ჩარლზ ბაბიჯი იყო ინგლისელი მათემატიკოსი და გამომგონებელი, რომელმაც შექმნა პირველი ავტომატური ციფრული კომპიუტერი. გარდა ამისა, მან ხელი შეუწყო თანამედროვე ინგლისური საფოსტო სისტემის შექმნას და შეადგინა პირველი საიმედო აქტუარული ცხრილები, გამოიგონა სპიდომეტრის ტიპი და გამოიგონა რკინიგზა უფრო მკაფიო..
ჩარლზ ბაბიჯის ბიოგრაფია
დაიბადა ლონდონში 1791 წლის 26 დეკემბერს ბენჯამინ ბაბეჯის ოჯახში, Praeds Bank-ის პარტნიორი, Bitton Estate-ის მფლობელი Teignmouth-ში და Betsy Plumley Tip. 1808 წელს ოჯახმა გადაწყვიტა გადასულიყო ძველ როუდენ სახლში აღმოსავლეთ ტეინმუთში და მამა გახდა ახლომდებარე წმინდა მაიკლის მეურვე.
ჩარლზის მამა მდიდარი კაცი იყო, ამიტომ მას შეეძლო სწავლა რამდენიმე ელიტარულ სკოლაში. 8 წლის ასაკში მას სოფლის სკოლაში მოუწია სახიფათო ავადმყოფობის გამოსასწორებლად. მისმა მშობლებმა გადაწყვიტეს, რომ ბავშვის ტვინი „ძალიან მძიმე არ უნდა ყოფილიყო“. ბაბეჯის თქმით, „ამ დიდმა უსაქმურობამ შესაძლოა გამოიწვია მისი ზოგიერთი ბავშვური მსჯელობა“.
შემდეგ იგი შევიდა მეფე ედუარდ VI გრამატიკის სკოლაში ტოტნესში, სამხრეთ დევონი,აყვავებული საჯარო სკოლა, რომელიც დღესაც ფუნქციონირებს, მაგრამ ჯანმრთელობის მდგომარეობამ აიძულა ჩარლზი გარკვეული ხნით მიემართა კერძო მასწავლებლებისთვის. საბოლოოდ იგი შევიდა დახურულ აკადემიაში 30 სტუდენტისთვის, რომელსაც მეუფე სტივენ ფრიმანი ხელმძღვანელობდა. დაწესებულებას ჰქონდა ვრცელი ბიბლიოთეკა, რომელიც ბაბეჯმა გამოიყენა მათემატიკის შესასწავლად და ისწავლა მისი სიყვარული. აკადემიის დატოვების შემდეგ მას კიდევ ორი პირადი მენტორი ჰყავდა. ერთ-ერთი მათგანი იყო კემბრიჯელი სასულიერო პირი, რომლის სწავლებაზე ჩარლზმა კომენტარი გააკეთა: „მეშინია, რომ არ გამოვიყენე ყველა უპირატესობა, რაც შემეძლო მქონოდა“. მეორე იყო ოქსფორდის პროფესორი. ის ასწავლიდა კლასიკას ჩარლზ ბაბეჯს, რათა ის კემბრიჯში მიეღო.
საუნივერსიტეტო სწავლა
1810 წლის ოქტომბერში ბაბიჯი ჩავიდა კემბრიჯში და შევიდა ტრინიტის კოლეჯში. მას ბრწყინვალე განათლება ჰქონდა - იცნობდა ლაგრანჟს, ლაიბნიცს, ლაკრუას, სიმპსონს და სერიოზულად იმედგაცრუებული იყო ხელმისაწვდომი მათემატიკური პროგრამებით. ამიტომ მან გადაწყვიტა ჩამოეყალიბებინა ანალიტიკური საზოგადოება ჯონ ჰერშელთან, ჯორჯ პიკოკთან და სხვა მეგობრებთან ერთად.
როდესაც ბაბიჯი გადაიყვანეს კემბრიჯის პიტერჰაუსში 1812 წელს, ის იყო საუკეთესო მათემატიკოსი; მაგრამ წარჩინებით არ დაამთავრა. მან მიიღო საპატიო წოდება მოგვიანებით, გამოცდების გარეშეც კი, 1814 წელს.
