ชาร์ลส์แบบเบจวิเคราะห์ Engine: คำอธิบายคุณสมบัติประวัติและคุณสมบัติ

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - ผู้บุกเบิกในการสร้างวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ผู้พัฒนาชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 คอมพิวเตอร์ - ความแตกต่างและการวิเคราะห์ คนแรกที่ได้ชื่อมาเนื่องจากการหลักการทางคณิตศาสตร์ที่มันจะขึ้น - วิธีการแตกต่างแน่นอน ความงามของมันอยู่ในการใช้งานพิเศษนอกจากนี้ทางคณิตศาสตร์โดยไม่จำเป็นต้องคูณและหารซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะตระหนักถึงกลไก

มากกว่าเครื่องคิดเลข

ความแตกต่างที่เครื่องยนต์ Babbage แทนอุปกรณ์นับ จะดำเนินการตัวเลขวิธีการเดียวที่มีความสามารถอย่างต่อเนื่องของพวกเขาซ้อนตามวิธีการของความแตกต่างแน่นอน มันไม่สามารถนำมาใช้สำหรับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ทั่วไป วิเคราะห์เครื่อง Babbage เดียวกันมากกว่าเพียงแค่เครื่องคิดเลข ซึ่งนับจากการเปลี่ยนแปลงทางคณิตศาสตร์เพื่อยานยนต์เต็มรูปแบบคอมพิวเตอร์ทั่วไปวัตถุประสงค์ ในแต่ละขั้นตอนของวิวัฒนาการของความคิดของ Babbage ที่มีอย่างน้อย 3 โครงการ ดังนั้นมันจะดีกว่าที่จะอ้างถึงเครื่องวิเคราะห์พหูพจน์

ความสะดวกสบายและประสิทธิภาพของวิศวกรรม

Babbage เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นหน่วยทศนิยมในแง่ที่ว่าพวกเขาใช้ 10 ตัวเลข 0-9 และดิจิตอลเพราะทำงานเฉพาะกับจำนวนเต็ม ค่านิยมมีเกียร์และแต่ละประเภทได้รับไปยังล้อของเขา ถ้ามันหยุดอยู่ในตำแหน่งตรงกลางระหว่างจำนวนเต็มผลที่ได้จะไม่ได้กำหนดและการดำเนินงานของเครื่องที่ถูกปิดกั้นเพื่อแสดงให้เห็นการละเมิดความสมบูรณ์ของการคำนวณที่ มันคือรูปแบบของการตรวจสอบข้อผิดพลาด

Bebbidzh ถือว่ายังใช้ระบบการตายการคำนวณอื่น ๆ กว่าทศนิยมใน t. เอช Binary และฐานที่ 3, 4, 5, 12, 16 และ 100 มันจะหยุดอยู่ที่ทศนิยมเพราะความคุ้นเคยและวิศวกรรมประสิทธิภาพในการใช้เพราะต้องขอบคุณอย่างมีนัยสำคัญลดจำนวนของ ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว

ความแตกต่างที่เครื่องยนต์№1

ใน 1821 Babbage เริ่มพัฒนากลไกในการคำนวณและการจัดระเบียบฟังก์ชั่นพหุนามที่ ผู้เขียนอธิบายว่ามันเป็นอุปกรณ์สำหรับการคำนวณอัตโนมัติของลำดับของค่ากับการพิมพ์อัตโนมัติของผลลัพธ์ในรูปแบบตารางที่ เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างเครื่องพิมพ์เป็นคู่โดยอัตโนมัติไปยังส่วนการคำนวณ เครื่องยนต์แตกต่าง№1แสดงให้เห็นถึงการออกแบบที่สมบูรณ์แรกที่จะดำเนินการคำนวณโดยอัตโนมัติ

