Игорь Алексеевич Апокин, Леонид Ефимович Майстров, Ида Самуиловна Эдлин
Чарльз Бэбидж 1791—1871
РЕДКОЛЛЕГИЯ СЕРИИ «НАУЧНО-БИОГРАФИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА» И ИСТОРИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ ИНСТИТУТА ИСТОРИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКИ АН СССР ПО РАЗРАБОТКЕ НАУЧНЫХ БИОГРАФИЙ ДЕЯТЕЛЕЙ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКИ:
Апокин И. А., Майстров Л. Е., Эдлин И. С. Чарльз Бэбидж.
М.: Наука, 1981. - 127 c.
Ответственный редактор
доктор экономических наук В. С. РОЖНОВ
© Издательство «Наука», 1981 г.
Введение
Существенный вклад в развитие вычислительных машин был сделан английским математиком Чарльзом Бэбиджем. В истории вычислительной техники его имя связано в первую очередь с разработкой цифровой вычислительной машины с программным управлением, названной им аналитической. Идея такой машины была высказана Бэбиджем в 30-е годы XIX в.
Изобретением аналитической машины Бэбидж значительно опередил не только технические возможности своего времени, но и почти на столетие саму идею создания подобной машины. В его время лучшей вычислительной машиной был громоздкий арифмометр Томаса, предназначенный для выполнения четырех арифметических действий. Возможности же аналитической машины Бэбиджа в XIX и начале XX в. казались многим несбыточной фантазией.
Машина Бэбиджа состояла из основных блоков, характерных для современных электронных вычислительных машин: арифметического устройства, устройства управления, запоминающего устройства. Емкость запоминающего устройства, например, должна была составлять в аналитической машине 1000 чисел, каждое из которых могло иметь 50 десятичных разрядов; машины с таким объемом памяти начали разрабатывать вновь только в конце 40-х годов XX в.
На аналитической машине Бэбиджа предусматривалась работа с адресами и кодами команд, ввод данных должен был осуществляться с помощью перфокарт, вывод результатов — печататься или пробиваться на перфокартах. Принципы программирования были также впервые сформулированы Бэбиджем. Им была введена так называемая команда условного перехода для изменения программы вычислений при выполнении определенных условий.
Идеи Бэбиджа о логической структуре вычислительных машин и их математическом обеспечении явились одним из крупнейших достижений науки первой половины XIX в. Но в свое время эти идеи были восприняты и поддержаны очень немногими. Кроме того они не могли быть полностью реализованы на базе механических конструкций. В результате, несмотря на более чем тридцатилетний труд, Бэбиджу так и не удалось полностью завершить построение своей машины.
Хотя основной целью жизни Бэбиджа была работа над созданием вычислительных машин, интересы ученого распространялись на многие области: физику, геологию, археологию, транспорт и другие. Во всех этих областях он достиг существенных результатов. Деятельность «Аналитического общества», организатором которого он был совместно с Д. Пикоком и Д. Гершелем, оказала значительное влияние на дальнейшее развитие математики в Англии и развитие алгебры в целом.
Бэбидж высказал интересные соображения, касающиеся массового производства изделий, распределения работ в рамках мануфактуры, установления новых классов точности и др. В книге «Экономика машин и производства» Бэбидж рассматривал проблемы организации труда на крупных предприятиях, роль машин в разделении труда, и множество других вопросов. Маркс высоко ценил эту книгу Бэбиджа, использовал ее при работе над «Капиталом» и показал, что Бэбидж в своих выводах превосходил многих экономистов того времени.
В настоящей книге рассматривается жизненный и творческий путь ученого. Прослеживается развитие вычислительной техники от работ предшественников Бэбиджа до работ 50-х годов XX в., когда были созданы первые электронные цифровые вычислительные машины. Разработка этих машин подтвердила верность основных положений Бэбиджа.
Авторы выражают благодарность Э. К. Пироговой за помощь, которую она оказала при работе над книгой.
При переводе писем А. Лавлейс авторы использовали работу Р. С. Гутера и Ю. Л. Полунова [97].
Глава первая
Развитие вычислительной техники до Ч. Бэбиджа
С необходимостью считать люди столкнулись в каменном веке. Имеются свидетельства, что в палеолите насечками на костяных и каменных изделиях отмечали некоторый счет. Об относительно широком применении счета в неолите имеются неоспоримые данные.