1814 წელს ჩარლზ ბაბიჯი დაქორწინდა ჯორჯიანა უიტმორზე. მამამისი, რატომღაც, არასოდეს დალოცა. ოჯახი მშვიდად ცხოვრობდა ლონდონში, დევონშირის ქუჩის 5 ნომერში, მათი რვა შვილიდან მხოლოდ სამი გადარჩა.სრულწლოვანებამდე.
ჩარლზის მამა, მისი ცოლი და მისი ერთ-ერთი ვაჟი ტრაგიკულად დაიღუპა 1827 წელს.
კომპიუტერული პროექტი
ჩარლზ ბაბიჯის დროს ხშირად ხდებოდა შეცდომები მათემატიკური ცხრილების გამოთვლაში, ამიტომ მან გადაწყვიტა ეპოვა ახალი მეთოდი, რომელიც ამას მექანიკურად გააკეთებდა, აღმოფხვრა ადამიანის შეცდომის ფაქტორი. ეს იდეა მას ძალიან ადრე გაუჩნდა, ჯერ კიდევ 1812 წელს.
მის გადაწყვეტილებაზე გავლენა იქონია სამმა სხვადასხვა ფაქტორმა:
- მას არ მოსწონდა დაუდევრობა და უზუსტობა;
- ლოგარითმული ცხრილები მისთვის ადვილი იყო;
- ის შთაგონებული იყო W. Schickard-ის, B. Pascal-ისა და G. Leibniz-ის საანგარიშო მანქანებზე არსებული მუშაობით.
მან განიხილა მოწყობილობის გამოთვლის ძირითადი პრინციპები სერ ჰ. დევის წერილში 1822 წლის დასაწყისში.
Difference Engine
ბაბიჯმა წარუდგინა ის, რაც მან უწოდა "განსხვავების ძრავას" სამეფო ასტრონომიულ საზოგადოებას 1822 წლის 14 ივნისს, ნაშრომში სათაურით "შენიშვნები ასტრონომიული და მათემატიკური ცხრილების მანქანური გამოთვლის გამოყენების შესახებ". მას შეეძლო მრავალწევრების გამოთვლა რიცხვითი მეთოდის გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება განსხვავება.
საზოგადოებამ დაამტკიცა იდეა და 1823 წელს მთავრობამ მას 1500 ფუნტი მისცა მის ასაშენებლად. ბაბიჯმა თავისი სახლის ერთ-ერთ ოთახში სახელოსნო შექმნა და მოწყობილობის მშენებლობაზე ზედამხედველობა ჯოზეფ კლემენტი დაიქირავა. თითოეული ნაჭერი ხელით უნდა გაკეთებულიყო სპეციალური ხელსაწყოების გამოყენებით, რომელთაგან ბევრი თავად შექმნა. ჩარლზმა მრავალი მოგზაურობა გააკეთა სამრეწველო საწარმოებში უკეთესობის მიზნითწარმოების პროცესების გაგება. ამ მოგზაურობისა და მანქანის აშენების მისი პირადი გამოცდილების საფუძველზე, 1832 წელს ბაბიჯმა გამოაქვეყნა „მანქანებისა და წარმოების ეკონომიკა“. ეს იყო პირველი პუბლიკაცია, რასაც დღეს უწოდებენ "წარმოების სამეცნიერო ორგანიზაციას".
პირადი ტრაგედია და მოგზაურობა ევროპაში
მეუღლის ჯორჯიანას, ჩარლზ ბაბეჯის მამის და მისი ჩვილი ვაჟის გარდაცვალებამ შეწყვიტა მშენებლობა 1827 წელს. სამუშაომ მას ძალიან დაამძიმა და ავარიის პირას იყო. ჯონ ჰერშელმა და რამდენიმე სხვა მეგობარმა დაარწმუნეს ბაბიჯი, გაემგზავრა ევროპაში გამოჯანმრთელების მიზნით. მან იმოგზაურა ნიდერლანდებში, ბელგიაში, გერმანიაში, იტალიაში, ეწვია უნივერსიტეტებსა და ქარხნებს.
