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コンピュータパイオニアの200年前の設計の起動

今日の数の計算機が迅速な計算を行いたいとき、彼らは2世紀前にはほとんど想像もできなかったデバイスであるスマートフォンに手を伸ばします。 しかし、1820年代には、少なくとも1人の先進的な数学者が計算機を構想しましたが、ポータブルではありませんでした。 印刷された数値表で見つけた人為的ミスに苛立ち、英国の発明家チャールズバベッジは、数学関数を実行し、結果を自動的に印刷する機械を設計しました。 25, 000の部品を必要とする彼の最初の設計は、15トンの重さで、馬車の大きさでした。

計画は紙の上では良さそうに見えましたが、バベッジは自分のマシンを作ることができませんでした。 1871年の彼の死から1世紀以上後、コンピューター歴史家は彼の5, 000ページのメモと図面からほこりを吹き飛ばし、彼のアイデアが機能するかどうか疑問に思いました。 1991年、バベッジの生誕200周年にあたり、ロンドンの科学博物館は、発明者の図面の仕様に合わせて構築された、完全に機能する計算機である彼の差分エンジン2号を発表しました。 そのマシンの本格的なクローンは、2009年12月までコンピューター歴史博物館のカリフォルニア州マウンテンビューに展示されています。

バベッジは彼の発明を「差分エンジン」と呼びました。その機能は、乗算または除算を使用せずに繰り返し加算することにより複雑な数学関数を計算する有限差分の数学原理に基づいているためです。 ディスプレイは、鋳鉄製のフレームで構成されており、長さ11フィート、高さ7フィートです。 クランクが1回転するごとに、スチールとブロンズのカムとロッドが正確に動作し、ビクトリア朝の時計のようにそっとクリックします。 数字を表す回転する鋼製のブラケットと歯車の列は、流体機械化されたらせん状のダンスを作成します。 もちろん、タッチスクリーンはありませんが、4回クランクすると、マシンは6秒で代数方程式を計算できます。

バベッジは1791年にイングランドの産業革命の始まりに生まれました。 彼はケンブリッジで学び、裕福な父親からの相続のおかげで、物事がどのように機能し、改善するかを考える余暇がありました。 バベッジはカウキャッチャーを発明しました。これは、列車の速度を落とすことなく破片を取り除く列車の前にある装置です。 彼はまた、灯台信号を改善し、鉄道車両のクイックリリースシステムを作成しました。 工業時代のバベッジによってもたらされたすべての不思議な変化の中で生活し、印刷された数値表のさらに別のセットを調査し、「これらの計算は蒸気によって実行された!」と叫びました。

40年前までは、エンジニア、航海士、天文学者、銀行家が計算を実行するためにスライドルールと表を使用していました。 「スライド規則と表の本の終わりをもたらした決定的な出来事は、Hewlett-PackardがHP-35を導入した1972年でした」と、コンピューター博物館の上級指導者、ティム・ロビンソンは言います。 「これは、テーブルとスライドルールのすべての通常の機能を置き換える、最初のハンドヘルド型の全機能関数電卓でした。」

チャールズバベッジ微分計算機 チャールズ・バベッジの生誕200年目に、ロンドンの科学博物館は、完全に機能する計算機である彼の差分エンジン2号を発表しました。 (ベットマン/コービス)

最初の計算機の正確な作成者は議論の余地がありますが、バベッジは方程式を確実に計算できるマシンを設計した先駆者の間で数えられています。 1830年代に差異エンジンを構築する試みで、バベッジは英国政府から資金を確保し、エンジニアおよび工具製作者のジョセフクレメントに25, 000個の部品を製作するよう依頼しました。 クレメンツが約半分の部分を終えると、彼とバベッジは相容れない論争を起こし、プロジェクトは中止されました。

10年の仕事の後、バベッジは彼の努力のために見せなければならなかったのは、彼の土曜日の夜会で客を感動させるために使用された小さなデモ機でした。 チャールズ・ディケンズとチャールズ・ダーウィンの両方が、当時の技術的ブレークスルーと考えられていた機械のハンドルを回しました。 「美しい破片」と呼ばれることも多く、ロンドン科学博物館で最も珍重されている遺物の1つです。

計算機の財政的支援を失ったバベッジは、「分析エンジン」と呼ばれる意欲的なデバイスを設計し、部分的に構築しました。プログラム可能なパンチカードと反復。 主に彼の分析エンジンのおかげで、バベッジは「コンピューターの祖父」と見なされています。

「彼は、コンピューティングについてどう考えたかについて、完全に現代の思想家でした」と、コンピューター技術史博物館での講演で、元Microsoftの技術責任者であるNathan Myhrvoldは述べました。

分析エンジンの開発で学んだことを使用して、バベッジは差分計算機の設計を変更しましたが、構築する前に死亡しました。 20世紀の終わりごろ、いくつかのコンピューターオタクが彼のデザインに興味を持ちました。 その後、ロンドンの科学博物館のコンピューティングのキュレーターであるドロン・スウェイドは、それが機能するかどうかを確実に知らずに、差分エンジン2番を構築することを決定しました。 彼には17年かかったが、彼が終わったとき、バベッジが言ったようにうまくいった。

差分エンジンはバベッジの誕生日のお祝いの準備がほぼ整っていましたが、マシンのタイプセットと印刷機能が完了する前にプロジェクトは資金を使い果たしました。 マイクロソフトのビル・ゲイツは進行中の作業を見たとき、彼は発明者、考古学者、投資家であるMyhrvoldがその完成に資金を提供するかもしれないと提案しました。 ロンドン博物館が彼の個人コレクションの実用的なレプリカを構築することに同意した場合にのみ、Myhrvoldは契約を締結する際に述べた。 巨大な電卓がシリコンバレー博物館を出た後、シアトルのMyhrvoldの家に向かうことになり、おそらく彼のリビングルームでティラノサウルスレックスの骨組みに加わります。

その間、マシンは水曜日から金曜日の午後2時、週末の午後1時と2時のデモを行いました。 ギアとカムがクリックして動きを始めると、ある見物人は、その動きがDNAの二重らせんのように見えると言いました。 聴衆は電卓のエレガントな精度に魅了されたように見えました。 ついに、バベッジの天才はその期限を迎えました。

最初のコンピューターは、19世紀の数学者の発明と考えられています。
コンピュータパイオニアの200年前の設計の起動