เมื่อเวลาผ่านไป Babbage การเปลี่ยนแปลงการทำงานของอุปกรณ์ การออกแบบ 1830 หมายถึงเครื่องที่ออกแบบมาสำหรับ 16 หลัก 6 คำสั่งของความแตกต่างขนาดและ รูปแบบประกอบด้วยวันที่ 25. อะไหล่แบ่งเท่า ๆ กันระหว่างคอมพิวเตอร์และส่วนเครื่องพิมพ์ หากอุปกรณ์ที่ได้รับการสร้างขึ้นก็จะมีน้ำหนักประมาณ 4 ตันและจะมีความสูง 2.4 เมตร. ทำงานบนเครื่องยนต์แตกต่าง Babbage ยุติลงในปี 1832 หลังจากที่ทะเลาะกับวิศวกรโจเซฟคลีเมนต์ เงินทุนสาธารณะในที่สุดก็หยุด 1842

เครื่องมือวิเคราะห์

เมื่อทำงานบนเครื่องที่แตกต่างกันจนตรอกใน 1,834 Babbage รู้สึกอุปกรณ์ความทะเยอทะยานมากขึ้นซึ่งต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่ากลไกคอมพิวเตอร์โปรแกรมได้วิเคราะห์สากล คุณสมบัติของโครงสร้างของ Babbage เครื่องส่วนใหญ่สอดคล้องกับพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ดิจิตอลที่ทันสมัย การเขียนโปรแกรมจะทำโดยใช้บัตรเจาะ ความคิดนี้ถูกยืมมาจากทอ Jacquard ที่พวกเขาจะใช้ในการสร้างรูปแบบสิ่งทอที่มีความซับซ้อน

โครงสร้างเชิงตรรกะของ Babbage เครื่องมือวิเคราะห์พื้นสอดคล้องกับการออกแบบที่โดดเด่นในยุคคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งหมายถึงหน่วยความจำ ( "ร้าน") แยกออกจากหน่วยประมวลผลกลาง ( "โรงสี") การดำเนินการตามลำดับของการดำเนินงานและวิธีการสำหรับการป้อนข้อมูลและการส่งออกของข้อมูลและคำแนะนำ ดังนั้นชื่อของผู้บุกเบิกการพัฒนาของผู้เขียนเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ได้ดีสมควร

หน่วยความจำและ CPU

Babbage เครื่องคือ "เก็บ" ที่คุณเก็บตัวเลขและผลระหว่างกาลเช่นเดียวกับการแยก "โรงสี" ซึ่งดำเนินการประมวลผลทางคณิตศาสตร์ เธอมีชุดของ 4 ฟังก์ชั่นทางคณิตศาสตร์และสามารถดำเนินการคูณและการหารโดยตรง นอกจากนี้อุปกรณ์ก็สามารถที่จะดำเนินการที่ตอนนี้มีชื่อวงจรมีเงื่อนไขแตกแขนง (ซ้ำ), ไมโคร, ประมวลผลแบบขนานแก้ไขชีพจรการสร้างและอื่น ๆ . เอ็นผู้เขียนคำศัพท์ดังกล่าวไม่ได้ใช้

CPU เครื่องมือวิเคราะห์ ของชาร์ลแบบบิจ, ซึ่งเขาเรียกว่า "โรงสี" ให้:

• การจัดเก็บตัวเลขการดำเนินงานที่จะทำทันทีในทะเบียนนั้น
• มันมีฮาร์ดแวร์ที่จะทำงานกับพวกเขาดำเนินการทางคณิตศาสตร์ขั้นพื้นฐาน
• การส่งคำสั่งภายนอกที่ใช้งานง่ายในการจัดการภายในรายละเอียด;
• การประสานระบบ (นาฬิกา) ในการดำเนินการคำแนะนำในการสั่งซื้อที่เลือกอย่างระมัดระวัง

กลไกการควบคุมเครื่องวิเคราะห์ดำเนินการโดยอัตโนมัติและประกอบด้วยสองส่วนคือระดับที่ต่ำกว่า, การควบคุมโดยกลองขนาดใหญ่ที่เรียกว่าถังและระดับสูงโดยใช้บัตรเจาะออกแบบมาสำหรับ jacquard looms ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในต้นปี 1800