იტალიაში მან შეიტყო, რომ დაინიშნა კემბრიჯის უნივერსიტეტის მათემატიკის ლუკასიან პროფესორად. თავიდან უნდოდა უარი ეთქვა, მაგრამ მეგობრებმა სხვაში დაარწმუნეს. 1828 წელს ინგლისში დაბრუნების შემდეგ იგი გადავიდა დორსეტის 1-ში.
სამუშაოს განახლება
ბაბიჯის არყოფნის დროს, Difference Engine პროექტი ცეცხლის ქვეშ მოექცა. გავრცელდა ჭორები, რომ მან დახარჯა სახელმწიფო ფული, რომ მანქანა არ მუშაობდა და მისი დამზადების შემთხვევაში პრაქტიკული ღირებულება არ იქნებოდა. ჯონ ჰერშელმა და სამეფო საზოგადოებამ საჯაროდ დაიცვა პროექტი. მთავრობამ განაგრძო მხარდაჭერა 1829 წლის 29 აპრილს 1500 ფუნტი, 3 დეკემბერს 3000 ფუნტი და 1830 წლის 24 თებერვალს იგივე თანხა. მუშაობა გაგრძელდა, მაგრამ ბაბიჯი მუდმივადუჭირდა ფულის შოვნა ხაზინიდან.
პროექტის მიტოვება
ჩარლზ ბაბიჯის ფინანსური პრობლემები დაემთხვა კლემენტთან მზარდ უთანხმოებას. ბაბეჯმა თავისი სახლის უკან ორსართულიანი, 15 მეტრის სიგრძის სახელოსნო ააშენა. მას ჰქონდა შუშის სახურავი განათებისთვის, ასევე ცეცხლგამძლე სუფთა ოთახი მანქანის შესანახად. კლიმენტმა უარი თქვა ახალ სახელოსნოში გადასვლაზე და მოითხოვა ფული ქალაქის ირგვლივ მოგზაურობისთვის სამუშაოს ზედამხედველობისთვის. საპასუხოდ, ბაბიჯმა შესთავაზა, რომ მას პირდაპირ ხაზინადან გადაეხადათ. კლემენტმა უარი თქვა და შეწყვიტა პროექტზე მუშაობა.
უფრო მეტიც, უარი თქვა გადასცა გეგმები და ხელსაწყოები, რომლებიც გამოყენებული იქნა Difference Engine-ის შესაქმნელად. 23000 ფუნტის ინვესტიციის შემდეგ, მათ შორის 6000 ფუნტი ბაბეჯის საკუთარი სახსრებიდან, დაუმთავრებელ მოწყობილობაზე მუშაობა შეწყდა 1834 წელს. 1842 წელს მთავრობამ ოფიციალურად მიატოვა პროექტი.
ჩარლზ ბაბიჯი და მისი ანალიტიკური ძრავა
სხვაობის ძრავისგან მოშორებით, გამომგონებელმა დაიწყო ფიქრი მის გაუმჯობესებულ ვერსიაზე. 1833-დან 1842 წლამდე ჩარლზი ცდილობდა შეექმნა მოწყობილობა, რომელიც დაპროგრამებული იქნებოდა ნებისმიერი გამოთვლების შესასრულებლად, და არა მხოლოდ პოლინომიურ განტოლებებთან დაკავშირებული. პირველი გარღვევა მოხდა, როდესაც მან გადამისამართდა აპარატის გამომავალი მის შეყვანაზე შემდგომი განტოლებების გადასაჭრელად. მან აღწერა, როგორც მანქანა, რომელიც "ჭამს საკუთარ კუდს". მას დიდი დრო არ დასჭირდა ანალიტიკური ძრავის ძირითადი ელემენტების გასარკვევად.
ჩარლზ ბაბეჯის კომპიუტერი იყენებდა ჟაკარდის სადგამიდან ნასესხებ ბარათებს მონაცემების შესაყვანად და საჭირო გამოთვლების რიგის მითითებით. მოწყობილობა ორი ნაწილისგან შედგებოდა: წისქვილი და საცავი. წისქვილი, რომელიც შეესაბამება თანამედროვე კომპიუტერის პროცესორს, ასრულებდა ოპერაციებს შენახვისგან მიღებულ მონაცემებზე, რომლებიც შეიძლება ჩაითვალოს მეხსიერებაში. ეს იყო მსოფლიოში პირველი ზოგადი დანიშნულების კომპიუტერი.
