查尔斯·巴贝奇
查尔斯·巴贝奇,FRS(英语:Charles Babbage,1791年12月26日—1871年10月18日),英国数学家、发明家兼机械工程师。由于提出了差分机与分析机的设计概念(并有部分实做机器),被视为计算机先驱。
查尔斯·巴贝奇 Charles Babbage KH FRS | |
---|---|
出生 | 伦敦(萨瑟克区) | 1791年12月26日
逝世 | 1871年10月18日 英国伦敦莫里波恩 | (79岁)
国籍 | 英格兰 |
公民权 | 大英帝国 |
母校 | 剑桥大学彼得学院 |
知名于 | 差分机 |
科学生涯 | |
研究领域 | 数学,工程学,政治经济学,计算机科学 |
机构 | 三一学院 |
受影响自 | 罗伯特·伍德侯斯,加斯帕尔·蒙日,约翰·赫歇尔 |
施影响于 | 卡尔·马克思,约翰·斯图尔特·密尔,爱达·勒芙蕾丝 |
签名 | |
1828年至1839年,巴贝奇曾在剑桥大学担任卢卡斯教授。 除了数学和计算机之外,巴贝奇也是当时重要的经济学者之一。 他还参与了一些政治活动,但是这方面颇不成功。
生平
编辑巴贝奇的出生地点具有争议,然而依据《牛津国家人物传记大辞典》,他最可能出生于英国伦敦瓦尔渥斯路克罗斯比巷(Crosby Row)44号。[1]如今在拉崁街(Larcom Street)与瓦尔渥斯路的交叉口,设有一块蓝色牌匾记念此一事件。[2]
巴贝奇的父亲是银行家。由于他父亲宽裕的的资金,使得他能够在初级教育阶段就接受几个学校和教师的指导。在8岁左右的时候为了能从一个致命的高烧中康复,他被送到一个乡村学校。
1810年10月,巴贝奇进入剑桥大学三一学院。[3]他已经自行研修现代数学的某些部分,[4]读过罗伯特·伍特浩斯、约瑟夫·拉格朗日及玛利亚·阿涅西等人的著作。因此,他对剑桥的制式代的数学教法颇感失望。[1]
1812年,巴贝奇、约翰·赫歇尔、乔治·皮科克与几位朋友共同组成分析学会,他们也与爱德华·莱恩亲近。[5]身为一个学生,巴贝奇也参与其他社团,例如从事于探索超自然现象的鬼魅俱乐部、专注于协助成员释放身心的抽离者俱乐部,而且都相当投入。[6][7]
同年巴贝奇转学至剑桥大学彼得学院。[3]在那里他成为优秀的数学家,但并未因此在毕业时获奖。1814年,他未试而获得学位。他曾在为一篇论文辩护时被认为有公开亵渎神明之举,但未知是否因此而未参加考试。[1]
设计电脑
编辑差分机一号
编辑巴贝奇设计计算机器的基本想法是利用“机器”将计算到印刷的过程全部自动化,全面去除人为疏失(如:计算错误、抄写错误、校对错误、印制错误等)。而差分机一号(Difference Engine No.1)则是利用N次多项式求值会有共通的N次阶差的特性,以齿轮运转,带动十进制的数值相加减、进位。
差分机一号(Difference Engine No.1)由英国政府出资,工匠Joseph Clement打造,预计完工需要25,000个零件(大致均分在计算和印刷两部分),重达4吨,可计算到第六阶差,最高可以存16位数(相当于千兆的数)。但因为大量精密零件制造困难,加上巴贝奇不停地边制造边修改设计,从1822到1832年的十年间,巴贝奇只能拿出完成品的1/7部分来展示,不过差分机运转的精密程度仍令当时的人们叹为观止,至今依然是人类踏进科技的一个重大起步。
巴贝奇不断延后完成期限的严重超支(英国政府在1842年的最后清算发现整个项目一共让国库支出了£17,500)、制作过程不断修改设计、时常与克里门发生冲突等诸多原因,让完整的差分机一号一直未能完成,一万两千多个还没用到的精密零件后来都被熔解报废。
分析机
编辑失去了政府的资助后,巴贝奇仍继续工作,设计一台更为复杂的机器——分析机。这台机器本有希望成为真正的电脑,可以执行包含“条件”、“循环”语句的程序,有寄存器用来存储资料,不过同样没有完成。
差分机二号
编辑差分机二号(或称大型差分机)在1849年设计出来,却在有生之年只实现了很小一部分。这台机器可以进行相当复杂的数学计算,具有31位精度。
其它成就
编辑在1824年,查尔斯因为发明了数学和天文的表格计算工具,获得了皇家天文学会金奖。
在《论机械和制造业的经济》,巴贝奇描述了现在被称作巴贝奇原则的观点,即由分工引起的一些优势。巴贝奇注意到高技能的(通常也是高薪水的)工人花费一部分他们的时间执行“低于”他们技能层次的任务。如果劳动过程能被分配给几个工人,就可以只安排高技能的任务给高技能(高成本)的工人并且留下其他工作任务给低一些技能(低一些薪水的)工人,因此减少劳动力成本。这个原则被卡尔·马克思批评,他认为这会导致劳动力隔离和增加异化。巴贝奇原则与弗雷德里克·温斯洛·泰勒的科学管理的假设有异曲同工之妙, 虽然后者较为知名, 但事实上巴贝奇原则比泰勒更早将科学概念引进管理学中[8]
第二个差分机的制造
编辑第二个差分机在1849年设计出来却在有生之年只实现了很小一部分。这台机器可以进行相当复杂的数学计算,具有31位精度。
计算机博物馆董事长Shustek说,英国政府资助了他的早期工作,期望以此获得更高精度的导航、科学和工程数据,尽管巴贝奇很聪明,却没能够将其实现。“他的失败并非技术问题,而是管理。一个大问题是,总在半路他又有了新想法,在进行工程项目时不得不学会说‘不’这正是我们现在做的。”
1871年,巴贝奇在怨恨失望中去世,甚至《泰晤士报》在讣告中还嘲笑了他的失败。
家庭
编辑1814年1月25日,查尔斯·巴贝奇在圣麦可教堂(St. Michael's church)与乔治亚娜·惠特莫尔(Georgiana Whitmore)结婚。1827年,查尔斯的父亲、妻子和他其中的一个儿子死后,查尔斯进行了为期一年的欧洲旅行。查尔斯与乔治亚娜共育有8个子女,其中只有4个长到成年,包括边杰明·赫谢尔、乔治亚娜·惠特莫尔、杜加尔德·布罗姆黑尔德(Dugald Bromheald)及亨利·普里弗斯特(Henry Prevost)。
