متنوع

أحدثت اختراعات تشارلز باباج ثورة في الحوسبة والعالم

أحدثت اختراعات تشارلز باباج ثورة في الحوسبة والعالم

تشارلز باباج هو من جميع النواحي العملية الشخص الذي يجب أن تشكره على قدرتك على قراءة هذا المقال في الوقت الحالي. يُنسب إليه باعتباره مخترع الكمبيوتر الرقمي القابل للبرمجة وعمله في الرياضيات غير هذا المجال إلى الأبد.

كان باباج عالم رياضيات ومخترعًا ومهندسًا ميكانيكيًا قضى حياته مكرسًا لتلك الموضوعات. ومع ذلك ، فقد كان عالمًا متعدد المواهب تتنوع اختراعاته واكتشافاته على نطاق واسع في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.

لفهم تأثير هذا المخترع العظيم على حياتنا ، دعونا نلقي نظرة على ما أنجزه.

محرك الفرق

كان عالم الرياضيات الشهير ماهرًا جدًا في الجداول الرياضية. في الواقع ، تم استخدام هذه الأجهزة بشكل شائع في أوائل القرن التاسع عشر عندما عاش باباج للملاحة والعلوم والهندسة. نظرًا لعدم وجود آلات حاسبة ميكانيكية في ذلك الوقت ، فقد تم حسابها دائمًا يدويًا من خلال وسائل طويلة الأمد.

نظرًا لخلفية تشارلز في الهندسة الميكانيكية ، فقد جرب يده في إنشاء جهاز من شأنه حل هذه الجداول تلقائيًا وبدقة ، وبالتالي توفير الوقت والمال للمهندسين.

في عام 1819 ، بدأ باباج في بناء نموذج صغير للآلة الحاسبة الميكانيكية التي ابتكرها. استغرق إكماله 3 سنوات ، وفي عام 1822 كان لديه النموذج النهائي ، والذي يشار إليه الآن باسم محرك الفرق 0. كانت هذه الآلة قادرة على حساب وطباعة الجداول (النوع الرياضي) كل ذلك من خلال إدخال المستخدم لتحريك المقبض.

بعد هذا الدليل الأول على المفهوم ، أعربت الحكومة البريطانية عن اهتمامها بالآلة وأعطت باباج 1700 جنيه لبناء نموذج كامل الحجم. كان من المفترض أن يكون هذا النموذج الكامل قادرًا على حساب وظائف كثيرة الحدود.

مثل معظم المشاريع الهندسية التجريبية ، امتدت جهود باباج لبناء الجهاز عدة سنوات وانتهى الأمر بتكلفة 17 ألف جنيه في ذلك الوقت.

بحلول عام 1832 ، تم بناء جزء عمل صغير من المحرك ، لكن المشروع سقط من النعم الجيدة للتمويل الحكومي. لسوء الحظ ، كانت هناك حاجة إلى الكثير من القطع المصنعة عالية الجودة بدقة لجعلها تعمل. على وجه التحديد ، يتطلب التصميم 25000 قطعة عمل وكان من الممكن أن يزن محرك الفرق النهائي 13 طن متري يصل ارتفاعه إلى أكثر من 2.4 متر.

تجدر الإشارة إلى أن تصميم باباج لمحرك الاختلاف كان سينجح ، أو بالأحرى يعمل ، كان مجرد التمويل والتطبيق العملي لمثل هذا الجهاز الكبير هو ما منعه من تحقيق نتائج. يوجد نموذج عمل لآلة محرك الفرق في متحف العلوم في لندن

المحرك التحليلي

بعد عدم إكمال محرك الفروق الأصلي ، عمل باباج على تطوير تصميم جديد لمحرك الفروق رقم 2. وسيستمر هذا ليعرف باسم محركه التحليلي.

كان هذا التصميم أقرب إلى جهاز كمبيوتر للأغراض العامة يمكنه القيام بالمنطق الحسابي ، وله صيغ وحلقات شرطية ، بالإضافة إلى شكل من أشكال الذاكرة الميكانيكية. تم تصميم كل البرمجة الخاصة بهذا الكمبيوتر الميكانيكي ليتم تنفيذها باستخدام البطاقات المثقبة ، وهو جهاز سيتذكره أي شخص مشارك في الحوسبة الرقمية المبكرة في السبعينيات والثمانينيات.

عملت Ada Lovelace ، عالمة الرياضيات البريطانية في ذلك الوقت ، على تطوير تعليمات لآلة باباج ، واستكملت المشروع بعد فترة وجيزة. لسوء الحظ ، لم يتم بناء الآلة التحليلية أبدًا ، ولكن منذ أن أكملت Ada التعليمات ، اعتبرها الكثيرون أول مبرمج كمبيوتر.