อุปกรณ์ส่งออก

ผลของการคำนวณจะปรากฏขึ้นโดยวิธีการต่าง ๆ รวมถึงการพิมพ์บัตร punched, การวางแผนและการผลิตอัตโนมัติของแบบแผน - ถาดของวัสดุที่อ่อนนุ่มซึ่งผลการพิมพ์ที่มีการผลิตที่สามารถใช้เป็นรูปแบบสำหรับการหล่อแผ่นสำหรับการพิมพ์

การออกแบบใหม่

การสำรวจการทำงานของของ Babbage วิเคราะห์ Engine ได้เสร็จสิ้นการส่วนใหญ่ในปี 1840 และเริ่มที่จะพัฒนาอุปกรณ์ใหม่ ในช่วง 1847-1849 ที่เขาเสร็จสิ้นการพัฒนาเครื่องยนต์№2แตกต่างเป็นรุ่นปรับปรุงของเดิม การปรับเปลี่ยนนี้ถูกออกแบบมาสำหรับการดำเนินงานที่มีตัวเลข 31 บิตและอาจส่งผลให้ในรูปแบบตารางการสั่งซื้อ 7 พหุนามใด ๆ การออกแบบที่เรียบง่ายอย่างหรูหราและต้องการเพียงหนึ่งในสามของจำนวนของชิ้นส่วนของรูปแบบเดิมให้เท่ากับพลังของเธอคอมพิวเตอร์

ความแตกต่างและเครื่องมือวิเคราะห์ของชาร์ลแบบบิจใช้การออกแบบอุปกรณ์ส่งออกเหมือนกันซึ่งไม่เพียงทำให้งานพิมพ์บนกระดาษ แต่ยังโดยอัตโนมัติสร้างภาพลักษณ์และรูปแบบของตัวเองของพวกเขาจะเป็นไปตามรูปแบบที่กำหนดไว้ของผู้ประกอบการหน้า ในขณะเดียวกันก็มองเห็นความเป็นไปได้ของการตั้งค่าความสูงของบรรทัดจำนวนคอลัมน์ความกว้างของเขตข้อมูลที่ให้แถวพับอัตโนมัติหรือคอลัมน์และตำแหน่งของบรรทัดว่างสำหรับการอ่าน

มรดก

นอกเหนือจากหลายสร้างบางส่วนโดยกลการประกอบและทดสอบรูปแบบของการทำงานส่วนเล็ก ๆ ที่ไม่มีโครงสร้างที่ไม่ได้รับการดำเนินการอย่างเต็มที่สำหรับ Babbage ชีวิต หลักรวมตัวกันในรูปแบบ 1832 เป็นส่วนหนึ่งเครื่องยนต์ 1/7 №1แตกต่างซึ่งประกอบไปประมาณสองพัน. ชิ้น มันทำงานได้อย่างไม่มีที่ติไปในวันนี้และเป็นผู้ที่ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกอุปกรณ์คอมพิวเตอร์อัตโนมัติที่ดำเนินการคำนวณทางคณิตศาสตร์ในกลไก Babbage เสียชีวิตเมื่อไปเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองเล็ก ๆ ของเครื่องมือวิเคราะห์ รายละเอียดมากของโครงสร้างที่จะถูกเก็บไว้เช่นเดียวกับที่เก็บที่สมบูรณ์แบบของภาพวาดและบันทึก

โครงการคอมพิวเตอร์เครื่องจักรกลขนาดใหญ่ Babbage ถือเป็นหนึ่งในความสำเร็จทางปัญญาที่น่าตื่นตาตื่นใจของศตวรรษที่สิบเก้า เฉพาะในทศวรรษที่ผ่านมาการทำงานของเขาได้รับการศึกษาในรายละเอียดและระดับความสำคัญของสิ่งที่เขาได้ทำกลายเป็นชัดเจนมากขึ้น