"İlk Bilgisayar" Charles Babbage ve İngiliz Biliminin Devrimci Çağı
Kesin değişikliği takip edin
Charles Babbage 1791'de bankacı bir ailede doğdu. Çocukluğundan beri matematiğe büyük ilgi duyuyordu. 1810'da Cambridge Üniversitesi Trinity College'da okumadan önce, Joseph Louis Lagrange gibi matematikçilerin kitaplarından bazı modern matematiği kendi başına öğrenmişti. Modern matematik bilgisi onu üniversite derslerindeki matematik derslerinden çok memnun etmedi.
Babbage okuldayken, İngiliz matematik dersleri kalkülüs hesaplamaları yapmak için Newton yöntemlerini ve sembollerini kullandı; Fransa, Almanya ve diğer ülkeler Leibniz tarafından icat edilen Continental yöntemini kullandı. Bu, Newton'un sembollerinden daha kısa ve nettir. Milliyetçi duygular ve basmakalıp zihniyet dışında, Leibnizin kıtasal sembolleri İngiltere'de hiçbir zaman popüler hale getirilmedi ve bu da İngiliz matematiğinin gelişiminde bir dereceye kadar gecikmeye yol açtı.
Babbage üniversitede iken William Whewell, John, John Herschel, George Peacock ve diğerleriyle arkadaş oldu; hepsi gelecekte ünlü bilim adamları oldular. Hu Weili, Trinity College'ın başkanı oldu; Herschel şövalye ilan edildi ve astronomide büyük başarılar elde etti; Picock bir ilahiyatçı oldu. Babbage ile uzun yıllar iletişim ve dostluk kurdular. 1812'de Babbage, Herschel ve Pickock, Birleşik Krallık'ta Leibniz sembollerinin popülerleştirilmesine adanmış The Analytical Society'yi (The Analytical Society) kurdu. Analitik Cemiyet uzun süredir dağıldığında, Cambridge Üniversitesi bekledikleri reformlara 1817 yılına kadar başlamamış olsa da, çabaları ileriye dönük doğasını ve reformun gerekliliğini yansıtıyordu.
Charles Babbage
Nitekim Birleşik Krallık'ta 19. yüzyılın başlarında matematik dışındaki çeşitli alanlar gecikmeli yorgunluk göstermeye başladı ve insanların sosyal gerçeklikten memnuniyetsizlikleri de artıyordu. Akademide, üniversiteler, yüzyıllar önce olduğu gibi, beyefendilerin ve din adamlarının eğitimini hâlâ birincil hedefleri olarak kabul etmektedir ve ana öğretim içeriği teoloji ve klasik edebiyattır. Doğa bilimleri araştırması hala profesyonel bir alandan ziyade "centilmen ilgisi" olarak görülüyor çünkü çok fazla harcama ve zaman gerektiriyor ve tazminattan yoksun. Aynı zamanda, Graham College profesörleri tarafından bilimi yeniden canlandırmak için kendiliğinden kurulan Kraliyet Cemiyeti, çok sayıda araştırmacı olmayanın katılımıyla giderek aristokrat toplum için sosyal bir yer haline geldi. Elbette bu bilimsel araştırmanın durgun bir su gibi durduğu anlamına gelmiyor.Sanayi Devrimi'nin ardından sanayi kentlerinin hızla gelişmesiyle birçok yerel edebi ve felsefi dernek kuruldu.Bu, gelecekte İngiliz Bilim İlerleme Derneği'ne önemli bir katkı olacak. of Science (2009'da İngiliz Bilim Derneği olarak yeniden adlandırıldı) kuruluş ve gelişmede önemli bir rol oynadı, ancak şu anda herhangi bir reform girişimi sayısız direnişe dayanmalıdır.