ჩარლზ ბაბეჯის კომპიუტერი შეიქმნა 1835 წელს. სამუშაოს მასშტაბები მართლაც წარმოუდგენელი იყო. ბაბიჯმა და რამდენიმე ასისტენტმა შექმნეს 500 დიდი დიზაინის ნახატი, 1000 მექანიკური აღნიშვნის ფურცელი და 7000 აღწერილობის ფურცელი. დასრულებული წისქვილი იყო 4,6 მ სიმაღლე და 1,8 მ დიამეტრი. 100 ციფრის საცავი გაგრძელდა 7,6 მ. თავისი ახალი აპარატისთვის ბაბიჯმა ააგო მხოლოდ მცირე სატესტო ნაწილები. მოწყობილობა არასოდეს დასრულებულა მთლიანად. 1842 წელს, მთავრობის დაფინანსების მოპოვების განმეორებითი წარუმატებელი მცდელობების შემდეგ, იგი სერ რობერტ პილს მიმართა. მან უარი თქვა და სამაგიეროდ რაინდის წოდება შესთავაზა. ბაბიჯმა უარი თქვა. წლების განმავლობაში მან განაგრძო დიზაინის შეცვლა და გაუმჯობესება.
გრაფინია ლავლეისი
1842 წლის ოქტომბერში იტალიელმა გენერალმა და მათემატიკოსმა ფედერიკო ლუიჯიმ გამოაქვეყნა სტატია ანალიტიკური ძრავის შესახებ. ავგუსტა ადა კინგმა, ლავლეისის გრაფინია, ბაბეჯის ძველი მეგობარი, თარგმნა ნაწარმოები ინგლისურად. ჩარლზმა შესთავაზა მას თარგმანის ანოტირება. 1842 და 1843 წლებში წყვილმა ერთად დაწერა 7 ნოტა.რომლის საერთო სიგრძე სამჯერ აღემატებოდა სტატიების რეალურ ზომას. ერთ-ერთ მათგანში ადამ მოამზადა პროგრამის შესრულების ცხრილი, რომელიც ბაბეჯმა შექმნა ბერნულის რიცხვების გამოსათვლელად. მეორეში მან დაწერა განზოგადებული ალგებრული მანქანის შესახებ, რომელსაც შეეძლო მოქმედებების შესრულება როგორც სიმბოლოებზე, ასევე რიცხვებზე. ლავლეისი იყო ალბათ პირველი, ვინც გაიგო Babbage-ის მოწყობილობის უფრო ზოგადი მიზნები და ზოგიერთი მიიჩნევს მსოფლიოში პირველ კომპიუტერულ პროგრამისტად. მან დაიწყო მუშაობა წიგნზე, სადაც უფრო დეტალურად იყო აღწერილი ანალიტიკური ძრავა, მაგრამ არ ჰქონდა დრო, დაესრულებინა.
ინჟინერიის სასწაული
1846 წლის ოქტომბრიდან 1849 წლის მარტამდე, ბაბიჯმა დაიწყო მეორე სხვაობის ძრავის დიზაინი, ანალიტიკური ძრავის აგების შედეგად მიღებული ცოდნის გამოყენებით. მან გამოიყენა მხოლოდ 8000 ნაწილი, სამჯერ ნაკლები ვიდრე პირველი. ეს იყო ინჟინერიის საოცრება.
განსხვავებით ანალიტიკურიდან, რომელსაც ის მუდმივად ასწორებდა და ცვლიდა, ჩარლზ ბაბიჯის მეორე სხვაობის ძრავა არ შეცვლილა განვითარების საწყისი ეტაპის დასრულების შემდეგ. მომავალში გამომგონებელს არ უცდია მოწყობილობის შექმნა.
