Analītiskais dzinējs: atskats uz Babbage mūžīgajiem dizainparaugiem

Autors: Judy Howell
Radīšanas Datums: 4 Jūlijs 2021
Atjaunināšanas Datums: 1 Jūlijs 2024
Anonim
Charles Babbage’s Analytical Engine
Video: Charles Babbage’s Analytical Engine

Saturs


Izņemšana:

Atskatoties uz analītisko motoru, tagad seno ideju, kas bija pirms mikroshēmas, mēs varam gūt labāku priekšstatu par to, kā cilvēce radīja mūsu pastāvīgi mainīgās mašīnas.

Analītiskais dzinējspēks - tas nav bezgaumīgs nosaukums, taču šī 1800. gadu beigu radīšana būtu bijusi iespaidīga pat mūsdienu auditorijai. Tas būtu bijis metāla briesmonis - klaigājošs, daudztonu behemots, kam nepieciešama daudz vairāk vietas nekā parastajā mazā biznesa serveru telpā. Tas, ko šis dizains īstenībā īstenoja, bija tas, ka bija jāsāk mazināt plaisa starp toreizējo un to, kas eksistē tagad, zinātnisko fantastiku pārveidojot realitātē.

Analītiskais dzinējspēks bija ideja, ka cilvēks, vārdā Kārlis Babbaugs, strādāja līdz nāvei 1871. gadā - mašīna, kas, kaut arī nekad nebija pilnībā uzbūvēta, noveda pie tādām viedierīcēm, kādas mēs tagad uzskatām par pašsaprotamām. Analītiskais dzinējspēks ir nostiprinājis Čārlza Babbaga mantojumu kā redzētāju informācijas tehnoloģiju un mākslīgā intelekta jomā. Balstīts uz Babbage iepriekšējo darbu ar logaritmiskajām tabulām un automātisko aritmētisko funkciju (un mehānisku "Starpības motoru", kas spēj veikt līdzīgus pamata aprēķinus), analītiskais motors tika izveidots, lai izmantotu analogo tehnoloģiju, lai teorētiski izdarītu daļu no mūsdienu digitālajām mašīnām. izmantojot tehnoloģijas, kas 19. gadsimta prātam būtu līdzinājušās burvībai vai maģijai.

Ja vēlaties uzzināt vairāk par šī plāna attīstību, apskatiet jebkuru no dažādajiem Čārlza Babbauga tiešsaistes pieminējumiem vai paņemiet Jeremy Bernstein salīdzinoši neskaidro slaveno izdevumu The Analytical Engine: Computers - Past, Present and Future. Bernsteins iedziļinās detaļās par motoru un tā izgatavotāju, dokumentējot dažas būtiskas datu filozofijas, kas aizsāka tālo gājienu uz priekšu. Bernsteina grāmata tika uzrakstīta astoņdesmitajos gados, jo digitālais dators vēl joprojām strauji attīstījās relatīvā zīdaiņa vecumā, tomēr grāmata joprojām aptver daudzus dizaina principus, par kuriem Babbage tagad ir slavena.

Pamata skaitļošanas principi

Automatizējot skaitlisko aprēķinu procesus, Bernsteins norāda, ka Babbage spēja ieskatīties nākotnē, lai novērstu nepieciešamību pēc sava dzinēja darbības ar cilvēku. Viņš norāda, ka viena no Babbage galvenajām māceklēm, Lady Lovelace, ieteica pārsvaru tā laikmeta tehnoloģiju pasaulē: "Šis motors pārspēj savus priekšgājējus," rakstīja Lovelace, "gan aprēķinu apjomā, ko tas var veikt, gan arī iekārtā , noteiktība un precizitāte, ar kādu tā tos var ietekmēt, un ja nav visas nepieciešamības cilvēka izlūkošanas iejaukšanās aprēķinu veikšanas laikā. "

Bernsteins arī stāsta par Babugžeta ziņkārīgo modernās atmiņas "pasūtīšanas" apstrādi: "Ja bija nepieciešams noteikts logaritms, mašīnai bija jāzvana zvanam un pie loga jāizrāda karte, kas pārliecinās, kurš logaritms ir vajadzīgs. Ja operators piegādāja nepareiza vērtība, mašīnai vajadzēja zvanīt skaļāk.