Bu dönemin arka planına aykırıdır, 1822'de Babbage, herhangi bir insan hesabı olmaksızın 100.000'de üç grup eklemeyi bağımsız olarak tamamlayabilen bir "Fark Motoru (Fark Motoru) geliştirdi. Babbage ve Herschel o dönemde deniz navigasyon tablolarında ve astronomik veri tablolarında çok sayıda hata olduğunu fark ettiler.Bunun nedeni tablolardaki verilerin çok sıkıcı ve sıkıcı hesaplamalar gerektirmesiydi. Tekrar tekrar kontrol etmek için çok fazla insan gücü kullanılmasına rağmen, hesaplamalar Hatalar hala sonsuzdur.Babbage bu sorunu çözmek için diferansiyel motorunu tasarladı.Bu nedenle, prototipten daha büyük ve daha güçlü bir diferansiyel motor oluşturmak için Kraliyet Donanması'ndan finansman için başvurdu; bunu bir veri sayfası yapmak için kullanın Sonuç son derece doğru olacaktır.Onun fikrine göre, yeni diferansiyel motor 20 bitlik heksanom işlemleri gerçekleştirebilir ancak diferansiyel motorun geliştirilmesi, uzun mücadelesinin sadece başlangıcıdır.
Fark motorunun bitmiş kısmı, 1832
Çaresizlik ve öfke
Babbage ne Hu Weili gibi istikrarlı bir gelire sahipti, ne de Herschel gibi paraya hapsolacak kadar zengin değildi, babası 1827'de ölünceye kadar "yaşlıyı kemirmeye" devam etti ve babasına bağlı kaldı. Yaşamı sürdürme ödeneği. 1828'de, Cambridge Üniversitesi'nde Profesör Lucas'ın fahri pozisyonu boş göründü. Astronomi dünyasında zaten tanınan Herschel, hemen herkesin aklındaki ilk aday oldu, ancak Herschel, Babbage'ı tanıtmak için elinden geleni yaptı. Babbage, lobiciliği altında yüz yıldan daha uzun bir süre önce Newton'un tahtına oturmayı başardı ve bu görevi 1839'a kadar sürdürdü. Babbage, babasının ölümü nedeniyle 1827'de arkadaşlarının önerisiyle birkaç yıldır devam eden diferansiyel motorunun geliştirilmesini geçici olarak bir kenara bıraktı ve çeşitli Avrupa ülkelerini gezdi. Medya, Babbage tarafından tasarlanan makinenin hükümetin pahasına yararlılığıyla ilgili şüphelerini dile getirdi, Herschel öne çıktı ve Babbage ve onun bitmemiş işini kamuoyuna destekledi.
John Herschel
Ancak Babbage ve Herschel arasındaki dostluk kısa sürede kırıldı. 1829'da, 1830'da yayınlanan "İngiltere'de Bilimin Düşüşü ve Nedenlerinden Bazıları Üzerine Düşünceler" yazmaya başladı. Kitapta, yalnızca en zengin sınıftaki çocukların bilimsel çalışmalarda bulunabileceği olgusunun bilimin gelişimini engellediğine inanıyor ve İngiltere'deki bilimsel gelişme, Fransa ve Almanya gibi Avrupa güçlerinin çok gerisinde kaldı ve hatta bazı küçük Avrupa ülkelerinden daha da kötü. Matematik gibi daha zor ve soyut bilimler için durum daha da kötü. " Parmağını Kraliyet Cemiyeti'ne, özellikle de o zamanın başkanı olan Davies Gilbert (Davies Gilbert), "(Gilbert) uygun (başkan adayı) '' dedi. Gurur duymak, onun "şu anda en uygun" olduğunu söylemek, ancak yandaşlarının komitede her zaman hoş gördüğü bir güzelleştirme, pohpohlama ve benzeri davranışlar olarak anlaşılabilir. "
Babbage bir defasında el yazmasını Herschel'e göndermiş, ikincisi 1829 tarihli bir makalenin dipnotunda Britanya'daki bilimsel araştırmanın mevcut durumundan duyduğu hoşnutsuzluğu dile getirmiş, ancak Herschel, kamuoyuna neden olan bu tür bir anlaşmazlığı yayınlamasını önermemiştir. İçerik, el yazmasını yakmasını önerin. Babbage bunu ciddiye almadı ve onun yerine Herschel'in yorumundan alıntı yaparak kitabı kendisi için onayladı. Zorla Herschel, masumiyetini kanıtlamak için yalnızca kitabın içeriğiyle olan anlaşmazlığını açıkça ifade edebilirdi.