- 边杰明·赫谢尔·巴贝奇(1815年8月6日出生)
- 查尔斯·惠特莫尔·巴贝奇(1817年1月22日出生)
- 乔治亚娜·惠特莫尔·巴贝奇(1818年7月17日出生)
- 爱德华·斯图尔特·巴贝奇(Edward Stewart Babbage,1819年12月15日出生)
- 弗朗西斯·莫尔·巴贝奇(Francis Moore Babbage,1821年6月1日出生)
- 杜加尔德·布罗姆黑尔德·巴贝奇(1823年3月13日出生)
- 亨利·普里弗斯特·巴贝奇(1824年9月16日出生)
- 亚历山大·佛比斯·巴贝奇(Alexander Forbes Babbage,1827年出生)
参见
编辑参考资料
编辑- ^ 1.0 1.1 1.2 Swade, Doron. Babbage, Charles. 《牛津国家人物传记大辞典》 在线版. 牛津大学出版社. doi:10.1093/ref:odnb/962. 需要订阅或英国公共图书馆会员资格
- ^ 1140 Plaque # 1140 on Open Plaques.
- ^ 3.0 3.1 Babbage, Charles (BBG810C). A Cambridge Alumni Database. University of Cambridge.
- ^ E. S. Leedham-Green. A Concise History of the University of Cambridge. Cambridge University Press. 1996-09-26: 142– [2013-04-18]. ISBN 978-0-521-43978-7. (原始内容存档于2017-02-23).
- ^ Wilkes (2002) p.355
- ^ Hofstadter, Douglas R. Gödel, Escher, Bach: an Eternal Golden Braid. Penguin Books. 1979, 2000: 726.
- ^ Charles Babbage'S Computer Engines. [2012-03-13]. (原始内容存档于2013年4月30日).
- ^ Hasenfeld, Yeheskel; Abbott, Andrew Delano. Human Services as Complex Organizations. SAGE Publications. : 211 [2013-04-18]. ISBN 978-0-8039-4065-9. (原始内容存档于2020-06-13).
参考书目
编辑- Charles Babbage. Passages from the Life of a Philosopher. ISBN 978-1-85196-040-8
- Anthony Hyman. Charles Babbage: Pioneer of the Computer. ISBN 978-0-691-02377-9
- Maboth Moseley. Irascible Genius: A Life of Charles Babbage, Inventor.
- Doron Swade. The Cogwheel Brain. ISBN 03166484772
外部链接
编辑- 时光流转 机械计算机降临硅谷 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 约翰·J·奥康纳; 埃德蒙·F·罗伯逊, Babbage, MacTutor数学史档案 (英语)
- Science Museum's exhibit on the Difference engine
- Economy of Machinery and Manufactures at Archive for the History of Economic Thought
- Charles Babbage的作品 - 古滕贝格计划
- The Ninth Bridgewater Treatise (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Francis Baily,"On Mr. Babbage's new machine for calculating and printing mathematical and astronomical tables" Astronomische Nachrichten, 2 (1824) 407/408 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- "Address of the President of the Astronomical Society of London,on presenting the Gold Medal of the Society to Charles Baggage [sic],Esq." Astronomische Nachrichten, 3 (1825) 169/170 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Obituary of Charles Babbage in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 32 (1872) 101 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Babbage's grave is in Kensal Green Cemetery London. Famous Economists Grave Sites (页面存档备份,存于互联网档案馆)。