Dom Hardver Analitički motor: pogled na bezvremenski dizajn babbagea

Analitički motor: pogled na bezvremenski dizajn babbagea

Sadržaj:

Anonim

Analitički motor - nije blještavo ime, ali ovo bi stvaranje kasnih 1800-ih bilo impresivno, čak i modernoj publici. Bila bi to metalna monstruoznost - drhtav, višesojni behemoth koji bi trebao puno više prostora od uobičajene poslužiteljice za male poslovne prostore. Ono što je ovaj dizajn uistinu i učinio, trebao je premostiti jaz između onoga što je tada postojalo i onoga što sada postoji, pretvarajući znanstvenu fantastiku u stvarnost.


Analitički motor bio je ideja na kojoj je čovjek po imenu Charles Babbage radio do smrti 1871. godine - stroj koji je, iako nikad u potpunosti izgrađen, doveo do vrsta pametnih uređaja koje sada uzimamo zdravo za gotovo. Analitički motor učvrstio je ostavštinu Charlesa Babbagea kao vizionara na područjima informacijske tehnologije i umjetne inteligencije. Izgrađen na Babbageovom ranijem radu s logaritamskim tablicama i automatskom aritmetičkom funkcijom (i mehaničkim „Difference Engineom“ koji može obavljati slične osnovne proračune), analitički motor dizajniran je za korištenje analogne tehnologije da bi, u teoriji, mogao raditi nešto što danas rade digitalni strojevi koristeći tehnologije koje bi, prema glavi 19. stoljeća, nalikovale čarobnjaštvu ili magiji.


Ako želite znati više o tome kako se ovaj plan razvijao, pogledajte bilo koji od različitih internetskih priznanja Charlesu Babbageu ili pokupite relativno nejasno tanko izdanje Jeremyja Bernsteina, The Analytical Engine: Računala - prošlost, sadašnjost i budućnost. Bernstein detaljno govori o motoru i njegovom proizvođaču, dokumentirajući neke bitne filozofije podataka koje su započele dug korak naprijed. Bernsteinova knjiga napisana je 1980-ih, budući da se digitalno računalo još uvijek brzo razvijalo u relativnom dojenačkom dobu, no knjiga još uvijek pokriva mnoga načela dizajna po kojima je Babbage danas poznat.

Osnovna načela računarstva

U automatizaciji numeričkih obračuna, Bernstein ističe da je Babbage mogao gledati u budućnost, u smislu uklanjanja potrebe za ljudskim radom njegovog motora. Napominje da je jedna od glavnih učenica Babbagea, Lady Lovelace, sugerirala njegovu prevlast u tehnološkom svijetu tog doba: "Ovaj motor nadmašuje svoje prethodnike", napisao je Lovelace, "kako u pogledu izračuna što ga može izvesti, tako i u postrojenju, izvjesnost i točnost s kojom ih može utjecati, te u nedostatku svake potrebe za intervencijom ljudske inteligencije tijekom izvođenja njenih proračuna. "


Bernstein također pripovijeda Babbageovo znatiželjno rukovanje suvremenom memorijom: "Ako je potreban određeni logaritam, stroj je trebao zazvoniti zvono i prikazati na prozoru karticu koja bi provjeravala koji logaritem je potreban. Ako je operater dostavio pogrešna vrijednost, stroj je trebao zvoniti glasnije zvono. "


Bacivši glađu na sekvencijalne i iterativne aspekte modernih programskih jezika poput C ++, Babbage je zamislio ono što je nazvao "da motor kreće naprijed jedući rep" za obavljanje uzastopnih operacija. Također je radio sustave za uvjetne operacije poput modernih izjava "ako". Bernstein također ulazi u temeljne elemente smještene u Babbageovim teoretskim numeričkim cilindrima i drugim komadima za rukovanje analognim brojevima.


"Sva se računala sastoje od četiri osnovne jedinice." piše Bernstein. "Na prvom mjestu mora postojati neki mehanizam za unošenje podataka i uputa u stroj i za dobivanje odgovora - poveznica, to jest između stroja i ljudskog programera."


Ova i druge knjige o napretku IT-a kroz desetljeća pokazuju kako su sve sofisticiraniji analogni mehanizmi za unos, poput kaseta i karata za udarce, doveli do potpuno digitalnih dizajna koji sada mogu mnogo jače prebaciti informacije.


Drugo, Bernstein objašnjava Babbageovu upotrebu pohranjene memorije koja bi - opet - bila u analognim spremnicima. Računalni stroj također mora imati svojevrsni motor za programiranje, koji Bernstein naziva "mlin", a sveobuhvatna "upravljačka jedinica" mora upravljati svim tim operacijama.


"To je jedan od trijumfa suvremene elektronike da su sklopovi koji mogu raditi sve te stvari dizajnirani i proizvedeni, piše Bernstein, " a Babbage je počast kako je on zamislio kako bi iste stvari mogle raditi kolekcijom zupčanika, kotača i poluga. "

Naknadni napredak

Značajan napredak u Babbageovim teorijskim nacrtima neće biti postignut tek nekoliko desetljeća u 1900-ima. Brownstein kronika pojavu strojeva poput Marka 1, razvijenog u četrdesetim godinama prošlog stoljeća, i elektroničkog numeričkog integratora i kalkulatora (ENIAC), koji je, kada je predstavljen 1946., očarao svijet svojim sofisticiranim hardverom i nevjerojatnom moćima obrade. Općenito, Bernstein pripovijeda kako je, kao rana orijentacija IT-a, analitički motor na kraju doveo do glavnih okvira koji su počeli napajati glavne vladine sustave sredinom do kraja 1900-ih, sve dok postupno unapređenje hardvera i odgovarajući razvoj programa nisu proširili ove sofisticirane ratne strojeve pretvorili smo se u masivni Internet koji se suočava i koristi za pojedinačnu upotrebu (WWW) na koji se sada oslanjamo kako bismo pogledali Miley Cyrus koji pregledava video zapise i uspoređuje pizza restorane.


Možda je potreban istinski ljubitelj steampunk-a da biste shvatili način na koji bi Babbageovi uredno okretni čelični kotači i cilindri ispisani s valovima ispisali vrste matematičkih operacija koje sada možemo obaviti s najosnovnijim softverskim programima na osobnim računalima. Međutim, dok nastavljamo eksperimentirati s novim hardverom i novim sučeljima, vrijedi se osvrnuti na doista impresivan komad infrastrukture, vrstu stroja koji bi svoje patuljke, šivaće strojeve i preše svog vremena pritom prizemljivao kao gotovo mitološku znatiželju i prethodnica budućeg zbunjujućeg modernog doba.

Analitički motor: pogled na bezvremenski dizajn babbagea