Phenquestions
Lange bevor Computer handlich und elektronisch wurden, waren sie zunächst sehr mechanisch, bestanden aus großen Zahnrädern, langen Stangen, Scheibensäulen, Hebeln, Federn und Metallrahmen und wurden durch Kurbeln eines Griffs angetrieben. Weithin als „Vater der Computer“ angesehen [1] Charles Babbage, ein englisches mathematisches Genie und Philosoph, erfand das, was heute als Baby-Motor, auch bekannt als die Differenz-Engine.Gebaut, um Fehler zu eliminieren und die mathematische Berechnung von Polynomfunktionen zu automatisieren und zu beschleunigen, hat Charles Babbage drei Versionen der Babbage Engine entwickelt, jede eine verbesserte und verbesserte Version ihres Vorgängers. Babbage verwendete die mathematische Methode, die als . bekannt ist Methode der endlichen Differenzen, sowohl die Rechenmaschine antreiben als auch benennen.
Die Geburt der Differenz-Engine
Im Jahr 1820 wies die Royal Astronomical Society Babbage und seinem Freund John Herschel die Aufgabe zu, die numerischen Tabellen im Navigationsbuch zu verbessern Nautischer Almanach.[2] Nachdem sie die Gleichungen formuliert hatten, beauftragten Babbage und Herschel Angestellte mit den Berechnungen. Um Fehler zu vermeiden, ließen sie eine andere Gruppe von Sachbearbeitern die Berechnungen durchführen. Trotzdem fanden sie immer noch viele Diskrepanzen in den Ergebnissen. Dies spornte Babbage an, eine Maschine zu entwickeln, die in kürzerer Zeit fehlerfreie Ergebnisse liefern konnte. Er begann mit dem Bau eines kleinen Motors, der als bezeichnet wird Differenz Motor 0, und es wurde 1822 fertiggestellt.[3] Die Maschine bestand aus 18 Rädern und 3 Achsen und lieferte genaue Ergebnisse mit einer Geschwindigkeit von 33 Stellen pro Minute.[4] Babbage präsentierte den Prototyp der Royal Astronomical Society und schlug ein Modell in größerem Maßstab vor, das von der Regierung für nautische und astronomische Berechnungen verwendet werden könnte. Beeindruckt von der Genauigkeit des Motors stimmte die Regierung zu, sein Projekt zu finanzieren, das dem Bau von Differenz Engine 1.
Die Missgeschicke der Differenz Engine 1
Im Jahr 1823 stimmte der Schatzkanzler der Finanzierung des Difference Engine-Projekts von Babbage zu und gewährte ihm 1700 £[5] um anzufangen. Die Engine besteht aus zwei Abschnitten, dem Rechenabschnitt und dem Druckabschnitt, mit insgesamt 25.000 Teilen und Abmessungen von 260 cm Höhe, 230 cm Breite und 100 cm Tiefe.[6] 1824 begann Babbage mit dem Bau der Maschine in den beiden Räumen seines Hauses, stellte jedoch später fest, dass er mehr Platz und einige kompetente Arbeiter brauchte, um das Projekt abzuschließen. Er stellte einen Ingenieur, Joseph Clement, ein, um die mechanischen Arbeiten zu übernehmen. Clement stellte mehr Arbeiter ein und nutzte seine Werkstatt für das Projekt.
Der Bau dauerte jedoch viel länger als Babbage und die Regierung erwartet hatten. 1830 hatten Clements Arbeiter alle Teile hergestellt, aber die meisten Teile waren noch nicht montiert. Da das Projekt so lange dauerte, beschlossen Babbage und die Regierung, das Projekt aus Clements Werkstatt zu nehmen. Zu dieser Zeit hatte Babbage ein Gebäude auf seinem Grundstück, das für den Bau der Differenzmaschine reserviert war. Clements Widerstand machte es Babbage jedoch schwer. Clement bestand nun darauf, dass die Lokomotive ihm gehörte, basierend auf den Handelspraktiken der Zeit. 1832 baute Clement einen Teil des Rechenmechanismus zusammen und Babbage präsentierte ihn der Regierung zur Demonstration [2]. Dies war nur ein Siebtel des gesamten Berechnungsabschnitts, aber ein funktionierendes Modell. Der Bau des Motors wurde fortgesetzt und die Berechnungssektion war kurz vor der Fertigstellung, aber die Drucksektion blieb unberührt. Die Arbeiten an dem Projekt wurden 1833 eingestellt, aber erst 1834 stimmte Clement zu, den Motor in Babbages Werkstatt zu bringen, als sich beide Wege getrennt hatten. Dies forderte die Regierung auf, die Finanzierung des Projekts einzustellen, da mehr Mittel benötigt würden, um den Motor in Babbages Werkstatt zu reorganisieren. Zu diesem Zeitpunkt gab die Regierung bereits 17.000 Pfund aus.[7]
Aufgrund dieser unglücklichen Ereignisse hatte Babbage die Motivation verloren, das Projekt fortzusetzen. Stattdessen verlagerte er seinen Fokus auf einen ehrgeizigeren Motor, den Analytische Engine, von dem er glaubte, dass er all die Dinge tun könnte, die die Difference Engine tun konnte und noch viel mehr.
