Չարլզ Բեբիջը անգլիացի մաթեմատիկոս և գյուտարար էր, ով նախագծեց առաջին ավտոմատ թվային համակարգիչը: Բացի այդ, նա օգնեց ստեղծել անգլիական ժամանակակից փոստային համակարգը և կազմել առաջին հուսալի ակտուարական աղյուսակները, հորինեց արագաչափի մի տեսակ և հայտնագործեց ավելի հստակ երկաթուղին:
Չարլզ Բեբիջի կենսագրությունը
Ծնվել է Լոնդոնում 1791 թվականի դեկտեմբերի 26-ին Բենջամին Բեբիջի ընտանիքում՝ Praeds Bank-ի գործընկեր, Թեյնմութում Bitton Estate-ի սեփականատեր և Բեթսի Պլամլի Թիպի ընտանիքում: 1808 թվականին ընտանիքը որոշեց տեղափոխվել Իսթ Թեյնմութում գտնվող հին Ռոուդեն Հաուսը, և հայրը դարձավ մոտակա Սուրբ Միքայելի խնամակալը:
Չարլզի հայրը հարուստ մարդ էր, ուստի նա կարող էր սովորել մի քանի էլիտար դպրոցներում: 8 տարեկանում նա ստիպված էր գնալ գյուղական դպրոց՝ վտանգավոր հիվանդությունից ապաքինվելու համար։ Նրա ծնողները որոշել են, որ երեխայի ուղեղը «չպետք է շատ կոշտ լիներ»։ Ըստ Բեբիջի, «այս մեծ անգործությունը կարող է հանգեցնել նրա որոշ մանկական դատողությունների»:
Այնուհետև նա ընդունվեց Թագավոր Էդվարդ VI քերականական դպրոցը Տոտնեսում, Հարավային Դևոն,բարգավաճող հանրակրթական դպրոց, որը գործում է մինչ օրս, սակայն առողջական պայմանները Ստիպեցին Չարլզին որոշ ժամանակ դիմել մասնավոր ուսուցիչների: Վերջապես նա ընդունվեց 30 ուսանողների համար նախատեսված փակ ակադեմիա՝ վերապատվելի Սթիվեն Ֆրիմանի գլխավորությամբ: Հաստատությունն ուներ ընդարձակ գրադարան, որն օգտագործում էր Բեբիջը ինքնուրույն ուսումնասիրելու մաթեմատիկա և սովորեց սիրել այն: Ակադեմիայից հեռանալուց հետո նա ուներ ևս երկու անձնական դաստիարակ։ Նրանցից մեկը Քեմբրիջի հոգեւորական էր, ում ուսուցման մասին Չարլզը մեկնաբանեց. Մյուսը Օքսֆորդի պրոֆեսոր էր։ Նա դասականներ է սովորեցրել Չարլզ Բեբիջին, որպեսզի նա ընդունվի Քեմբրիջ։
Համալսարանական ուսումնասիրություններ
1810 թվականի հոկտեմբերին Բեբիջը ժամանեց Քեմբրիջ և ընդունվեց Թրինիթի քոլեջ: Նա փայլուն կրթություն ուներ՝ ճանաչում էր Լագրանժին, Լայբնիցին, Լակրուային, Սիմփսոնին և լրջորեն հիասթափված էր առկա մաթեմատիկական ծրագրերից։ Ուստի նա որոշեց Ջոն Հերշելի, Ջորջ Փիքոքի և այլ ընկերների հետ ստեղծել Վերլուծական միություն։
Երբ 1812 թվականին Բեբիջը տեղափոխվեց Քեմբրիջի Փիթերհաուս, նա լավագույն մաթեմատիկոսն էր. բայց նա գերազանցությամբ չի ավարտել: Նա պատվավոր կոչում ստացավ ավելի ուշ, առանց նույնիսկ քննություններ հանձնելու, 1814 թվականին։
1814 թվականին Չարլզ Բեբիջն ամուսնացավ Ջորջիա Ուիթմորի հետ: Հայրը, չգիտես ինչու, երբեք չի օրհնել նրան։ Ընտանիքն ապրում էր խաղաղության մեջ Լոնդոնի Դևոնշիր փողոցի 5 հասցեում: Նրանց ութ երեխաներից միայն երեքն էին ողջ մնացել:մինչև չափահաս.
