Maszyna analityczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Próbna część maszyny analitycznej zbudowana przez Babbage'a[1]

Maszyna analityczna (ang. analytical engine) – wymyślone i zaprojektowane przez Charlesa Babbage'a urządzenie, które można uznać za pierwszy programowalny komputer ogólnego zastosowania[2]. Choć nigdy nie została w pełni zbudowana, jej projekt stał się inspiracją do skonstruowania komputera przez późniejszych twórców.

Konstrukcja[edytuj | edytuj kod]

Maszyna analityczna miała być konstrukcją mechaniczną, napędzaną silnikiem parowym. Program oraz dane miały być wprowadzane za pośrednictwem kart perforowanych (pomysł opracowany wcześniej przez Josepha Jacquarda i zastosowany w krośnie jego konstrukcji). Dane wyjściowe miały być drukowane na drukarce, rysowane przy pomocy urządzenia kreślarskiego (prekursora ploterów) lub zapisywane na kartach perforowanych.

Konstrukcja maszyny analitycznej zakładała rozdzielenie pamięci ("magazynu", ang. store) i jednostki obliczeniowej ("młyna", ang. mill) – podobnie jak we współczesnych komputerach. Urządzenie pozwalało na wykorzystanie konstrukcji znanych z dzisiejszych języków programowania, takich jak pętle, instrukcje warunkowe czy przetwarzanie równoległe, było więc kompletne w sensie Turinga. Co znamienne, maszyna analityczna – choć nigdy nie skonstruowana – była pierwszym urządzeniem, dla którego zostały napisane programy komputerowe; pierwszy z nich, autorstwa Ady Lovelace, miał obliczać liczby Bernoulliego[3].

Historia[edytuj | edytuj kod]

Gdy prace Babbage'a nad maszyną różnicową zostały zawieszone w 1833 roku, zajął się on projektowaniem maszyny analitycznej[4]. Po raz pierwszy opublikował projekt swojego nowego urządzenia w 1837 roku. Luigi Menabrea wydał w 1842 szczegółowy opis maszyny w języku francuskim, który został w 1843 przetłumaczony na angielski przez Adę Lovelace. Dodała ona do tekstu swoje uwagi, które są o ponad połowę dłuższe od samego tłumaczenia[5][6]. Babbage pracował nad maszyną analityczną aż do swojej śmierci w 1871 roku. Ze względu na brak środków finansowych pełna maszyna nie została zbudowana, powstała jedynie mała część "młyna"[1][7][8]. W 1878 powstaje raport British Association for the Advancement of Science, który nie rekomenduje jego konstrukcji, z powodu niemożności oszacowania kosztów i niepewności co do jej prawidłowego działania po zbudowaniu[8][9].

W 1880 roku syn wynalazcy, Henry Babbage, rozpoczął prace nad skonstruowaniem "młyna" wraz z drukarką - nie miały być jednak częściami maszyny analitycznej, ale "czymś co było by użyteczne samo w sobie"[10]. Pierwsza próba obliczeń w 1888 zakończyła się niepowodzeniem. Po przerwie od 1896 do 1906[8] maszyna została ukończona w 1910[11]. Urządzenie nie było programowalne i umożliwiało wykonywanie czterech podstawowych działań matematycznych[12].

Wpływ[edytuj | edytuj kod]

Percy Ludgate pisał w artykule Automatic Calculating Machines w 1914 roku o maszynach Babbage'a, wspominając przy tym, że sam zaprojektował maszynę analityczną (tylko plany, nie zbudował prototypu) ok. 1907-1909[13][14].

Torres y Quevedo[15] również poruszył temat maszyn w książce Essays on Automatics[16] (wydanych po raz pierwszy w 1913). Postawił w niej sobie wyzwanie, jako wynalazcy urządzeń elektromechanicznych, zaprojektowania maszyny analitycznej. Tekst zawiera kompletny projekt maszyny elektromechanicznej zdolnej do całkowicie automatycznego obliczenia wartości określonej funkcji. Stworzył co najmniej dwa prototypy takich urządzeń[14].