Verlassen, aber nicht vergessen
Babbage verbrachte die meiste Zeit damit, die Analytical Engine zu entwickeln, nachdem die Difference Engine gescheitert war, aber es war die Entwicklung der Analytical Engine, die Babbage dazu veranlasste, sich wieder der Difference Engine zuzuwenden. 1947 nutzte er die arithmetischen Mechanismen der Analytical Engine und entwarf die Difference Engine neu und verfeinerte das ursprüngliche Design mit einfacheren Mechanismen und weniger Teilen. Die neue Version, die er nannte Differenz Motor 2, hatte nur ein Drittel der Teile des Originals [8] und konnte schneller rechnen als der vorherige. Er stellte den Entwurf 1849 fertig und präsentierte ihn der britischen Regierung British. Aufgrund des vorherigen Ausfalls von Difference Engine 1 lehnte die Regierung die Unterstützung des Projekts ab. Babbage übergab das Design und die überlebenden Teile von Difference Engine 1 an seinen Sohn, Generalmajor Henry Prevost Babbage, der großes Interesse an der Arbeit seines Vaters zeigte [2]. Nach dem Tod seines Vaters im Jahr 1871 arbeitete Henry Babbage weiter an der Arbeit seines Vaters und machte sie bekannt. Difference Engine 2 wurde jedoch nie vollständig gebaut.
Differenz-Engine in der Neuzeit
In den 1980er Jahren, mehr als 100 Jahre nach Babbages Tod, interessierte sich Allan Broomley, außerordentlicher Professor an der University of Sydney, für die Originalzeichnungen der Babbage Engine in der Science Museum Library in London. Seine Studien erregten die Aufmerksamkeit des damaligen Kurator für Informatik des Museums, Doron Swade, der von 1985-1991 den Bau der Berechnungssektion Difference Engine 2 leitete. Nathan Myhrvold, ehemaliger Chief Technology Officer bei Microsoft, beauftragte dann den Bau der Drucksektion des Motors. Die erste vollständige Version der Difference Engine 2 wurde schließlich 2002 fertiggestellt,[9] und es funktioniert genauso wie Babbage es entworfen hat. Nach der erfolgreichen Fertigstellung der ersten Difference Engine 2 finanzierte Myhrvold auch den Bau seines Klons, der 2008 abgeschlossen wurde.
Heute ist die originale Difference Engine 2 im Science Museum in London ausgestellt, und ihr Klon befindet sich in Intellectual Ventures in Seattle. Babbages Pionierarbeit im Bereich des automatischen Rechnens wurde zur Grundlage der nachfolgenden Computertechnologien, die im Laufe der Zeit entwickelt wurden. Er hat sein Meisterwerk vielleicht nie in seiner vollen Pracht gesehen, aber die Babbage Engine ist zweifellos eine der brillantesten und begründendsten Erfindungen in der Geschichte der Computertechnologie.
Quellen:
[1] „Charles Babbage“, Nr.d., https://history-computer.com/Menschen/BabbageBio.html Zugriff am 29. September 2020
[2] „Differentialmotor“, N.d., https://history-computer.com/Babbage/DifferentialEngine.html Zugriff am 29. September 2020
[3] Wikipedia. „Differenz-Engine“, N.d., https://de.Wikipedia.org/wiki/Difference_engine Zugriff am 29. September 2020
[4] „Differentialmotor“, N.d., https://history-computer.com/Babbage/DifferentialEngine.html Zugriff am 29. September 2020
[5] Wikipedia. „Differenz-Engine“, N.d., https://de.Wikipedia.org/wiki/Difference_engine Zugriff am 29. September 2020
[6] „Differentialmotor“, N.d., https://history-computer.com/Babbage/DifferentialEngine.html Zugriff am 29. September 2020
[7] „Differentialmotor“, N.d., https://history-computer.com/Babbage/DifferentialEngine.html Zugriff am 29. September 2020
[8] „Die Babbage-Maschine“, Nr.d., https://www.Computergeschichte.org/babbage/ Aufgerufen am 29. September 2020
[9] „Die Babbage-Maschine“, Nr.d., https://www.Computergeschichte.org/babbage/ Aufgerufen am 29. September 2020