ذات صلة: قابل هذا المخترع البريطاني اللامع وأعظم آلة على الإطلاق

لم يقتصر الأمر على أن المحرك التحليلي لم يصنعه باباج أبدًا ، ولكن تم نسيان التصميم عمليا لمائة عام تالية حتى تم اكتشاف دفاتر ملاحظات المهندس في عام 1937. في عام 1991 ، تمكن العلماء البريطانيون من بناء المحرك التحليلي وفقًا للمواصفات الأولية لباباج. كما أنهوا تصميم الطابعة المصاحب للمحرك في عام 2000.

تعتبر تصميمات باباج ونماذج العمل الزائفة أول أجهزة كمبيوتر ميكانيكية يتم اختراعها على الإطلاق. إذا كان لديه المزيد من التمويل فقط في ذلك الوقت - فقد يكون عالم الحوسبة أكثر تقدمًا اليوم.

في حين أن الآلات التي صممها كانت ميكانيكية وضخمة ، فإن المفهوم الأساسي مشابه للكمبيوتر الحديث. ولهذا السبب غالبًا ما يُنظر إليه على أنه أحد رواد الكمبيوتر.

اختراعات السكك الحديدية

باباج ، كونه متعدد المواهب ، لم يهتم فقط بأجهزة الكمبيوتر الميكانيكية. كما شارك بشكل كبير في صناعة السكك الحديدية من خلال صداقة وثيقة مع المهندس مارك برونيل.

في عام 1838 ، اخترع باباج في الواقع جهازًا يجلس في مقدمة محركات السكك الحديدية يسمى الطيار ، أو بالعامية صائد البقر. كان هذا إطارًا معدنيًا يلائم مقدمة القطارات لمسح مسارات العقبات.

يُنسب إلى باباج أيضًا أنه اخترع سيارة المقوى. كان هذا الجهاز عبارة عن عربة سكة حديد كبيرة يمكنها قياس قوة القطار ، مثل السرعة وقوة الجر والسرعة القصوى وما إلى ذلك.

لا علاقة له بعمل باباج في صناعة السكك الحديدية ولكن لا يضمن قسمه الخاص ، فقد اخترع أيضًا منظار العين ، وهو جهاز بصري يستخدم للسماح لأخصائيي البصريات برؤية الجزء الخلفي من العين.

اهتمامات واكتشافات أخرى

كما يمكنك أن تتجمع على الأرجح حتى الآن ، امتدت اهتمامات تشارلز باباج ومجالات الدراسة إلى مختلف الموضوعات وحتى الصناعات. هناك مصلحتان فريدتان أخريان للمخترع الشهير هما التشفير ونفوره شبه المهووس من "الإزعاج العام".

التشفير

في عام 1845 ، حل باباج تحدي التشفير الذي قدمه له ابن أخيه. أثناء القيام بذلك ، كان في الواقع قادرًا على ربط جميع الأصفار بشيء يُعرف باسم جدول Vigenère. هذه الجداول هي في الأساس صفوف من الأبجدية الإنجليزية المكتوبة ، كل منها يتحول بحرف واحد وأنت تتحرك لأسفل. أدرك باباج أن الأصفار يمكن ربطها بهذه الجداول باستخدام كلمة رئيسية من نوع ما باستخدام الرياضيات الأساسية.

كانت معرفته بالأصفار مفيدة للجيش في خمسينيات القرن التاسع عشر أثناء حرب القرم. كان باباج قادرًا على كسر الشفرة التلقائية لـ Vigenère ، على الرغم من أن هذا تم الاحتفاظ به سراً عسكريًا وتم منح ضابط المشاة الفضل العام في حل الشفرات بعد سنوات.

مضايقات عامة

في القرن التاسع عشر ، كانت المضايقات العامة أناسًا كما يبدو ، مصدر إزعاج للجمهور. من السكارى إلى المراهقين المشاغبين. كان باباج متورطًا بشدة في حملات عامة جدًا ضد هذه الشخصيات ، باستخدام الرياضيات ، بالطبع.

في عام 1857 نشر ورقة بعنوان "جدول التكرار النسبي لأسباب تكسر زجاج النوافذ الزجاجية" ،التي حددت فقط النسبة المئوية للنوافذ المكسورة التي سببتها هذه المضايقات.

كان باباج يكره أيضًا عامة الناس ، مع الاحتفاظ بإحصاء وثيق للأفعال السيئة التي اتخذها عامة الناس في الشارع. سيحاول بنشاط منع الناس من تشغيل الموسيقى في الشارع.

جدير بالذكر أن باباج كان أيضًا مؤيدًا كبيرًا للحملات المضادة للدحرجة في ستينيات القرن التاسع عشر. ألقى باللوم على هؤلاء الأطفال الصغار في التسبب في تعثر الخيول وإلقاء راكبها. حتى أن دعمه القوي أدى به إلى نقاش في المشاعات عام 1864.

كما يمكنك أن تقول ، لم يكن باباج عبقريًا رياضيًا فحسب ، بل كان أيضًا كان ممتعًا في الحفلات أيضًا.


شاهد الفيديو: محلل: تأثير ترامب داخل الحزب الجمهوري مستمر وقد يدفع بايدن للتخلي عن فكرة توحيد الأمريكيين (سبتمبر 2021).