Չարլզի հայրը, նրա կինը և նրա որդիներից մեկը ողբերգականորեն մահացան 1827 թվականին:
Համակարգչային նախագիծ
Չարլզ Բեբիջի օրոք հաճախ էին սխալներ լինում մաթեմատիկական աղյուսակները հաշվարկելիս, ուստի նա որոշեց գտնել նոր մեթոդ, որը դա կանի մեխանիկորեն՝ վերացնելով մարդկային սխալի գործոնը։ Այս միտքը նրա մոտ ծագել է շատ վաղ՝ դեռևս 1812 թվականին։
Երեք տարբեր գործոններ ազդեցին նրա որոշման վրա.
- նա չէր սիրում անփույթությունն ու անճշտությունը;
- լոգարիթմական աղյուսակները նրա համար հեշտ էին;
- նա ոգեշնչվել է Վ. Շիկարդի, Բ. Պասկալի և Գ. Լեյբնիցի հաշվիչ մեքենաների վերաբերյալ գոյություն ունեցող աշխատանքից:
Նա քննարկել է սարքի հաշվարկման հիմնական սկզբունքները 1822 թվականի սկզբին սըր Հ. Դեյվիին ուղղված նամակում:
Տարբերության շարժիչ
Babbage-ը 1822 թվականի հունիսի 14-ին Թագավորական աստղագիտական ընկերությանը ներկայացրեց այն, ինչ նա անվանեց «տարբերության շարժիչ», «Դիտողություններ աստղագիտական և մաթեմատիկական աղյուսակների մեքենայական հաշվարկի կիրառման վերաբերյալ» հոդվածում: Նա կարող էր հաշվարկել բազմանդամները՝ օգտագործելով թվային մեթոդ, որը կոչվում է տարբերություն։
Ընկերությունը հաստատեց գաղափարը, և 1823 թվականին կառավարությունը նրան 1500 ֆունտ տվեց այն կառուցելու համար։ Բեբիջը արհեստանոց սարքեց իր տան սենյակներից մեկում և վարձեց Ջոզեֆ Կլեմենտին, որպեսզի վերահսկի սարքի կառուցումը։ Յուրաքանչյուր կտոր պետք է պատրաստվեր ձեռքով, օգտագործելով հատուկ գործիքներ, որոնցից շատերը նա ինքն է նախագծել: Չարլզը շատ ճամփորդություններ կատարեց դեպի արդյունաբերական ձեռնարկություններ՝ ավելի լավը լինելու համարհասկանալ արտադրական գործընթացները. Այս ճանապարհորդությունների և մեքենա կառուցելու իր անձնական փորձի հիման վրա 1832 թվականին Բեբիջը հրապարակեց «Մեքենաների և արտադրության տնտեսագիտություն» հոդվածը: Դա առաջին հրապարակումն էր, որն այսօր կոչվում է «արտադրության գիտական կազմակերպում»:
Անձնական ողբերգություն և ճանապարհորդություն Եվրոպայով
Կնոջ՝ Ջորջիանայի՝ Չարլզ Բեբիջի հոր և նրա մանկահասակ որդու մահը ընդհատեց շինարարությունը 1827 թվականին։ Աշխատանքը շատ ծանրաբեռնեց նրան, և նա կանգնած էր փլուզման եզրին։ Ջոն Հերշելը և մի քանի այլ ընկերներ համոզեցին Բեբիջին մեկնել Եվրոպա՝ ապաքինվելու համար: Նա ճանապարհորդել է Նիդեռլանդներով, Բելգիայով, Գերմանիայով, Իտալիայով՝ այցելելով համալսարաններ և գործարաններ:
Իտալիայում նա իմացավ, որ նշանակվել է Քեմբրիջի համալսարանի մաթեմատիկայի լուկասիական պրոֆեսոր: Սկզբում նա ցանկանում էր հրաժարվել, բայց ընկերները նրան հակառակը համոզեցին։ 1828 թվականին Անգլիա վերադառնալով նա տեղափոխվեց Դորսեթ փողոց 1։
