Аналитичен Двигател Чарлз Бабидж: описание, характеристики, история и свойства

Чарлз Bebbidzh (1791-1871) - един от пионерите на създаване на компютърна техника, които са развили клас 2 компютъра - Разлика и аналитичен. Първият от тях е получил името си поради математическите принципи, на които се основава - метода на крайни разлики. Нейната красота е в изключително ползване от допълнение аритметика без необходимост от умножение и деление, които са трудно да се реализира механично.

Повече от калкулатор

Разлика Двигател Бабидж представлява брояч. Тя работи само номера метод, който е в състояние на непрекъснато ги съберете накуп, съгласно метода на крайните разлики. Тя не може да се използва за общи аритметични изчисления. Аналитичен същата машина Бабидж много повече от обикновен калкулатор. Той бележи прехода от аритметика за механизирано пълномащабна общо предназначение компютри. На различни етапи от развитието на идеите на Бабидж е имало най-малко 3 проекта. Затова е по-добре да се обърнете към аналитични машини в множествено число.

Удобството и ефективността на инженерната

Babbage изчислителни машини са десетични единици в смисъл, че те се използват от 10 цифри от 0 до 9, и цифрова, защото работят само с числа. Стойностите са предавките, както и всяка категория той дава на своя колело. Ако застане в междинно положение между числа, резултатът е неопределен и работата на машината е блокиран, за да покаже нарушение на целостта на изчисленията. Това е форма на откриване на грешки.

Bebbidzh също разглежда използването на мъртви системи смятане различни от знак в т. Н. Binary и основа 3, 4, 5, 12, 16 и 100. Тя се спира в десетичната, поради познанията и инженерство ефективност, защото благодарение на това значително намалява броя на движещи се части.

Разлика Двигател №1

През 1821, Бабидж започва разработването на механизъм за аритметичните действия и таблични полином. Авторът го описва като устройство за автоматично изчисляване на последователността на ценности с автоматично отпечатване на резултатите в табличен вид. Неразделна част от структурата на принтера е механично свързан към секцията за изчисление. Разлика Двигател №1 представлява първата цялостно проектиране автоматично да изпълнява изчисленията.

От време на време Бабидж се промени функционалността на устройството. Дизайн 1830 представлява машина, предназначена за 16 цифри и 6 порядъци разлика. Моделът се състои от 25-ти. Части, разпределени по равно между компютъра и секцията за принтер. Ако устройството е построена, тя щеше да се претеглят около 4 тона и ще са с височина от 2.4 м. Работата по Машината на Бабидж е бил спрян през 1832 година, след спор с един инженер Джоузеф Климент. Публично финансиране най-накрая е прекратено през 1842 г.

аналитичен двигател

Когато работата на машината разлика в застой през 1834 г., Бабидж замислена по-амбициозен устройство, което по-късно е обявен за Аналитична универсален програмируем механизъм компютри. Структурните характеристики на Бабидж на машината до голяма степен съвпадат с основните елементи на съвременния цифров компютър. Разработването на програмата се извършва с помощта на перфокарти. Тази идея е заимствана от блоковете на Жакард, където те се използват за създаване на сложни текстилни модели.

Логическата структура на аналитичния Бабидж двигател съответства главно доминиращ дизайн електронен компютър ера, което предполага памет ( "магазин"), разделени от централния процесор ( "мелница"), последователно изпълнение на операции и средства за вход и изход на данни и инструкции. Ето защо, заглавието на развитие пионер на компютърните технологии автор е заслужена.

Памет и CPU

Бабидж на машината е "магазин", където да съхранявате номера и на междинните резултати, както и отделен "мелница", която изпълнява аритметична обработка. Тя имаше набор от 4 аритметични функции и може да изпълнява пряк умножение и деление. В допълнение, устройството е в състояние да извършва операции, които вече имат имена условно разклоняване цикъл (повторения), microprogramming, паралелна обработка, фиксиране, пулс оформянето и така нататък. N. Авторът на такава терминология не се използва.

CPU аналитична машина на Бабидж, която той нарича "мелницата", предвижда:

• съхраняване на номера, операциите на които са направени незабавно, в регистрите;
• Той разполага с хардуера да работи с тях основни аритметични операции;
• предаване на лесни за използване на външни инструкции в подробен вътрешно управление;
• синхронизация система (часовник) да изпълнява указанията на внимателно подбрани ред.

Механизмът за контрол аналитична машина работи автоматично и се състои от две части: по-ниско е нивото, контролирана от масивни барабани, наречени бъчви, и на високо ниво с помощта на перфорирани карти, предназначени за жакард, се използва широко в началото на 1800.

изходни устройства

В резултат на изчисления се показва чрез различни методи, включително и печат, перфокарти, заговор и автоматично производство на стереотипите - тавите от мек материал, в който се произвежда резултат на печат, който може да служи като форма за леене на плочите за печат.

нов дизайн

Пионерска работа на Аналитичен Двигател Бабидж до голяма степен е завършен през 1840 и започва да се развива на ново устройство. В периода 1847-1849 той приключи развитие №2 Машината на, е подобрена версия на оригинала. Тази модификация е предназначена за работа с 31-битови числа а и може да доведе до таблична форма всеки полином седмата заповед. Дизайнът е елегантно проста и изисква само една трета от броя на части от оригиналния модел, осигуряване на равен й изчислителна мощност.

Разликата и Аналитичния Двигател на Чарлз Бабидж използва един и същ дизайн изходно устройство, което не само прави разпечатка на хартия, но и автоматично създаване на стереотипи и собствената си воля формат в съответствие с предварително определен план на оператора на страница. В същото време тя предвижда възможността за определяне на височината на линия, броя на колоните, ширината на терена, предвижда автоматични реда сгъваеми или колони и поставяне на празни редове за четливост.

наследство

Отделно от няколко частично създаден от механичните монтаж и изпитване модели на малки работни секции, нито една от структурите, не е изпълнен изцяло за живота Бабидж. Основните събраха през 1832 моделът бе част 1/7 №1 Разлика Engine, която се състоеше от около две хиляди души. Броя. Тя работи безотказно и до днес и е първият успешен автоматично компютърно устройство, което изпълнява математически изчисления в механизма. Бабидж умря, когато ще малка експериментална част от Аналитичния Двигател. Много детайли на конструкцията са запазени, както и пълен архив на чертежи и бележки.

Проекти огромни механични компютри Бабидж считан за един от най-невероятни интелектуални постижения на XIX век. Само през последните десетилетия работата му е проучен в детайли, както и степента на важност на това, което той е направил, става все по-очевидна.