Charles Babbage (1791-1871) - hesablama texnologiyasının yaradılmasında qabaqcıl, o, 2 sinif kompüterlər - fərq və analitik inkişaf etdirdi. Onlardan birincisi adını əsaslandığı riyazi prinsipə - sonlu fərqlər metoduna görə almışdır. Onun gözəlliyi mexaniki şəkildə həyata keçirilməsi çətin olan vurma və bölməyə müraciət etmədən arifmetik toplamadan müstəsna istifadə etməsindədir.
Bir kalkulyatordan daha çox
Babbage-nin Fərq Mühərriki sayma cihazıdır. O, rəqəmləri bacardığı yeganə şəkildə manipulyasiya edir, onları sonlu fərqlər üsuluna uyğun olaraq daima əlavə edir. Ümumi arifmetik hesablamalar üçün istifadə edilə bilməz. Babbage-nin Analitik Mühərriki sadəcə kalkulyatordan daha çox şeydir. Bu, mexanikləşdirilmiş arifmetikadan tam miqyaslı ümumi təyinatlı hesablamaya keçidi qeyd edir. Bebbic ideyalarının təkamülünün müxtəlif mərhələlərindəən azı 3 layihə var idi. Buna görə də onun analitik mühərriklərinə ən yaxşı şəkildə cəm şəklində istinad edilir.
Rahatlıq və mühəndislik səmərəliliyi
Babbage-in kompüterləri 0-dan 9-a qədər 10 rəqəmdən istifadə etdikləri mənada onluq, rəqəmsal isə yalnız tam ədədlərlə işləyir. Dəyərlər dişlilərlə təmsil olunur və hər rəqəmin öz təkəri var. Tam ədədlər arasında aralıq mövqedə dayanarsa, nəticə qeyri-müəyyən sayılır və hesablamaların bütövlüyünün pozulmasını göstərmək üçün maşın bloklanır. Bu, xəta aşkarlama formasıdır.
Bebbic, həmçinin ikilik və əsas 3, 4, 5, 12, 16 və 100 daxil olmaqla, onluqdan başqa say sistemlərinin istifadəsini də nəzərdən keçirdi. O, tanışlığına və mühəndislik səmərəliliyinə görə ondalığa qərar verdi, çünki bu, rəqəmləri əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. hərəkət edən hissələrin sayı.
Fərq Mühərriki 1
1821-ci ildə Bebbic çoxhədli funksiyaların hesablanması və cədvəli üçün nəzərdə tutulmuş mexanizmlə inkişaf etməyə başladı. Müəllif onu nəticələrin cədvəl şəklində avtomatik çapı ilə dəyərlər ardıcıllığını avtomatik hesablamaq üçün bir cihaz kimi təsvir edir. Dizaynın ayrılmaz hissəsi hesablama bölməsinə mexaniki olaraq qoşulmuş bir printerdir. Difference Engine 1 avtomatik hesablama üçün ilk tam dizayndır.
Bəbbic vaxtaşırı cihazın funksionallığını dəyişirdi. 1830-cu il dizaynı 16 rəqəm və 6 fərq sırası üçün nəzərdə tutulmuş maşını təsvir edir. Model hesablama bölməsi və printer arasında bərabər bölünmüş 25 min hissədən ibarət idi. Cihaz tikilsəydi, onun çəkisi təxminən 4 ton və hündürlüyü 2,4 metr olardı. Babbagenin Fərq Mühərriki üzərində iş 1832-ci ildə mühəndis Cozef Klement ilə mübahisədən sonra dayandırıldı. Hökumət maliyyələşdirməsi nəhayət 1842-ci ildə başa çatdı
Analitik Mühərrik
Fərqli aparat üzərində iş dayandıqda, 1834-cü ildə Bebbic daha iddialı bir cihaz hazırladı və bu cihaz sonradan Analitik Universal Proqramlaşdırıla bilən Hesablama Mühərriki kimi tanındı. Babbic maşınının struktur xüsusiyyətləri əsasən müasir rəqəmsal kompüterin əsas tikinti bloklarına uyğundur. Proqramlaşdırma perfokartlardan istifadə etməklə həyata keçirilir. Bu fikir mürəkkəb toxuculuq naxışlarının yaradılması üçün istifadə edilən jakkard dəzgahından götürülüb.
Babbagenin Analitik Mühərrikinin məntiqi strukturu əsasən elektron dövrün kompüterlərinin dominant dizaynına uyğundur ki, bu da mərkəzi prosessordan ("dəyirman") ayrılmış yaddaşın ("mağaza") mövcudluğunu nəzərdə tutur, ardıcıl məlumatların və göstərişlərin daxil edilməsi və çıxarılması üçün əməliyyatların və vasitələrin icrası. Buna görə də, inkişafın müəllifi kompüter texnologiyasının qabaqcıl adını layiqincə aldı.
