počítač musí také mít jakýsi motor pro programování, který Bernstein nazývá „mlýn“, a všechny tyto operace musí řídit komplexní „řídicí jednotka“.


„Je to jeden z triumfů moderní elektroniky, že obvody, které dokážou dělat všechny tyto věci, byly navrženy a vyrobeny, “ píše Bernstein, „a je to pocta Babbageovi, že si představil, jak by stejné věci mohly být provedeny sbírkou. ozubených kol, kol a pák. ““

Následující pokrok

Podstatného pokroku v oblasti Babbageho teoretických návrhů by nebylo dosaženo až za několik desetiletí do 20. let 20. století. Brownstein zaznamenává vznik strojů, jako je Mark 1, vyvinutých ve 40. letech 20. století, a elektronického numerického integrátoru a kalkulačky (ENIAC), který, když byl představen v roce 1946, ohromil svět svým sofistikovaným hardwarem a neuvěřitelnou výkonností zpracování. Obecně Bernstein vypráví, jak analytický stroj nakonec vedl k mainframům, které začaly pohánět hlavní vládní systémy v polovině až do konce 20. století, až postupně vývoj hardwaru a odpovídající programovací vývoj tyto sofistikované válečné stroje rozšiřovaly do masivního spotřebitelského a individuálního použití World Wide Web (WWW), na které se nyní spoléháme, když vyhledáme videa Miley Cyrus twerking a porovnáme pizzerie.


Možná, že skutečný fanoušek steampunk ocení způsob, jakým by úhledně se točící ocelová kola a číslicově vytištěné válce Babbage rozhýbaly ty matematické operace, které můžeme nyní dělat is nejzákladnějšími softwarovými programy na osobních počítačích. Protože však pokračujeme v experimentování s novým hardwarem a novými rozhraními, stojí za to se ohlédnout po skutečně působivé části infrastruktury, typu stroje, který by zakrněl tkalcovské stavy, šicí stroje a lisy své doby jako téměř mytologická zvědavost a předchůdce budoucího zmateného moderního věku.

Analytický motor: ohlédnutí za nadčasovým designem babbage