Padodoties secīgajiem un atkārtojošajiem mūsdienu programmēšanas valodu, piemēram, C ++, aspektiem, Babbags iecerēja to, ko viņš sauca par “dzinēju, kas virzās uz priekšu, ēdot tā asti”, lai veiktu secīgas operācijas. Viņš arī izstrādāja nosacītu operāciju sistēmas, piemēram, mūsdienu "ja" paziņojumus. Bernsteins arī iedziļinās pamatelementos, kas izvietoti Babbage teorētiskajos skaitliskajos cilindros un citos analogos numuru apstrādes gabalos.

"Visi datori sastāv no četrām pamatvienībām." raksta Bernstein. "Pirmkārt, ir jābūt kaut kādam mehānismam, kā datus un instrukcijas iegūt mašīnā un saņemt atbildes - saitei, tas ir, starp mašīnu un cilvēku, kas ieprogrammē.

Šīs un citas grāmatas par IT progresēšanu daudzu gadu desmitu laikā parāda, kā aizvien sarežģītāki analogās ievades mehānismi, piemēram, lenšu un perfokartes, noveda pie pilnīgi digitāliem dizainiem, kas tagad var daudz ietilpīgāk pārsūtīt informāciju.

Otrkārt, Bernsteins skaidro par Babbage izmantoto atmiņu, kas - atkal - būtu analogos konteineros. Arī skaitļošanas mašīnai ir jābūt sava veida programmēšanas motoram, kuru Bernsteins sauc par "dzirnavām", un visām šīm darbībām jāvada visaptverošs "vadības bloks".

"Tas ir viens no mūsdienu elektronikas triumfiem, ka ir projektētas un ražotas shēmas, kas var veikt visas šīs lietas," raksta Bernsteins, "un tas ir veltījums Babbage, ka viņš iedomājās, kā tās pašas lietas varēja darīt kolekcija pārnesumu, riteņu un sviru. "

Turpmākā virzība

Būtisks progress Babbage teorētiskajā dizainā tiktu panākts tikai pēc dažām desmitgadēm līdz 1900. gadiem. Brūnsteina hronikās parādās tādu mašīnu kā Mark 1, kas izstrādāta 1940. gados, kā arī Electronic Numerical Integrator And Calculator (ENIAC), kas, atklājot 1946. gadā, apdullināja pasauli ar savu sarežģīto aparatūru un neticamo apstrādes jaudu. Kopumā Bernsteins stāsta, kā analītiskais dzinējspēks kā agrīns IT orientieris noveda pie lieldatoriem, kas sāka darbināt lielākās valdības sistēmas 1900. gadu vidū vai beigās, līdz pakāpeniski aparatūras jauninājumi un atbilstošie programmēšanas jauninājumi izvērsa šīs sarežģītās kara mašīnas. masveida patērētājam paredzētajā un individuāli izmantojamajā globālajā tīmeklī (WWW), uz kuru mēs tagad paļaujamies, meklējot Mailija Sīrusa saistošos videoklipus un salīdzinot picu restorānus.

Varbūt patiesam steampunk ventilatoram ir jānovērtē veids, kā Babbage glīti vērpjošie tērauda riteņi un ciparveidīgie cilindri būtu izspieduši matemātiskās operācijas, kuras mēs tagad varam veikt pat ar visvienkāršākajām personālo datoru programmatūras programmām. Tomēr, turpinot eksperimentēt ar jaunu aparatūru un jaunām saskarnēm, ir vērts atskatīties uz patiesi iespaidīgu infrastruktūras vienību, tāda veida mašīnām, kas sava laika stellēm, šujmašīnām un presēm būtu sagādājusi gandrīz mitoloģisku zinātkāri , un priekštecis nākotnes satricinošajam mūsdienu laikmetam.