Charles Babbage Analytical Engine: leírás, jellemzők, a történelem és tulajdonságok

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - úttörő létrehozásának számítógépes tervezés, aki kidolgozta grade 2 számítógép - Különbség és Analitikai. Az első kapta a nevét, mivel a matematikai elvek, amelyeken alapul - az eljárás véges különbségek. A szépség a kizárólagos használatát számtani kívül anélkül, hogy a szorzás és osztás, amelyeket nehéz felismerni mechanikusan.

Több, mint egy számológép

Difference Engine Babbage jelentése számláló eszköz. Úgy működik, csak a számokat módszer, amely képes a folyamatosan egymásra teszi őket módszere szerint a véges különbségek. Nem lehet használni az általános aritmetikai számítások. Analitikai ugyanazon a gépen Babbage sokkal több, mint egy számológép. Ez jelzi az átmenetet a számtani gépesített teljes körű általános célú számítógép. Különböző szakaszaiban az evolúció a gondolatok a Babbage, még legalább 3 projekt. Ezért jobb, ha hivatkozni analitikus gép, többes számban.

A kényelem és a hatékonyság mérnöki

Babbage számítástechnikai gépek tizedes egység abban az értelemben, hogy az általuk használt 10 számjegy 0-9, és a digitális, mert működni csak egész számokkal. Az értékek a fogaskerekek, és minden kategória adott az kerék. Ha ez megáll egy köztes helyzetben a számok, az eredmény nem definiált, és a működését a gép le van tiltva, hogy megmutassa a épségének megsértése a számításokat. Ez egyfajta hiba észlelése.

Bebbidzh is figyelembe felhasználásának számított-rendszerek eltérő tizedes t. H. bináris és egy bázis 3., 4., 5., 12., 16. és 100. megállították a tizedes, mert a megszokás és a műszaki hatékonyság mert hála jelentősen csökkentette a mozgó alkatrészek.

Difference Engine №1

1821-ben Babbage kezdte mechanizmus kidolgozása a számítási és táblázatba polinom függvények. A szerző leírja, hogy a készülék az automatikus kiszámítása szekvenciájának értékek automatikus nyomtatását az eredmények táblázatos formában. Egy szerves része a nyomtató szerkezet mechanikusan kapcsolódik a számítás részben. Difference Engine №1 képviseli az első teljes tervezési, hogy automatikusan elvégzi a számításokat.

Időről időre Babbage megváltoztatta az eszköz funkcionalitását. Tervezés 1830 jelentése gép tervezett 16 számjegy és 6 nagyságrenddel különbség. A modell állt a 25-án. Parts egyenlő arányban oszlik meg a számítógép és a nyomtató oldalán. Ha a készülék már épült, ez volna mérlegelni a körülbelüli 4 tonna, és magassága 2,4 m. A munka a Babbage Difference Engine leállították 1832-ben, miután a vita a mérnök Joseph Clement. Az állami finanszírozás végül megszűnt 1842-ben

elemzőmotor

Ha a munka a különbség gép leállt 1834-ben Babbage fogant ambiciózusabb eszköz, amely később nevezték Analitikai univerzális programozható adatfeldolgozó mechanizmus. A szerkezeti tulajdonságait gép Babbage nagyjából megfelelnek az alapvető blokkok a modern digitális számítógép. Programozás segítségével történik lyukkártya. Ezt a gondolatot kölcsönzött a Jacquard szövőszék, ahol azok létrehozásához használt összetett textil mintákat.

A logikai felépítése az analitikai motor Babbage alapvetően megfelel a domináns tervezési elektronikus számítógéppel korszak, amely magában foglalja a memória ( „tárolni”) elválasztva a központi processzor ( „malom”), szekvenciális végrehajtást a műveletek és azt jelenti, a bemeneti és kimeneti adatok és utasítások. Ezért a címe úttörő számítástechnika fejlődése szerzője megérdemelt.

Memória és processzor

A gép Babbage egy „bolt”, ahol tárolja a számok, és az időközi eredmények, valamint egy külön „malom”, amely végrehajtja a számtani feldolgozás. Volt egy sor 4 aritmetikai funkciók, és végre közvetlen szorzás és osztás. Ezen kívül a készülék képes volt olyan műveletek végrehajtását, hogy most van nevük, feltételes elágazást ciklus (iteráció), microprogramming, párhuzamos feldolgozás, rögzítés, pulzus alakítására és így tovább. N. A szerző ilyen terminológiát nem alkalmazzák.

CPU elemzőmotor Charles Babbage, amit az úgynevezett „malom”, a következőképpen rendelkezik:

• számok tárolása, műveletek, amelyek azonnal sor került, a nyilvántartások;
• Ez a hardver velük dolgozni alapművelet;
• továbbítása felhasználóbarát külső utasításokat részletes belső kezelése;
• rendszer szinkronizáció (óra) utasítások végrehajtására egy gondosan kiválasztott sorrendben.

A szabályozó mechanizmus analitikai készülék automatikusan működik, és két részből áll: az alsó szint, által ellenőrzött hatalmas dobok, úgynevezett hordók, és a magas szintű használatával lyukkártyák tervezett Jacquard szövőszék, széles körben használják a korai 1800-as években.

kimeneti eszközök

A számítások eredményeként jelenik meg különböző módszerekkel, beleértve a nyomtatást, lyukkártya, rajzoló és automatikus termelési sztereotípiák - a tálcák puha anyag, amelyen a nyomtatási eredmény keletkezik, amely alapul szolgálhat egy űrlap casting a lemezeket a nyomtatáshoz.

új design

Úttörő Babbage Analytical Engine nagyrészt befejeződött 1840-ben kezdett kialakulni egy új eszközt. Ebben az időszakban 1847-1849 fejezte be a fejlesztési №2 Difference Engine, egy továbbfejlesztett változata az eredeti. Ezt a módosítást üzemelésre tervezték egy 31 bites szám, és azt eredményezheti, táblázatos formában bármilyen polinom 7. sorrendben. A terv az volt, elegánsan egyszerű és ehhez csak harmada az alkatrészek számát az eredeti modellt, amely egyenlő a számítási teljesítmény.

A különbség és a Analytical Engine Charles Babbage használják ugyanazt a kimeneti eszköz kialakítása, ami nemcsak a kinyomtatott papíron, hanem automatikusan létrehozni a sztereotípiák és a saját akaratát méret szerint előre meghatározott elrendezését az oldal üzemeltetője. Ugyanakkor ez a tervezett létrehozásának lehetőségét a sormagasságról oszlopok számát, a szélessége a területen, rendelkezik automata hajtogató sorok vagy oszlopok és elhelyezése az üres sorok az olvashatóság érdekében.

örökség

Eltekintve néhány részlegesen által létrehozott mechanikai egység, és kísérleti modellek a kis dolgozó szakaszok, sem a szerkezetek még nem valósult meg teljes mértékben az élet Babbage. A fő gyűlt össze 1832-ben, a modell része 1/7 №1 Difference Engine, ami abból állt, mintegy kétezer. Pieces. Úgy működik hibátlanul a mai napig, és az első sikeres automata számítástechnikai eszköz, amely valamilyen matematikai számításokat a mechanizmus. Babbage halt meg, amikor megy a kis kísérleti része a Analytical Engine. Sok szerkezetének részleteit őrzi, valamint a teljes archívum a rajzok és jegyzetek.

A projektek nagy mechanikai számítógépek Babbage tartják az egyik elképesztő szellemi teljesítmények a XIX. Csak az utóbbi évtizedekben a munkája részletesen vizsgálták, és mennyire fontos, amit ő tett, válik nyilvánvalóvá.