Վերսկսվում է աշխատանքը
Բեբիջի բացակայության ընթացքում «Difference Engine» նախագիծը հայտնվել է կրակի տակ: Խոսակցություններ տարածվեցին, որ նա վատնել է պետական փողերը, որ մեքենան չի աշխատում, և եթե այն պատրաստվի, գործնական նշանակություն չի ունենա։ Ջոն Հերշելը և Թագավորական ընկերությունը հրապարակայնորեն պաշտպանեցին նախագիծը: Կառավարությունը շարունակեց իր աջակցությունը՝ 1829 թվականի ապրիլի 29-ին տրամադրելով 1500 ֆունտ, դեկտեմբերի 3-ին՝ 3000 ֆունտ, իսկ 1830 թվականի փետրվարի 24-ին՝ նույնքան։ Աշխատանքը շարունակվում էր, բայց Բեբիջը անընդհատդժվարանում էր գանձարանից գումար ստանալ։
Հրաժարվելով նախագծից
Չարլզ Բեբիջի ֆինանսական դժվարությունները համընկել են Կլեմենտի հետ աճող տարաձայնությունների հետ: Բեբիջն իր տան հետևում երկհարկանի 15 մետր երկարությամբ արհեստանոց է կառուցել։ Նա ուներ ապակե տանիք լուսավորության համար, ինչպես նաև չհրկիզվող մաքուր սենյակ իր մեքենան պահելու համար: Կլեմենտը հրաժարվեց տեղափոխվել նոր արհեստանոց և գումար պահանջեց քաղաքում շրջելու համար, որպեսզի վերահսկի աշխատանքը: Ի պատասխան՝ Բեբիջն առաջարկել է իրեն վճարել անմիջապես գանձապետարանից։ Կլեմենտը հրաժարվեց և դադարեց աշխատել նախագծի վրա։
Ավելին, հրաժարվեց հանձնել Difference Engine-ի կառուցման համար օգտագործվող գծագրերն ու գործիքները: 23,000 ֆունտ ստերլինգ ներդնելուց հետո, այդ թվում՝ 6,000 ֆունտ Բեբիջի սեփական միջոցները, անավարտ սարքի վրա աշխատանքները դադարեցվեցին 1834 թվականին: 1842 թվականին կառավարությունը պաշտոնապես հրաժարվեց այդ նախագծից:
Չարլզ Բեբիջը և նրա վերլուծական շարժիչը
Հեռու տարբերության շարժիչից՝ գյուտարարը սկսեց մտածել իր բարելավված տարբերակի մասին: 1833-ից 1842 թվականներին Չարլզը փորձեց ստեղծել մի սարք, որը կարող էր ծրագրավորվել ցանկացած հաշվարկ կատարելու համար, այլ ոչ միայն բազմանդամ հավասարումների հետ կապված: Առաջին բեկումը եղավ, երբ նա վերահղեց մեքենայի ելքը դեպի դրա մուտքը՝ հետագա հավասարումները լուծելու համար: Նա այն բնութագրեց որպես մեքենա, որը «ուտում է իր պոչը»։ Նրանից երկար ժամանակ չպահանջվեց պարզելու վերլուծական շարժիչի հիմնական տարրերը:
Չարլզ Բեբիջի համակարգիչը օգտագործում էր դակված քարտեր, որոնք փոխառված էին ժակարդի ջուլհակից՝ տվյալներ մուտքագրելու և անհրաժեշտ հաշվարկների հերթականությունը նշելու համար: Սարքը բաղկացած էր երկու մասից՝ ջրաղացից և պահեստից։ Ժամանակակից համակարգչի պրոցեսորին համապատասխանող գործարանը պահեստավորումից ստացված տվյալների վրա կատարում էր գործողություններ, որոնք կարելի է հիշողություն համարել։ Դա աշխարհի առաջին ընդհանուր նշանակության համակարգիչն էր։
