Когато днешните броячи на криминалистите искат да направят бързи изчисления, те посягат към своя смартфон - устройство, практически невъобразимо преди два века. Но през 1820-те години поне един напредничав математик е предвидил изчислителна машина, макар и далеч от преносима. Обезпокоен от човешките грешки, които намери в отпечатаните цифрови таблици, английският изобретател Чарлз Бабидж проектира машина за изпълнение на математически функции и автоматично отпечатване на резултатите. Първоначалният му дизайн, който изискваше 25 000 части, щеше да тежи 15 тона и да е с размерите на конна карета.
Плановете изглеждаха добре на хартия, но Babbage така и не успя да изгради машината си. Повече от век след смъртта му през 1871 г. компютърните историци издухаха праха от неговите 5000 страници бележки и рисунки и се зачудиха дали идеите му могат да работят. През 1991 г., на двегодишнината от рождението на Баббъд, Научният музей в Лондон разкри своя двигател на разликата № 2, напълно функционираща изчислителна машина, изградена по спецификациите на чертежите на изобретателя. Пълномащабният клон на тази машина вече е изложен в Mountain View, Калифорния, в Музея на компютърната история до декември 2009 г.
Беббъдж нарече изобретението си „двигател на разликата“, тъй като неговата функция се основава на математическия принцип на крайните различия, който изчислява сложни математически функции чрез многократно добавяне без използване на умножение или деление. Изградена в чугунена рамка, машината на дисплея е дълга 11 фута и висока 7 фута. С всяко завъртане на манивелата си, стоманени и бронзови гърбици и пръти пролитат в прецизно действие, щраквайки тихо като викториански часовник. Въртящите се стоманени скоби и колони на зъбни колела, които представляват числа, създават течен механизиран спирален танц. Няма сензорни екрани, разбира се, но след четири манивела, машината може да изчисли алгебрично уравнение за шест секунди.
Babbage е роден през 1791 г. в началото на индустриалната революция в Англия. Учи в Кеймбридж и благодарение на наследство от богатия си баща, имаше свободно време да помисли как нещата действат и се подобряват върху тях. Babbage изобретява кошара, устройство отпред на влак, който изчиства отломки, без да забавя влака. Той също така подобри сигнализацията на фара и създаде система за бързо освобождаване на железопътни вагони. Живеейки на фона на всички чудесни промени, настъпили в индустриалната епоха, Беббъдж, изследвайки поредния набор от отпечатани цифрови таблици, нанесен на грешки, веднъж възкликна: „Искам на Бога тези изчисления да са извършени на пара!“
До преди 40 години инженерите, навигаторите, астрономите и банкерите са използвали правила за слайдове и книги от таблици, за да извършват изчисления. „Определящото събитие, което доведе до края на правилото за слайдове и книгите на таблиците, беше през 1972 г., когато Hewlett-Packard представи HP-35“, казва старши доцентът на компютърния музей Тим Робинсън. „Това беше първият ръчен, пълнофункционален научен калкулатор, който замени всички нормални функции на таблиците и правилото за слайд.“
На двегодишнината от рождението на Чарлз Баббъд, Научният музей в Лондон разкри своя механизъм за разлика 2, напълно работещ изчислителен апарат. (Bettmann / Corbis) Въпреки че точният създател на първия калкулатор е спорен, Babbage се брои сред пионерите, които са проектирали машина, която може надеждно да изчисли уравнения. В опит да изгради своя двигател на разликата през 1830-те години, Беббъдж осигурява финансиране от британското правителство и възлага на инженера и производителя на инструменти Джоузеф Клемент да направи 25 000 части. Когато Климентс завърши около половината части, той и Беббъдж имаха непримирим спор и проектът беше спрян.
След десетилетие работа всичко, което Babbage трябваше да покаже за усилията си, беше малка демонстрационна машина, използвана за впечатление на гостите на салоните в съботните му събори. И Чарлз Дикенс, и Чарлз Дарвин завъртяха ръкохватката на машината, която за времето си се считаше за инженерен пробив. Често наричан „красив фрагмент“, той е един от най-ценните артефакти в Лондонския научен музей.
След като изгуби финансовите си средства за изчислителната машина, Беббъдж проектира и частично изгради амбициозно устройство, което би нарекъл „Аналитичен двигател“. програмируеми перфокарти и итерация. Главно поради аналитичния си двигател Беббъдж се смята за „дядо на компютъра“.
„Той беше напълно съвременен мислител в начина, по който мислеше за изчисляването“, каза бившият служител на технологията на Microsoft Нейтън Мирволд на лекция в Музея на компютърната история.
Използвайки наученото при разработването на аналитичния двигател, Беббъд модифицира дизайна на своята машина за изчисляване на разликата, но умря, преди да успее да го изгради. Към края на 20-ти век няколко негови компютърни маниакалница надничат над дизайните му. Дорон Суейд, тогава уредник по изчислителни науки в Научния музей в Лондон, реши да построи двигателя на разликата №2, без да знае със сигурност дали ще работи. Отне му 17 години, но когато завърши, работи точно както Баббъз каза, че ще стане.
Двигателят на разликата беше почти готов за празнуването на рождения ден на Babbage, но проектът се изчерпа с пари, преди да завърши набора на машината и функциите за печат. Когато Бил Гейтс на Microsoft видя, че работата е в ход, той предложи Мирволд, който е изобретател, археолог и инвеститор, да финансира завършването му. Само ако лондонският музей се съгласи да построи работеща реплика за частната си колекция, заяви Мирволд при запечатването на сделката. След като колосалният калкулатор напусне музея на Силиконовата долина, той се насочва към дома на Мирволд в Сиатъл, може би се присъединява към скелета на Тиранозавър рекс в хола си.
Междувременно машината е демонстрирана от сряда до петък в 14 ч. И през уикендите в 13 и 14 ч. По време на скорошно посещение, доцент завъртя коляно на колелото, широко разположено в краката, и я постави обратно в него. Когато зъбните колела и гърбиците щракнаха в движение, един зрител отбеляза, че движението прилича на двойната спирала на ДНК. Публиката изглеждаше хипнотизирана от елегантната прецизност на калкулатора. Най-накрая геният на Баббъд се дължи.
Смята се, че първият компютър е изобретение на математик от 19 век