Babbage'ı destekleyenler de vardı, ancak o sırada herhangi bir dalga yaratamamıştı. Bu, esas olarak optik araştırmalarla uğraşan David Brewster, ancak hayatında bir öğretmenlik pozisyonu elde edemedi ve bilimsel araştırma faaliyetlerinin finanse edilmesi gerekiyor, bu nedenle Babbage'ın ondan memnuniyetsizliği daha da empatik. Brewster, 1827'den beri Edinburgh Journal of Science'ta bilimsel araştırmalar için hükümet finansmanı yayınladı. Babbage'ın kitabı yayınlandıktan sonra, içeriği övmek için kitap incelemeleri de yazdı. Brewster'ın öğretmenlik pozisyonu yok. Babbage Profesör Lucas tarafından onurlandırılsa da Herschel tarafından da verildi; Herschel ve Hu Weili'nin yanı sıra Oxford ve Cambridge'deki diğer profesörler de Babbageın kitaplarını tutuyor. Muhalefet tutumu. Ancak muhalefetin sesi kısa sürede reform için bir itici güç haline geldi.
Gelecek için tohum
Babbageın diferansiyel motor tasarımı bir darboğaza girdiğinde, Brewster York Felsefe Derneği ile temasa geçti ve amacı, bilimsel araştırmacıların birbirlerini anlamalarını ve daha fazlasını yapmalarını sağlamak amacıyla York'ta İngiliz bilim adamlarının bir toplantısını düzenlemeyi umuyordu. Birçok insan, gelişimini hızlandırmak için bilime ilgi duyuyor. Bu fikirler, kısa süre sonra Herschel, Hu Weili, Richard Jones ve diğerlerinin katılımını çeken İngiliz Bilim İlerleme Derneği'nin kuruluşunun özü haline geldi, ancak başlangıçta 1831'deki York Konferansı'na karşı bekle ve gör tutumu sergilediler. Katılmadan.
Royal Society ile karşılaştırıldığında, Bilim Teşvik Derneği daha ayrıntılı bilim sınıflandırmasına sahiptir, böylece uzmanlaşmaya devam eden bilim adamları kendi yerlerini alabilirler ve ayrıca fon eksikliği olan bazı projelere destek sağlamak için fonlar kurabilirler. Benzer şekilde, 1834 konferansında, Hu Weili resmi olarak "bilim insanı" kavramını ortaya koydu. Bilimsel çalışmalarla uğraşan insanlar, belirli bir "doğa bilimci" kategorisiyle sınırlı değil, bu aynı zamanda bilimin uzmanlaşmasını da işaret ediyor. Yeni bir adım.
William Huweili
Bu süre zarfında, Babbageın diferansiyel motor projesi sonunda 23.000 sterline mal oldu (neredeyse 19. yüzyılda bir savaş gemisinin fiyatıydı) ve hala tamamlanamadı, ancak Bilim İlerleme Konseyi'ne aktif olarak katıldı. Çeşitli toplantılar arasında yeni planlar var. Babbage, büyük ölçekli diferansiyel motorun geliştirilmesini 1834'te temelde durdurduktan sonra (ancak hükümet, planı 1842'ye kadar iptal ettiğini kamuya açık bir şekilde ilan etmedi), başka bir büyük ölçekli makine - analitik motor geliştirmeye karar verdi.
Tasarıma göre analizör, dijital bilgileri depolamak için Babbage tarafından "depolamak" olarak adlandırılan dişli tipi yazmaçlara sahip olacak; program girişi ve çıkışı için delikli kağıt kullanacak ve "depolamak" adı verilen kendi Babbage. Mağaza) dişli tipi kayıt," değirmen "adlı bir merkezi işlem birimi, işlemlerin sırasını kontrol eden bir kontrolör, kağıdın delinmesiyle gerçekleştirilen bir çıktı ve okuma cihazı. Elektronik devreler yerine mekanik bileşenler kullanmanın yanı sıra, analizörün neredeyse modern bir bilgisayarın prototipi olduğu söylenebilir. Babbage'nin kızı Giorgio Anna'nın 1834'te trajik ölümü nedeniyle, bu büyük vizyon ancak 1835'te uygulanmaya başlandı. Tıpkı fark motorunu yaratırken olduğu gibi, Babbage yine çok para ve emek yatırdı ve sonları birbirine çok benziyordu, ancak yatırımın kesintiye uğraması nedeniyle tamamlanamadı.
Analizörün parça tasarım çizimi, 1840
Bununla birlikte, sofistike prosedürler üzerine yapılan çalışmalarda, Babbage yeni bir teolojik anlayış geliştirdi: Tanrı'nın (kendi yapmaya çalıştığı gibi) bağımsız olarak işleyen bir dizi mükemmel prosedür ve sonrasında olan her şeyi tasarladığını hayal etti. Tanrı'nın gerçek zamanlı müdahalesi olmadan programın özerk çalışmasına güvenin. Babbageın evindeki sosyal partide, üst sınıftaki her kesimden insanlar onun fikir ve tasarımlarıyla iletişime geçme fırsatı buldu. Babbage'ı da sık sık ziyaret eden genç bir adam vardı, 1836'da dünya çapında bir jeolojik geziden Londra'ya yeni dönmüş ve çok geçmeden jeoloji dünyasında yükselen bir yıldız haline gelmişti; adı Charles Darwin'di. Babbageın fikrinin, Darwinin zalim doğal seleksiyonda biyolojik evrim mantığını en azından belli bir dereceye kadar inşa etmesine yardımcı olduğu, böylece belirli türlere merhamet etmek yerine acımasız doğal rekabeti açıklayacak bir mekanizma kullanabileceği söylenebilir. Tanrı onu ortadan kaldırmak için inisiyatif alır.
Öte yandan, Bilim İlerleme Derneği'nin refahı nihayet Kraliyet Cemiyeti'ni 1847'de kendi reformlarını tamamlamaya zorladı, her yıl Kraliyet Cemiyeti üye sayısını sınırladı ve halka açık oy kullandı, böylece koltuklar gerçek akademisyenlere geri dönecek. Koltuk almak için iyilik yapmak isteyenleri koşulsuz kabul etmek yerine. Bununla birlikte, bilimsel reformların ilerlemesi Babbage'den gittikçe uzaklaşıyor.1837'de William Hu Weili "Endüktif Bilimler Tarihi (Endüktif Bilimler Tarihi)" yayınladı ve matematikçilerin çalışmalarının bilinen yeniliklerden yoksun olduğu yorumunu yaptı. Bu, Babbage'ın ajite olmasına ve Hu Weili'ye alenen saldırmasına neden oldu.Hu Weili daha fazla yanıt vermemesine rağmen, ikisi arasındaki ilişki hiçbir zaman aynı değildi.Babbage ayrıca çeşitli bilimsel konferanslara katılmayı yavaş yavaş bıraktı.
Bir olasılık anıtı
1859'da Babbage ailesinin genç bir adamı olan Darwin de orta yaşa girdi. On yıldan fazla süren tartışmalardan sonra nihayet dünyayı şok eden Türlerin Kökeni Üzerine'yi yayınladı. Bilim camiası da yeni bir tanesini başlattı. Dalga şoku. Ama Darwin şanslı: Bilim İlerleme Derneği'nin kurulması ve Kraliyet Cemiyeti'nin reformu, profesyonel bilim adamlarının yeniden konuşma hakkını kazanmalarına izin vermeseydi, kaçınılmaz olarak kamuoyunun baskısıyla karşılaşacaktı. Bu, Babbage'ın temyizinden, Brewster'ın tanıtımından ve Hu Weili, Herschel ve diğerlerinin aktif katılımından ayrılamaz.