Չարլզ Բեբիջի համակարգիչը նախագծվել է 1835 թվականին։ Աշխատանքի մասշտաբներն իսկապես անհավանական էին։ Բեբիջը և մի քանի օգնականներ պատրաստեցին 500 մեծ դիզայնի գծագրեր, 1000 մեխանիկական նշանակման թերթիկներ և 7000 նկարագրության թերթիկներ: Ավարտված ջրաղացն ուներ 4,6 մ բարձրություն և 1,8 մ տրամագիծ։ 100 նիշերի պահեստը երկարացել է 7,6 մ: Իր նոր մեքենայի համար Բեբիջը կառուցել է միայն փոքր փորձնական մասեր: Սարքը երբեք ամբողջությամբ չի ավարտվել: 1842 թվականին, պետական ֆինանսավորում ստանալու բազմիցս անհաջող փորձերից հետո, նա մոտեցավ սըր Ռոբերտ Փիլին։ Նա հրաժարվեց և փոխարենը նրան ասպետի կոչում առաջարկեց։ Բեբիջը հրաժարվեց։ Նա շարունակեց փոփոխել և բարելավել դիզայնը տարիների ընթացքում:
Countess Lovelace
1842 թվականի հոկտեմբերին իտալացի գեներալ և մաթեմատիկոս Ֆեդերիկո Լուիջին հոդված է հրապարակել «Անալիտիկ շարժիչի» մասին։ Ավգուստա Ադա Քինգը՝ Լովլեյսի կոմսուհին, Բեբիջի վաղեմի ընկերուհին, ստեղծագործությունը թարգմանել է անգլերեն։ Չարլզն առաջարկեց նրան ծանոթագրել թարգմանությունը։ 1842-ից 1843 թվականներին զույգը միասին գրել է 7 նոտա.որի ընդհանուր երկարությունը երեք անգամ գերազանցում էր հոդվածների իրական չափը։ Դրանցից մեկում Ադան պատրաստեց ծրագրի կատարման աղյուսակը, որը Բեբիջը ստեղծել էր Բեռնուլիի թվերը հաշվարկելու համար։ Մեկ այլ գրքում նա գրել է ընդհանրացված հանրահաշվական մեքենայի մասին, որը կարող էր գործողություններ կատարել ինչպես նշանների, այնպես էլ թվերի վրա։ Լավլեյսը, թերևս, առաջինն էր, ով հասկացավ Բեբիջի սարքի ավելի ընդհանուր նպատակները, և որոշների կողմից համարվում է աշխարհի առաջին համակարգչային ծրագրավորողը: Նա սկսեց աշխատել մի գրքի վրա, որն ավելի մանրամասն նկարագրում էր վերլուծական շարժիչը, բայց չհասցրեց այն ավարտին հասցնել:
Ինժեներական հրաշք
1846 թվականի հոկտեմբերից մինչև 1849 թվականի մարտ ընկած ժամանակահատվածում Բեբիջը սկսեց նախագծել երկրորդ տարբերվող շարժիչը՝ օգտագործելով այն գիտելիքները, որոնք նա ստացել էր վերլուծական շարժիչի կառուցումից: Այն օգտագործել է ընդամենը 8000 դետալ՝ երեք անգամ պակաս, քան առաջինը։ Դա ինժեներական հրաշք էր։
Ի տարբերություն վերլուծականի, որը նա անընդհատ կարգաբերում և փոփոխում էր, Չարլզ Բեբիջի երկրորդ տարբերությունների շարժիչը չի փոխվել զարգացման սկզբնական փուլի ավարտից հետո։ Ապագայում գյուտարարը սարքը ստեղծելու ոչ մի փորձ չի արել։
