Amikor a mai számcsalók gyors számításokat akarnak végezni, okostelefonjukhoz érkeznek - egy olyan eszközt, amely két évszázaddal ezelőtt gyakorlatilag elképzelhetetlen. De az 1820-as években legalább egy előretekintő matematikus egy számológépet látott el, bár messze nem hordozhatótól. Csalódva a nyomtatott numerikus táblázatokban talált emberi hibáktól, az angol feltaláló Charles Babbage egy gépet tervezett, amely a matematikai funkciók elvégzésére és az eredmények automatikus kinyomtatására szolgál. Kezdeti terve, amely 25 000 alkatrészre szorult, 15 tonnát sújtott volna, és körülbelül egy lóhordó méretű.
A tervek jónak tűntek papíron, de Babbage soha nem volt képes építeni a gépét. Több mint egy évszázaddal az 1871-es halála után a számítógépes történészek elszívták a port az ő 5000 oldalas jegyzetét és rajzát, és azon töprengett, vajon az ötletei működnek-e. 1991-ben, a Babbage születésének kétévenkénti évfordulóján, a londoni Tudományos Múzeum bemutatta a 2. számú Difference Engine-t, egy teljesen működőképes számológépet, amelyet a feltaláló rajzai szerint készített. A gép teljes méretű klónja 2009 decemberéig látható a kaliforniai Mountain View-ban, a Computer History Museum-ban.
Babbage találmányát „különbségmotornak” nevezte, mivel funkciója a véges különbségek matematikai elvén alapszik, amely az összetett matematikai függvényeket ismételt összeadással számolja ki szorzás vagy osztás nélkül. Öntöttvas keretben építve, a kijelzőn látható gép 11 láb hosszú és 7 láb magas. A forgattyú minden egyes fordulatánál az acél- és bronzbütykök és -rudak precízen fellépnek, lágyan kattintva, mint egy viktoriánus óra. A számot ábrázoló, forgó acél konzolok és fogaskerék-oszlopok folyadékkal gépesített spirális táncot hoznak létre. Természetesen nincsenek érintőképernyők, de négy forgatógomb után a gép hat másodpercen belül kiszámítja az algebrai egyenletet.
Babbage 1791-ben született, Anglia ipari forradalmának kezdetén. Cambridge-ben tanult, és gazdag apjától kapott örökségnek köszönhetően szabadidőben töltötte el, hogy elgondolkodjon a dolgok működésében és javításában. Babbage feltalálta a tenyészfogót, egy olyan eszközt, amely egy vonat elülső oldalán törli a törmeléket anélkül, hogy a vonat lelassulna. Fejlesztette továbbá a világítótorony jelzését és létrehozott egy gyorskioldó rendszert a vasúti kocsik számára. Az ipari korszak csodálatos változásainak közepette élve, Babbage, felmérve egy újabb, hibát tartalmazó nyomtatott számtáblázatot, amely egyszer felkiáltott: "Istennek szeretném, ha ezeket a számításokat gőzzel hajtották végre!"
40 évvel ezelőtt a mérnökök, navigátorok, csillagászok és bankárok diákszabályokat és táblázatok könyveit használták a számítások elvégzéséhez. „A meghatározó esemény, amely véget vetett a csúszdaszabálynak és az asztali könyveknek, 1972-ben volt, amikor a Hewlett-Packard bemutatta a HP-35-et” - mondja a számítógépes múzeum vezető docens, Tim Robinson. "Ez volt az első kézi, teljes funkciójú tudományos számológép, amely felváltotta a táblák minden szokásos funkcióját és a diaszabályt."
Charles Babbage születésének kétéves évfordulóján a londoni Tudományos Múzeum bemutatta a 2. különbségmotorját, egy teljesen működő számológépet. (Bettmann / Corbis) Noha az első számológép pontos alkotója vitatható, Babbage az úttörők közé tartozik, akik olyan gépet terveztek, amely megbízhatóan kiszámítja az egyenleteket. Az 1830-as években megpróbálta építeni a különbség motorját, Babbage a brit kormánytól kapott támogatást, és megbízta a mérnököt és szerszámgyártót Joseph Clementnek, hogy készítse el a 25 000 alkatrészt. Amikor Clements elkészítette a részek körülbelül felét, ő és Babbage összeegyeztethetetlen vitában álltak és a projektet megállították.
Egy évtizedes munka után minden Babbage-nak meg kellett mutatnia erőfeszítéseiért egy kis demonstrációs gépet, amelyet a szalon-vendégszalonok vendégeinek lenyűgözésére használtak fel. Mind Charles Dickens, mind Charles Darwin megfordította a gép markolatát, amelyet korának mérnöki áttörésnek tartottak. Gyakran „gyönyörű töredéknek” nevezik, ez a London Science Museum egyik legelismertebb tárgya.
Miután elvesztette a számológép pénzügyi támogatóit, Babbage egy ambiciózus eszközt tervezett és részben felépített, amelyet „Analytical Engine-nek” nevezne. Sok éven át foglalkozva ugyanazokat az elveket és funkciókat alkalmazta a mai számítógépekben, beleértve a programozható lyukasztókártyák és iteráció. Elsősorban analitikus motorjának köszönhetően tekintik Babbage „a számítógép nagyapjának”.
„Teljesen modern gondolkodó volt abban, hogy hogyan gondolkodik a számítástechnikában” - mondta Nathan Myhrvold, a Microsoft volt műszaki tisztviselője a Számítógéptörténeti Múzeum előadásában.
Az elemző motor fejlesztésén keresztül megtanult tapasztalatainak megfelelően Babbage módosította különbségszámoló gépe felépítését, de mielőtt elkészítette volna, meghalt. A 20. század vége felé számos számítógépes gépet búvárkodott a tervei felett. Doron Swade, az akkori számítástechnikai kurátor a londoni Tudományos Múzeumban úgy döntött, hogy a 2. különbségmotort készíti anélkül, hogy biztosan tudta volna, hogy működni fog-e. 17 évbe telt, de amikor befejezte, úgy működött, ahogy Babbage mondta.
A különbséggép már majdnem készen állt Babbage születésnapjának ünneplésére, de a projekt pénze kifogyott a gép betűkészletének és nyomtatási funkcióinak befejezése előtt. Amikor a Microsoft Bill Gates látta a folyamatban lévő munkát, azt javasolta, hogy Myhrvold, aki feltaláló, régész és befektető, finanszírozzák annak befejezését. Myhrvold csak akkor fejezte be az üzletet, ha a Londoni Múzeum beleegyezett abba, hogy működő másolatot épít magángyűjteményéhez. Miután a kolosszus számológép elhagyta a Szilícium-völgy múzeumát, Myhrvold otthona felé tart, Seattle-ben, talán csatlakozik a nappali szobájába tartozó Tyrannosaurus rex vázhoz.
Eközben a gépet szerdán és pénteken délután 2 óráig és hétvégén 13 és 14 órakor mutatják be. Egy nemrégiben tett látogatás során egy doktor megfordította a láb széles kerék forgattyúját, és visszatette bele. Ahogy a fogaskerekek és bütykök mozgásra kattintottak, az egyik szemlélő megjegyezte, hogy a mozgás a DNS kettős spiráljára hasonlít. A közönséget úgy tűnt, hogy elmeríti a számológép elegáns pontossága. Végül Babbage zsenije esedékes volt.
Az első számítógép egy 19. századi matematikus találmánya
