Материал из eSyr's wiki.

• Диктофонная запись: http://esyr.org/lections/audio/math_history_2008_winter/HM_08_10_30.ogg
• Презентация: (PDF) (PPT)

План

• Ист. выч. тезники: напоминание о машинах Ньютона, Паскаля
• Биор. Ч. Б.
• Разностная машина
• Аналитическая машина
• Биография Ады Лавлейс

Ист. фон

Разв. сунок.выч. техники можно разд. на 4 этапа:

• Домех. выч.
• Появились первые выч. машины: машины Шикарда, Паскаля, и именно к этой эпохе отн. проекты Б.
• Потом были электормех. машины, раб при помощи реле
• Машина эниак ознаменовала преход в электронный

Абак

Первый мех., который исп. для выч. На картинке древнеримский абак, он немного отл. от того, что исп. И абаки до сих пор исп. в странах юго-вост. азии

Лог. линейка

След. этапом было изобр. логарифма. 16---17 век --- эпоха великих геогр. откр., для постр. корабля необх. большое кол. вычислений, в том числе умножать, и числа были большие. В 1614 году Неппер изобрёл ог. таблицы, позв. умножение сводить к сложению. Для расч. исп. лог. линейки.

Линеек разл. вида ыло изобр. дост. много, разных видов.

Вильям ШИкард

След этапом после изобр. линеек... с помощью линеек можно было увел. скорость выч., но много рцутиной работы всё равно отводилось человеку.

Первая машина --- машина Шикарда, позв. производить сложение.

Машина Паскаля осн. на множестве колёс, имела 6 разрядов, и позволдяла производить сложение и вычитание. Машина наз. паскалиной.

Следующая машина --- машина Лейбница, позволяла произв. уже и умножение. Отличалась она сдвигом каректки, что позв. делать умн. Что сделал лейбниц: ступенчатый валик и каретку.

Такие мех. калькуляторы исп. дост. долго. Промышленное произв. по черчежам ЛДЕйбница было где-то в начале 19 века постр., и было выпущено несколько тысяч их, некоторые из них исп. до 30 гдов 20 века.

Арифм. однера пост. уменьш. в ращзмерах, тем не менее, требовалось ручку прокручивать, чтобы получить результат.

Это был один путь, по которому шла выч. техника.

Другой путь --- механизмы, которые работают по опр. программам.

Ткацкий станок Жакарда работал по программам, которые записывались на мет. карты, они факт. задавали рисунок. Станок соверш., со вр. он упр. не мет. картами, а перфокартами.

= Ч. Бэббидж

Чтоже предложил Б? Родился он в семье Бенджамина Б, обучался а дому, поступил в Trinity College, учился в хорошей компании, и орг. матем. общество.

Через какое-то время Б стало не нравится, что уроень преп. матем. там низок, и он перешёл в колледж св. Петра. В 1816 году он становится членом Кор. общества, ... . В 1839 годк он уволился из Кэмбриджа и стал заниматься разраб. выч. машин.

В основном Б. брался за те задачи, которые имели практ. смысл, и у него был дост. широкий спектр интересов, с другой стороны, это помешало работе над выч. машиной.

Задачи, которыми занимался Б, можно разд. на тезнологические и задачи безоп. движения.

В кач. осн. рез-тов в обл. тезнологии можно привести то, что он придумал попер-строгальный и токарно-леворверный станки, методы изг. зубчатых колёс, предложил метод заточки под давлением.

Сущ. легенда, что Б содействовал получ. почтовых марок: однажды он

Б занимался стразованием, составил первые стразовые таблицы и написал труд "Ср обзор..."

Сущ. неск. формул воспр. простых чисел, есть проблема, существуют ли закономерности, позв. получать беск. кол-во больших чисел.

Одно время был популярен не столько сам Б, сколько его автобиогр. книгой, в котороый есть глава "Борьба с уличными хулиганами": он очень не любил уличных музыкантов и постоянно прогонял их со свое улицы.

Разностная и аналит. машина

Работа над ней была заверш в 1822 году, факт предст. собой больщой калькулятор.

