Троичная машина в XIX веке
|
|
На фоне яркой звезды Чарльза Бэббиджа часто забывают о звездах меньшего масштаба, и было бы несправедливо считать, что только один он работал над созданием первого поколения разностных машин. |
|
Чарльз Бэббидж вошел в историю автоматизации вычислений звездой первой величины. |
|
За свою творческую жизнь он создал три счетные машины: два варианта разностной (differential) и аналитическую (analytical). |
|
Последняя работала по программе и в этом отношении оказалась ближе к современному представлению о том, что такое компьютер. |
|
Разностные же машины можно отнести к тупиковой ветви компьютерного генеалогического древа, которая еще просуществовала много лет, вплоть до сороковых годов XX века, но в дальнейшем это направление не получило развития. |
|
Был период, когда между компьютерами и разностными машинами наблюдалась некоторая конкуренция; так, разностный анализатор Ванневара Буша использовался в расчетах первой атомной бомбы и до поры не уступал первым электронным вычислительным машинам. |
|
На фоне такой яркой звезды часто забывают о звездах меньшего масштаба, и было бы несправедливо считать, что только один Бэббидж работал над созданием первого поколения разностных машин. |
|
Параллельно с ним, развивая это направление, в конце XVIII века и первой половине XIX века работали еще несколько изобретателей. |
|
Еще в 1786 году первым машину этого типа предложил немецкий офицер Йоган Мюллер. |
|
О самом Мюллере, как и о его машине, известно предельно мало, пожалуй, только то, он был артиллеристом в армии земли Гессен и что проект его машины остался на бумаге. |
|
Мюллер действительно был первым, кто попытался воспользоваться методом разностей для вычисления полиномов, который в начале XVIII века предложил Исаак Ньютон. |
|
Таким образом, чисто хронологически Бэббидж оказывается вторым, но масштаб его деятельности намного больше по сравнению с современниками. |
|
Работа над разностной машиной в первой версии заняла у него немало времени (проект был опубликован в 1822 году, а машина была построена в 1834-м), ко второй версии он приступил в 1849 году. |
|
У Бэббиджа были последователи, тогда же, в сороковых годах XIX века еще несколько изобретателей занимались аналогичной деятельностью, из них в историю вошли англичанин Томас Фоулер, а также Георг и Эдвард Шютц, отец и сын из Швеции. |
|
Изобретения Томаса Фоулера в некоторых отношениях очень близки к компьютеру, прозорливость его удивительна для человека, который родился в 1777 году в семье бедного бондаря, не получил никакого систематического образования, с тринадцати лет работал кожевенником, но потом стал одним из ярких мыслителей и инженеров своего времени. |
|
Фоулер — автор нескольких изобретений, он один из тех, чьими усилиями была совершена первая промышленная революция. |
|
Мало кто знает, но именно он в 1828 году предложил идею термосифона, на которой построены все системы центрального отопления, использующие в качестве теплоносителя воду. |
|
Известна более ранняя система центрального отопления в Римских термах, но там, в отличие от всех современных, распространялся теплый воздух. |
|
Однако из-за оплошностей по части патентования Фоулер не получил больших денег, хотя это изобретение позволило ему выбиться в люди, перейти на работу в банк, где он столкнулся с необходимостью выполнять трудоемкие вычисления. |
|
Вначале Фоулер попытался облегчить свой труд с помощью таблиц, в них и своих арифметических приемах он использовал двоичное и троичное представление чисел. |
|
Брошюра, опубликованная им в 1838 году, называлась «Таблицы, облегчающие арифметические вычисления» (Tables for Facilitating Arithmetical Calculations). |
|
Она содержала указания на то, как проще считать, раскладывая числа на степени двойки (Binary Table) и степени тройки (Ternary Table). |
|
От таблиц Фоулеру удалось перейти к машине. |
|
Материальные возможности и общественное положение Фоулера были намного скромнее, чем у его соотечественников — Бэббиджа и Августы Лавлейс, урожденной Байрон. |
|
Это наложило заметный отпечаток на его изобретение. |
|
В мае 1840 года он представил свое детище в Королевский колледж в Лондоне, в сопроводительной записке значилось: «Машина построена мною, собственными руками, из дерева, она имеет шесть футов в длину, один в глубину и три в высоту. |
|
Если бы ее можно было изготовить из металла, то она оказалась бы не больше компактной пишущей машины». |
|
Далее Фоулер написал: «Основная особенность машины заключается в том, что вместо обычной десятичной системы счисления используется запись триадами (имеется в виду троичная система счисления). |
|
Так, 1 и 2 представляются как обычно, 1 и 2, а 3 записывается как 10, для 4 служит запись 11, 5 — 12 и т.д.». |
|
Если сравнивать «архитектуру» машины Фоулера с другими, то по своему замыслу деревянная машина заметно превосходила не только механические аналоги, но и первую электронную машину ENIAC Эккерта-Мочли. |
|
Компьютер ENIAC был на самом деле электронной версией «Паскалины», созданной на 300 лет раньше, в нем компоненты, собранные из вакуумных ламп, заменили шестеренчатые конструкции Блеза Паскаля. |
|
И уж, конечно, машина Фоулера была намного проще машин Бэббиджа. |
|
Некоторые специалисты вообще критически относятся к деятельности Бэббиджа. |
|
Такого мнения придерживается Морис Уилкс, создававший в первые послевоенные годы компьютер EDSAC, который претендует на то, чтобы быть первым устройством с хранимой программой. |
|
Уилкс и его единомышленники считают, что неудачи Бэббиджа создали ошибочное представление о власть имущих, о бесперспективности механизации вычислений, тем самым затормозили прогресс и оставили без финансирования альтернативные решения, в частности работу Фоулера. |
|
Сын Фоулера, ставший его биографом, писал: «Представители правительства, неудовлетворенные работой Бэббиджа, отказались даже осмотреть машину отца, они аргументировали свое отношение тем, что уже безрезультатно затратили на того большие средства». |
|
В мае 1840 года Томас Фоулер представил свое детище в Королевский колледж в Лондоне, в сопроводительной записке значилось: «Машина построена мною, собственными руками, из дерева, она имеет шесть футов в длину и три в высоту». |