Vannevar Bush - jego artykuł Instrumental Analysis (1936) zawierał odniesienia do prac Babbage’a (zarówno ojca jak i syna), sugerował także w jaki sposób można zbudować elektromechaniczną maszynę, aby osiągnąć cel maszyny analitycznej. W tym samym roku rozpoczął projektowanie Rapid Arithmetical Machine[17], komputera cyfrowego opartego na lampach próżniowych. Wojna przerwała plany jego budowy w 1942[14].

Aktualny (2012) projekt budowy[edytuj | edytuj kod]

W 2011 grupa z Wielkiej Brytanii ogłosiła 10-letni projekt rekonstrukcji maszyny[18].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b Babbage's Analytical Engine, 1834–1871. (Trial model) – Science Museum, Londyn (ang.). [dostęp 2012-05-17].
  2. The Engines | Babbage Engine | Computer History Museum, www.computerhistory.org [dostęp 2017-11-25] (ang.).
  3. http://cs-www.cs.yale.edu/homes/tap/Files/ada-bio.html
  4. Zycie i Mysl, 1970 [dostęp 2018-10-27] (pol.).
  5. Rozdział 2. Komputer; Uwagi lady Lovelace [w:] Walter Isaacson, Innowatorzy, Insignis, 21 listopada 2016, 1837: s. 90, 1842: s. 78-79, ISBN 978-83-65315-82-3 [dostęp 2018-10-28] (pol.).
  6. Niedoceniona wizjonerka [w:] Co łączy córkę lorda Byrona i komputer [dostęp 2018-10-28] (pol.).
  7. Babbage's Analytical Engine [w:] Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, t. 70, Priestley and Weale, 1910, s. 517 [dostęp 2018-10-28] (ang.).
  8. a b c Babbage's Analytical Engine; The Report of the Committee of the British Association for the Advancement of Science [w:] John Walker, The Analytical Engine Table of Contents, www.fourmilab.ch [dostęp 2018-10-28] (ang.).
  9. British Association for the Advancement of Science., Report of the British Association for the Advancement of Science., t. 48th Meeting (1878), 1879 [dostęp 2018-10-28] (ang.).
  10.  Henry P. Babbage, Babbage's Analytical Engine, 1910
    (...) I began to think that I might be able to complete the “Mill,” not as part of the larger machine which my father proposed, but something which would be practically useful by itself in the hands of a skilled operator.
  11. Institute of Actuaries (Great Britain), Proceedings of the centenary assembly of the Institute of Actuaries, Printed for the Institute of Actuaries at the University Press, 1950, s. 178 [dostęp 2018-10-29] (ang.).
  12. Henry Babbage's Analytical Engine Mill, 1910. – Home – Science Museum
  13. Percy E. Ludgate, Automatic Calculating Machines [w:] Gerstein - University of Toronto, Modern instruments and methods of calculation : a handbook of the Napier Tercentenary Exhibition, London : G. Bell, 1914, s. 124-127 [dostęp 2018-10-29].
  14. a b c Brian Randell, From Analytical Engine to Electronic Digital Computer: The Contributions of Ludgate, Torres, and Bush [w:] Percy Ludgate's Analytical Machine, www.fano.co.uk, 1982, strona www, Ludgate: s. 2-5, Quevedo: s. 6, 11-13, 19-20, Bush: s. 13, 16-17 [dostęp 2018-10-29] (ang.).
  15. Tajemniczy Hiszpan, „https://mlodytechnik.pl” [dostęp 2018-10-29] (pol.).
  16. Torres y Quevedo, Essays on Automatics [w:] B. Randell, The Origins of Digital Computers: Selected Papers, Springer Science & Business Media, 6 grudnia 2012, s. 87-106, ISBN 978-3-642-96145-8 [dostęp 2018-10-29] (ang.).
  17. The Contributions of Vannevar Bush to Analog Computing, Information Retrieval, and the Concept of Hypertext (1930 – June 1949) : HistoryofInformation.com, www.historyofinformation.com [dostęp 2018-10-29] (ang.).
  18. Computer Experts Building 1830s Babbage Analytical Engine - The New York Times, www.nytimes.com [dostęp 2017-11-25] (ang.).