Аналит. машина, не была завершена при жизни, и представляла собой уже некое подобие компьютера: долдна была иметь память, исп. перфокарты.

Как работала разн. машина: для расчёта посл. Работала она не методе конечных разностей. Она позв. опер. умн. и возв. в степень свести к слож. Этот метод позв. получать при помощи сложения логарифмы и пр. И идея Б была в том, почему бы не разраб. подобную машину.

Б впечатлился идеями барона Прони о 3-уровневых вычилсениях, в рез-те которых были получены 17 томов лог. таблиц, которые в итоге не были изданы, так как Наполеон потратил все деньги на войну. После войны, когда эти аблицы вновь стали востребованы, оказалось, что в них было много ошибок, в связи с рукописным переписыванием. В связи с этим у Б появилась идея заменить третий уровень машиной. В итоге в 1822 году была продемонстр. эта машина.

После этого Б начал работать над большой разностной машиной, которая должна была исп. в военных целях, но она так и не была завершена.

Аналит. машина

Одна из причин, по которой разн. машина не была закончена --- у Б в какой-то момент появилась идея аналит. машины. Схема достаточно близка к фон Неймановской. Это немудрено, поск. рез-ты Б были на какое-то время забыты, но в 30 годы, когда работали над Эниаком, натолкнулись на работы Б.

Вехи создания

После неуд. заверш. проекта с разн. машиной, была начата работа на аналит. машиной. В 51 году он дошёл до оконч. черты, с которой он понял, что больше он ничего создать не сможет, и с тез пор серьёзной работы над ней нет.

Причины, по которым оно провалилось: отсутствие финансов и отсут. инженеров. На самом деле, едло не только в инженерах, а в слабом развитии технологий.

Было много споров, будет ли работать аналит. машина или нет. Но его сын, Генри Б в 1888 году построил процессор аналит. машины, а в 1906 году была создана действ. модель, на которой был подсч. произв. пи на числа от 1 до 32 с очностью до 29 знаков.

Ада Лавлайс

Говоря про Б, невозм. не упомянуть про А. Дочь Байрона. В отл. от Байрона, больше увл. математикой, нежели поэзией. В середине 30-хз годов позн. с Б, увлеклась его идеями. В своих работах у ней были идеи ... .

Интересные факты о Б

• Ответ Теннисону
• Система ставок на скачках
• Автомат для игры в крестики-нолики

Работы Б вдозновили не лько прогр. и инж., но и благодаря Б существует жанр литературы, как стимпанк, это мир Англии 19 века, но в этой эпохе Б таки разраб. аналит. машину, и сущ. ряд произв. по этому поводу.

Релейные компьютеры

В сер. 20-го века снова возн. интерес к разл. машинам, и один чкловек с фамилие Буг разр. Диф. решатели, раб. на реле и исп. жлектричество.

Про раб. Цузе стало изв. только после 2 мировой, пок. работал он в гитл. Германии. Разработал первый релейный компьютер в 1936 году. Независ. от него Атанасов-Берри разр. первый электрич. цифровой компьютер. Компьютер Цузе считается первым работающим и он первый исп. двоичную систему.

В 44 гдоу появился эниак, после этого появились лампф и компьютеры след. поколения.

Цузе, он изобрёл 4 версии своего еомпьютера, первые 3 версии были уничт. бомбард. Берлина в 44 году, 4 версию он разрабатывал где0то в ункере, и за 10 дней до капит. Германии она была продем. в рабочем виде. Цузе факт. в одиночку работал над ней, но она не вызвала интереса в верхушке Рейха. Эти машины --- некий пром. класс между машинами Б и совр. компьютерами, которые работали снач. на лампах, потом на транзисторах. Цузе ещё интересен тем, что он первый предл. язык высокого уровня. Но, к сожалению, первый транслятор для него был создан после смерти Ц. Из-за того, что Герм. была в изоляции повле второй мировой, поэтому расп. его идеи не получили, хотя, он лучше, чем Фортран.