24 ნახატი დარჩა მეცნიერების მუზეუმის არქივში მანამ, სანამ ჩარლზ ბაბიჯის იდეები არ განხორციელდა 1985-1991 წლებში მისი დაბადებიდან 200 წლისთავთან დაკავშირებით სრული ზომის ასლის შექმნით. მოწყობილობის ზომები იყო 3,4 მ სიგრძე, 2,1 მ სიმაღლე და 46 სმ სიღრმე, წონა კი 2,6 ტონა. სიზუსტის საზღვრები შემოიფარგლებოდა იმით, რისი მიღწევაც იმ დროს შეიძლებოდა.
მიღწევები
1824 წელს ბაბიჯმა მიიღო სამეფო ასტრონომიული საზოგადოების ოქროს მედალი "მათემატიკური და ასტრონომიული ცხრილების გამოსათვლელი მანქანის გამოგონებისთვის."
1828 წლიდან 1839 წლამდე ბაბიჯი იყო მათემატიკის ლუკასიელი პროფესორი კემბრიჯში. იგი ბევრს წერდა მრავალი სამეცნიერო პერიოდული გამოცემისთვის და მნიშვნელოვანი წვლილი მიუძღვის 1820 წელს ასტრონომიული საზოგადოების და 1834 წელს სტატისტიკური საზოგადოების დაარსებაში.
1837 წელს, Bridgewater-ის 8 ოფიციალური ტრაქტატის პასუხად "შემოქმედებაში გამოვლენილი ღმერთის ძალის, სიბრძნისა და სიკეთის შესახებ", მან გამოაქვეყნა მეცხრე ბრიჯვუოთერის ტრაქტატი, წამოაყენა თეზისი, რომ ღმერთმა, რომელსაც ფლობდა ყოვლისშემძლეობა და წინდახედულობა, შექმნა. ღვთაებრივი კანონმდებელი, რომელიც აწარმოებს კანონებს (ან პროგრამებს), რომლებიც შემდეგ ქმნიდნენ სახეობებს შესაბამის დროს, რითაც გამორიცხავს სასწაულების მოხდენის აუცილებლობას ყოველ ჯერზე, როცა ახალი სახეობა მოითხოვებოდა. წიგნი შეიცავს ნაწყვეტებს ავტორის მიმოწერიდან ჯონ ჰერშელთან ამ თემაზე.
ჩარლზ ბებიჯმა ასევე მიაღწია თვალსაჩინო შედეგებს კრიპტოგრაფიაში. მან დაარღვია ავტო გასაღების შიფრი, ისევე როგორც ბევრად უფრო სუსტი შიფრი, რომელსაც დღეს Vigenère შიფრი ეწოდება. ბაბეჯის აღმოჩენა გამოიყენეს ბრიტანელმა სამხედროებმა და გამოქვეყნდა მხოლოდ რამდენიმე წლის შემდეგ. შედეგად, პრიმატის უფლება გადაეცა ფრიდრიხ კასისკის, რომელიც იმავე შედეგამდე მივიდა რამდენიმე წლის შემდეგ.
1838 წელს ბაბიჯმა გამოიგონა ლიანდაგი უფრო გამჭვირვალე, ლითონის ჩარჩო, რომელიც დამაგრებული იყო ლოკომოტივების წინა მხარეს ბილიკების გასასუფთავებლად.ბარიერები. მან ასევე ჩაატარა იზამბარდის სამეფოს ბრუნელის დიდი დასავლეთის რკინიგზის მრავალი გამოკვლევა.
მ მხოლოდ ერთხელ სცადა პოლიტიკაში შესვლა, როდესაც 1832 წელს მონაწილეობა მიიღო ქალაქ ფინსბერის არჩევნებში. კენჭისყრის შედეგებით ბაბიჯმა ბოლო ადგილი დაიკავა.
მათემატიკოსი და გამომგონებელი გარდაიცვალა 1871 წლის 18 ოქტომბერს 79 წლის ასაკში.
მის მიერ შექმნილი გამოთვლითი მოწყობილობების დაუმთავრებელი მექანიზმების ნაწილები ხელმისაწვდომია ლონდონის მეცნიერების მუზეუმში მოსანახულებლად. 1991 წელს ჩარლზ ბაბიჯის Difference Engine აშენდა მისი თავდაპირველი გეგმების საფუძველზე და ის მშვენივრად მუშაობდა.