Yaddaş və CPU
Bebbicin maşınında rəqəmlərin və ara nəticələrin saxlandığı "mağaza" və həmçinin hesab emalının həyata keçirildiyi ayrıca "dəyirman" var. Onun 4 arifmetik funksiyası var idi və birbaşa vurma və bölməni həyata keçirə bilirdi. Bundan əlavə, cihaz indi şərti budaqlanma, döngə (itrasiya), mikroproqramlaşdırma, paralel emal, fiksasiya, impuls formalaşdırma və s. adlanan əməliyyatları yerinə yetirməyə qadir idi. Müəllif özü belə terminologiyadan istifadə etməyib.
Çarlz Babbecin "dəyirman" adlandırdığı Analitik Mühərrikinin CPU-su təmin edir:
- əməliyyatları dərhal yerinə yetirilən nömrələrin registrlərdə saxlanması;
- onların üzərində əsas hesab əməliyyatlarını yerinə yetirmək üçün avadanlıq var;
- istifadəçi yönümlü xarici təlimatların ətraflı daxili nəzarətə ötürülməsi;
- təlimatları diqqətlə seçilmiş ardıcıllıqla yerinə yetirmək üçün vaxt sistemi (saat).
Analitik mühərrikin idarəetmə mexanizmi əməliyyatları avtomatik yerinə yetirir və iki hissədən ibarətdir: barel adlanan kütləvi barabanlarla idarə olunan aşağı səviyyə və 1800-cü illərin əvvəllərində geniş istifadə olunan dəzgahlar üçün Jacquard tərəfindən hazırlanmış perfokartlardan istifadə edilən yüksək səviyyə.
Çıxış cihazları
Hesablamaların nəticəsi müxtəlif üsullarla göstərilir, o cümlədən çap, perfokartlar, plan tərtibi vəstereotiplərin avtomatik istehsalı - nəticələrin çap olunduğu, çap üçün boşqab tökmək üçün qəlib kimi xidmət edə bilən yumşaq materialdan hazırlanmış qablar.
Yeni dizayn
Babbage-nin Analitik Mühərrik üzərindəki ilk işi 1840-cı ilə qədər tamamlandı və yeni cihaz hazırlamağa başladı. 1847-1849-cu illər arasında o, orijinalın təkmilləşdirilmiş versiyası olan 2 nömrəli Fərq Mühərrikinin hazırlanmasını tamamladı. Bu modifikasiya 31 bitlik nömrələrlə əməliyyatlar üçün nəzərdə tutulmuşdu və 7-ci sıradan istənilən polinomu cədvəlləşdirə bilərdi. Dizayn olduqca sadə idi, eyni emal gücünü təmin etməklə yanaşı, orijinal modelin hissələrinin yalnız üçdə birini tələb edirdi.
Çarlz Babbecin fərqi və analitik mühərrikləri çıxış cihazının eyni konstruksiyasından istifadə edirdi ki, bu da nəinki kağız üzərində çap işləri aparır, həm də avtomatik olaraq stereotiplər yaradır və operator tərəfindən müəyyən edilmiş səhifə tərtibatına uyğun olaraq müstəqil şəkildə formatlaşdırır. Eyni zamanda oxunaqlılıq üçün xəttin hündürlüyünü, sütunların sayını, sahə enlərini, sətirlərin və ya sütunların avtomatik qatlanmasını və boş sətirlərin düzülməsini tənzimləmək mümkün olub.
Miras
Bir neçə qismən yaradılmış mexaniki birləşmələr və kiçik işçi bölmələrin sınaq modellərindən başqa, dizaynların heç biri Babbecin həyatı boyu tam həyata keçirilməmişdir. 1832-ci ildə yığılmış əsas model, 1 nömrəli Fərq Mühərrikinin 1/7 hissəsi idi, o,təxminən 2 min hissədən. Bu günə qədər qüsursuz işləyir və mexanizmdə riyazi hesablamaları həyata keçirən ilk uğurlu avtomatik hesablama cihazıdır. Babbic Analitik Mühərrikin kiçik eksperimental hissəsi yığılarkən öldü. Tikintinin bir çox təfərrüatları, eləcə də çertyoj və qeydlərin tam arxivi qorunub saxlanılıb.
Babbic-in nəhəng mexaniki kompüterlər üçün dizaynları 19-cu əsrin heyrətamiz intellektual nailiyyətlərindən biri hesab olunur. Yalnız son onilliklərdə onun işi ətraflı şəkildə öyrənilib və onun gördüyü işlərin əhəmiyyəti getdikcə daha aydın görünür.