Darwin ve "Türlerin Kökeni"
1871 Ekim'inde, yaşayacak kadar uzun olan Babbage, sırasıyla Mart 1866 ve Mayıs 1871'de Hu Weili ve Herschel'in ölümüne tanık oldu ve sonunda büyük bir pişmanlıkla yalnız başına vefat etti. Akademik çevreler, Babbage'ın diferansiyel motor ve analiz motorunu tamamlayamamasının temel nedenini tartışıyorlar: Bu, yetersiz fonlardan mı yoksa Viktorya dönemi endüstriyel teknolojisi, Babbage'nin tasarımının doğruluğunu elde etmek için yetersiz mi? Bu sorunun gizemi, Babbage'nin 1991'deki doğumunun 200. yıldönümüne kadar nihayet ortaya çıkmadı.
1986'dan beri, British Science Museum'un teknik ekibi Babbage'nin diferansiyel motorunu çizimlere dayanarak restore etti. Babbage'ın tasarımının uygulanabilirliğini doğrulamak için, restorasyon ekibi, parçaları orijinal çizimlere göre yapmak için yalnızca Viktorya döneminin tüm teknik koşullarını kullandı. Nihai sonuç sevindirici: 5 yıl ve yaklaşık 30.000 pound sonra diferansiyel motor piyasaya sürüldü. Bu tamamen mekanik olarak çalıştırılan hesaplama aracının uzun süredir pratik bir önemi olmamasına rağmen, Viktorya dönemi endüstriyel teknolojisinin Babbage tarafından önerilen konsepti karşılayabildiğini kanıtlıyor; Yeterli fonu olsaydı, analiz makinesini tamamlayabilirdi ve böylece Bilgisayar geliştirme saatini ileriye doğru ayarlayın. İlk vakum tüplü elektronik bilgisayarın tasarımcılarından biri olan Howard Aiken, Babbage bugüne kadar yaşarsa işsiz kalacağından şikayet etmişti.
Babbage kesinlikle bir fanatik ya da peygamber değildir. Tarihsel sınırlamalarını ikili anlamda aşamadı: tasarımı Viktorya dönemi endüstriyel teknolojisinin erişimiyle uyumluydu; fikri daha fazla hükümet finansmanı desteği almada başarısız oldu. 1960'larda Amerika Birleşik Devletleri ile Sovyetler Birliği arasında uzay yarışı olmasaydı, evrenin insan keşfi fon desteği olmadığında boş bir konuşma olurdu. Bu karşılaştırma, Babbage döneminin özelliklerini bir kez daha vurgulamaktadır: İhtisas bilimi hızla gelişmesine rağmen henüz emekleme aşamasındadır. Bununla birlikte, o büyük bir öncü değil, İnternet çağında, ısrarlı keşif ruhu ve bilgisayar programlarını vizyonu hala şok edici. Babbage ve çağdaşları geçmişi birbirine bağlayan bir çağda yaşıyorlar: Onlar sadece çağın sınırlarının ürünü değil, aynı zamanda ilgiden profesyonelliğe doğru ilerleyen bilimin tanıkları ve destekleyicileri olarak ve geleceği aydınlatan ışıklar haline geliyorlar.
Referans
Babbage, Charles. İngiltere'de Bilimin Düşüşü ve Sebeplerinden Bazıları Üzerine Düşünceler 1830
Enros, Philip C. "The Analytical Society (1812-1813): Öncü Cambridge Mathematics'in Yenilenmesi." Historia Mathematics 10 (1983)
Synder, Laura J. Felsefi Kahvaltı Kulübü: Bilimi Değiştiren ve Dünyayı Değiştiren Dört Dikkat Çekici Dost. Broadway Books, 2012
Ke Zunke "İngiliz Bilim Gelişimi Derneği'nin Kuruluşu" Doğanın Diyalektiği Bülteni 2010, Sayı 3
Pu Genxiang ve Qian Hui "Charles Babbage - Bilgisayar Tarihinde Yanlış Yargılamanın Öncüsü" Diyalektik Doğa Bülteni, Cilt 18, Sayı 101
Zhang Zhiqun "Computer Pioneer Babbage" Nature Magazine Cilt 21, 2
