Matematik, filozof, vynálezca, strojný inžinier a vizionár, ktorý ako prvý prišiel s nápadom na zostavenie programovateľného počítača. Na druhej strane, povahou výbušný puntičkár, ktorý nie s každým vychádzal práve najlepšie. K tomu všetkému bol Charles Babbage geniálny vedec, ktorý predbehol svoju dobu o desiatky rokov a dnes je považovaný za “otca počítača”.
Získajte profesionálnu analýzu a exkluzívny pohľad na kryptomeny na trading11.com
Už od malička výnimočný
Charles Babbage sa narodil v Londýne 26. decembra 1791 do rodiny zámožného bankára Benjamina Babbage. Ako malý bol veľmi chudý, a preto ho do jeho 11 rokov vzdeláva matka a najatí súkromní učitelia. Už v tejto dobe sa prejavilo jeho matematické nadanie. Okrem matematiky sa zaujímal aj o mechanické hračky, ktoré dokonca navrhoval a konštruoval úplne sám. Postavil dokonca prístroj simulujúci pohyb husích nôh vo vode v snahe chodiť po vode.
V 18 rokoch bol prijatý na štúdium matematiky na Trinity College v Cambridge. Bol ale celkom sklamaný prístupom vtedajších učiteľov, ktorí sa príliš upínali na odkaz Isaaca Newtona a nevenovali pozornosť novému vývoju tejto vedeckej oblasti. Roku 1812 prešiel Charles z Trinity College na Peterhouse, kde úspešne odpromoval. 2. júna 1814 sa oženil s dcérou veľkostatkára Whitmora z Dudmastonu v Shropshire menom Georgiana. Brat spomínaného veľkostatkéra bol poslancom a neskôr zastáncom a propagátorom Babbageových počítacích strojov.
V roku 1812 založil spoločne s Johnom Herschelem a Georgem Peacockem spolok s názvom Analytická spoločnosť, ktorý mal znovu oživiť vývoj anglickej matematiky. V roku 1816 bol zvolený členom Královskej vedeckej spoločnosti. V roku 1827 bol Babbage menovaný lucasiánským profesorom matematiky v Cambridge (miesto, ktoré zastával aj Isaac Newton) a pôsobil tu ďalších 12 rokov. V tom istom roku Babbageovi zomrela manželka a dve deti, preto sa úplne ponoril do práce, ktorá mu aspoň nachvíľu pomohla zabudnúť. V roku 1824 získal zlatú medailu Královských astronomických spoločností (Gold Medal of the Royal Astronomical Society), čo je najvyššie ocenenie, ktorú táto spoločnosť udeľuje.
Diferenční stroj
V Babbageovom čase sa slovom “počítač” neoznačoval stroj, ale človek vykonávajúci výpočty (podobne slovo predajca – ten, ktorý predáva). Je potrebné si uvedomiť, že v tej dobe matematikom s riešením komplikovaných úloh nepomáhali kalkulačky ani žiadny matematický softvér a jediným prínosom pre nich boli matematické knižné tabuľky. Bohužiaľ, tieto tabuľky vytvárali ľudí a ďalší ľudia ich výsledky prepisovali a tlačili. Keďže ľudia nie sú neomylní, tabuľky obsahovali veľké množstvo chýb, takže Babbage aj tak musel kontrolovať všetky výpočty. Z tohto obdobia je mu priznaný tento výrok:
“Bože môj, kiež by tieto tabuľky mohol generovať parný stroj!”
Takto vznikol nápad na postavenie diferenčného stroja, ktorý mal vypočítať hodnoty pre takmer ľubovoľnú funkciu, a to pomocou zjednodušenia a následného sčítania.
Rovnice môžu byť zjednodušené na sériu operácií sčítania, pomocou prvého, druhého, tretieho derivátu, ktorý je rovnaký pre každý krok. Počítací stroj teda funguje práve na princípe sčítania.
Navrhol prototyp stroja s názvom Difference Engine (differenčný stroj) a prvý funkčný prototyp uzrel svetlo sveta už v roku 1822. Na konštrukciu stroja, ktorý podľa jeho predstáv mal zaberať celú miestnosť a mal byť poháňaný parnou výškou, potreboval viac financií, a preto svoju myšlienku predviedol britskej vláde, ktorá bola projektom nadšená a ten obdržal najväčšiu investíciu, ktorú kedy predtým udelila britská vláda na nejaký technický projekt.
S realizáciou mu pomáhal vynikajúci mechanik, hodinár a remeselník Joseph Clement a museli čeliť mnohým problémom s presnou výrobou komponentov. V roku 1833 predstavil malý funkčný model strojov s presnosťou na päť desatinných miest. Lenže potom prišli nesúlady s Clementom, ktorý požadoval čoraz viac peňazí a v roku 1842 bola, navyše kvôli prekročeniu času a finančného plánu, pozastavená i ďalšia britská vládna dotácia a projekt bol definitívne ukončený.
Samotný stroj sa podarilo zrekonštruovať a dokončiť až v roku 2002 (182 rokov od vynálezu) s podporou Nathana Myhrvolda z firmy Microsoft a stále fascinuje odbornú a laickú verejnosť. Vlastne boli postavené dva tieto stroje, prvý patrí Múzeu prírodných vied v Londýne, ktoré vlastní aj pozostalosť po Babbageovi a druhý vlastní už spomínaný Nathan Myhrvold, ktorý však požičal Múzeu počítačovej histórie a každý rok sa jeho výpožička predlžuje. Celková váha stroja je úctyhodných 5 ton.
Analytický stroj
Po ukončení projektu digitálneho stroja Charles začal pracovať na ďalšom stroji, ktorý nazval Analytical Engine (analytický stroj) a ktorý mal vykonať akýkoľvek výpočet. Táto koncepcia predznamenáva budúci vývoj počítačov. Návrh sa skladá zo 4 základných častí, ktoré zodpovedajú hlavným komponentom dnešných počítačov: „mill” (procesor), „store” (pamäť), „reader” (vstupné zariadenie), „printer” (výstupné zariadenie). Samotný program mal byť na diernych štítkoch, ktoré Babbage prevzal z Jacquardovho tkáčskeho stroja.
Tento koncept analytického stroja bol verejne predstavený iba raz a to na konferencii v Turíne v roku 1840. Na tej Babbage diskutoval o svojich názoroch s mnohými ďalšími špičkovými matematikmi, medzi nimi bol aj inžinier, matematik, generál, politik a diplomat Luigi Federico Menabrea. Ten zhromaždil všetky dostupné podklady k tomuto stroju a v roku 1842 vydal pojednanie vo francúzštine. (Notions sur la machine analytique de Charles Babbage), ktoré možno považovať za prvý odborný článok o informatike.
Ada Lovelace, ktorá sa s Babbagem poznala už viac ako desať rokov, toto pojednanie preložila do angličtiny a doplnila ho o svoje poznámky, ktoré boli nakoniec trikrát dlhšie ako pôvodný text. Charles bol z jej práce neskutočne nadšený a okúzlený. Po skúsenostiach s minulým strojom Babbage rozhodol, že nepotrebuje žiadnu dotáciu a začne sám zháňať peniaze. Písal romány, predával výherné automaty, stávkoval na dostihoch. Utratil tiež väčšinu rodinného imania a stal sa z neho starý muž. Zomrel 18. októbra 1871 vo veku 79 rokov. Miestom jeho posledného odpočinku sa stal londýnsky hrad Kensal Green.
Aj keď analytický stroj nebol nikdy navrhnutý, jeho návrh je prvým návrhom počítača v modernom slova smysle.
Útržky z jeho života
Pre dokreslenie jeho charakteru a života prikladáme niekoľko udalostí z jeho života, ktoré ukazujú, ako geniálna, ale komplikovaná, osobnosť vlastne bol.
Charles Babbage inicioval petíciu proti londýnskym flašinetárom, ktorí rušili jeho pokoj. Petícia neuspela a flašinetári a hudobníci z celého Londýna sa začali na oplátku schádzať pod Charlesovými oknami a vyhrávali tam čo najhlasnejšie.
Raz natrafil Charles Babbage na článok istého človeka, ktorý tvrdil, že vyšiel nerozlúštiteľnú polyalfabetickú šifru. Babbage chválenkára upozornil na skutočnosť, že ide o Vigenčovu šifru, ktorá v tej dobe existovala už viac ako sto rokov, aj keď nebola príliš používaná (jej šifrovanie a dešifrovanie bolo náročné na čas a pre takú dobu stačili jednoduchá homogénna monoababetická šifra). Chválenkár na vytknutie nereagoval a odpovedal len v tom zmysle, že Babbage nedokáže “jeho” šifru prelomiť. Charles Babbage šifru prelomil a riešenie poslal “vynálezcovi šifry”. Inak ale výsledok svojej práce nijak nešíril a Vigenérova šifra bola použitá ako nerozlučiteľná po tom, čo homogénna šifra prestala ľudom využívajúcim telegraf stačiť. Dešifrovanie Vigenérovej šifry spočíva v hľadaní rovnakých skupín hlások, určením ich vzdialenosti v texte (počet písmen medzi skupinami) a určením spoločných deliteľov vzdialenosti – tak môžete zistiť dĺžku kľúča. Ak poznáme dĺžku kľúča, je veľmi jednoduché rozčleniť zašifrovaný text na skupiny, ktoré boli kódované vždy podľa toho istého kľúča kľúča a tieto skupiny môžu byť dešifrované pomocou jednoduchého frekvenčnej analýzy, pretože to nie je o nič ťažšie ako Caesarova šifra.
záver
Babbage predbehol svoju dobu o desať rokov a jeho sen o mechanických počítačoch zomrel spolu s ním v roku 1871.
Naše najnovšie video:
Zdroje:
https://cs.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage
http://edu.techmania.cz/cs/encyklopedie/vedec/1051/babbage
https://wikisofia.cz/wiki/Charles_Babbage
https://technet.idnes.cz/babbageuv-pocitaci-stroj-0xl-/tec_technika.aspx?c=A130812_150921_tec_technika_pka
Nepremeškajte naše ďalšie spravodajstvo a prihláste sa na odber noviniek (návod nájdete tu). Nezabudnite nás tiež sledovať na našom Facebooku, a najnovšie aj na Instagrame a Twitteri.