24 գծանկարները մնացին Գիտության թանգարանի արխիվում մինչև Չարլզ Բեբիջի գաղափարները իրականացվեցին 1985-1991 թվականներին՝ իր ծննդյան 200-ամյակի կապակցությամբ լրիվ չափի կրկնօրինակի ստեղծմամբ։ Սարքի չափերն էին 3,4 մ երկարություն, 2,1 մ բարձրություն և 46 սմ խորություն, իսկ քաշը՝ 2,6 տոննա։ Ճշգրտության սահմանները սահմանափակված էին նրանով, թե ինչ կարելի էր ձեռք բերել այն ժամանակ։
Ձեռքբերումներ
1824 թվականին Բեբիջը ստացավ Թագավորական աստղագիտական ընկերության ոսկե մեդալը «մաթեմատիկական և աստղագիտական աղյուսակները հաշվելու մեքենայի հայտնագործության համար»:
1828-ից 1839 թվականներին Բեբիջը եղել է Քեմբրիջի մաթեմատիկայի լուկասյան պրոֆեսոր: Նա շատ է գրել մի շարք գիտական պարբերականների համար և մեծ դեր է ունեցել 1820 թվականին Աստղագիտական ընկերության և 1834 թվականին Վիճակագրական ընկերության հիմնադրման գործում։
1837 թվականին, ի պատասխան Բրիջուոթերի 8 պաշտոնական տրակտատների՝ «Աստծո զորության, իմաստության և բարության մասին, որը դրսևորվում է արարչագործության մեջ», նա հրատարակեց իններորդ Բրիջուոթերի տրակտատը՝ առաջ քաշելով այն թեզը, որ Աստված, ունենալով ամենակարողություն և հեռատեսություն, ստեղծել է. աստվածային օրենսդիրը, որը ստեղծում է օրենքներ (կամ ծրագրեր), որոնք այնուհետև ստեղծել են տեսակներ համապատասխան ժամանակներում՝ դրանով իսկ վերացնելով հրաշքներ գործելու անհրաժեշտությունը ամեն անգամ, երբ նոր տեսակ է պահանջվում: Գիրքը պարունակում է հատվածներ հեղինակի նամակագրությունից Ջոն Հերշելի հետ այս թեմայով։
Չարլզ Բեբիջը նաև նշանավոր արդյունքների է հասել գաղտնագրության մեջ: Նա կոտրեց ավտոմատ բանալիների ծածկագիրը, ինչպես նաև շատ ավելի թույլ ծածկագիրը, որն այսօր կոչվում է Վիգեների ծածկագիրը: Բեբիջի հայտնագործությունը օգտագործվել է բրիտանացի զինվորականների կողմից և հրապարակվել միայն մի քանի տարի անց: Արդյունքում առաջնայնության իրավունքն անցավ Ֆրիդրիխ Կասիսկուն, ով մի քանի տարի անց հասավ նույն արդյունքին։
1838 թվականին Բեբիջը հորինել է ավելի պարզ ուղու՝ մետաղական շրջանակ, որը ամրացված է լոկոմոտիվների առջևին՝ հետքերը մաքրելու համար։խոչընդոտներ. Նա նաև մի շարք ուսումնասիրություններ է կատարել Իսամբարդի Թագավորության Բրունելի Մեծ Արևմտյան երկաթուղու վերաբերյալ:
Նա միայն մեկ անգամ է փորձել մտնել քաղաքականություն, երբ 1832 թվականին մասնակցել է Ֆինսբերի քաղաքի ընտրություններին։ Քվեարկության արդյունքներով Բեբիջը զբաղեցրել է վերջին տեղը։
Մաթեմատիկոսն ու գյուտարարը մահացել է 1871 թվականի հոկտեմբերի 18-ին 79 տարեկան հասակում։
Նրա ստեղծած հաշվողական սարքերի անավարտ մեխանիզմների մասերը հասանելի են Լոնդոնի Գիտության թանգարանում այցելելու համար: 1991 թվականին Չարլզ Բեբիջի Difference Engine-ը կառուցվեց նրա սկզբնական պլանների հիման վրա, և այն կատարյալ աշխատեց:
