ماشین تحلیلی چارلز ببیج است: توضیحات، ویژگی های، تاریخ و خواص

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - یکی از پیشگامان ایجاد مهندسی کامپیوتر، که توسعه درجه 2 کامپیوتر - تفاوت و تحلیلی. روش اختلاف محدود - یکی از اولین نام خود را با توجه به اصول ریاضی که در آن بر اساس کردم. زیبایی خود را در استفاده انحصاری از حساب علاوه بر بدون نیاز به ضرب و تقسیم، که برای تحقق مکانیکی می باشد.

بیشتر از یک ماشین حساب

تفاوت ماشین بابیج نشان دهنده یک دستگاه شمارش. این عمل فقط اعداد روش است که قادر به به طور مداوم انباشته آنها با توجه به روش اختلاف محدود. این می تواند برای محاسبات ریاضی به طور کلی مورد استفاده قرار گیرد. تحلیلی بابیج همان دستگاه خیلی بیشتر از فقط یک ماشین حساب. این نشانه گذار از حساب برای مکانیزه در مقیاس کامل محاسبات همه منظوره. در مراحل مختلف تکامل ایده از بابیج، حداقل 3 پروژه ها وجود دارد. بنابراین، بهتر است برای اشاره به ماشین آلات تحلیلی در جمع.

راحتی و بهره وری مهندسی

ماشین های محاسباتی بابیج واحد اعشاری به این معنا که آنها با استفاده از 10 رقم از 0 تا 9 و دیجیتال چرا که تنها با اعداد صحیح به کار گیرند. ارزش چرخ دنده هستند، و هر دسته به چرخ خود داده شود. اگر آن را در موقعیت متوسط بین اعداد صحیح متوقف می شود، در نتیجه تعریف نشده است و بهره برداری از دستگاه مسدود شده است، برای نشان دادن یک نقض تمامیت از محاسبات است. این یک شکل از تشخیص خطا است.

Bebbidzh نیز در نظر گرفته استفاده از سیستم های مرده حساب دیگر از اعشار در تن H. دودویی و یک پایه 3، 4، 5، 12، 16 و 100. این است که در اعشاری متوقف شد، به دلیل آشنایی و مهندسی بهره وری آن چرا که به لطف آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد تعداد قطعات متحرک.

موتور تفاوت №1

در سال 1821، بابیج شروع به توسعه و مکانیزم برای محاسبه و چند جمله ای جدول بندی توابع. نویسنده آن را به عنوان یک دستگاه برای محاسبه خودکار از دنباله ای از ارزش ها را با چاپ خودکار از نتایج به صورت جدولی توصیف می کند. بخشی جدایی ناپذیر از ساختار چاپگر مکانیکی به بخش محاسبه همراه است. موتور تفاوت №1 نشان دهنده اولین طرح کامل به صورت خودکار انجام محاسبات.

از زمان به زمان بابیج به قابلیت های این دستگاه را تغییر داد. طراحی 1830 نشان دهنده یک ماشین طراحی شده برای 16 رقم و 6 راسته از اختلاف دامنه. مدل شامل 25 هفتم. قطعات به طور مساوی بین کامپیوتر و بخش چاپگر تقسیم شده است. اگر دستگاه ساخته شده است، آن را حدود 4 تن وزن داشت و به ارتفاع 2.4 متر است. کار بر روی موتور تفاوت بابیج در سال 1832 پس از اختلاف با مهندس یوسف کلمنت متوقف شد. بودجه عمومی در نهایت در سال 1842 متوقف شد

ماشین تحلیلی

هنگامی که کار بر روی دستگاه تفاوت در سال 1834 متوقف شده، بابیج دستگاه بلند پروازانه تر، که بعدها تحلیلی جهانی ساز و کار محاسباتی برنامه ریزی نامگذاری شد تصور کرد. خواص ساختاری از بابیج ماشین تا حد زیادی به بلوک های پایه از کامپیوتر های دیجیتال مدرن مطابقت دارد. برنامه نویسی با استفاده از کارت های پانچ انجام می شود. این ایده از دستگاه بافندگی نساجی، جایی که آنها مورد استفاده برای ایجاد الگوهای پارچه پیچیده قرض گرفته بود.

ساختار منطقی از بابیج موتور تحلیلی اساسا به طرح برتر عصر کامپیوتر الکترونیکی، که حاکی از حافظه ( "فروشگاه") جدا از پردازنده مرکزی ( "آسیاب")، اجرای متوالی عملیات ها و به معنی ورودی و خروجی داده ها و دستورالعمل مربوط. بنابراین، به عنوان یک توسعه پیشگام نویسنده تکنولوژی کامپیوتر به خوبی سزاوار بود.

حافظه و CPU

بابیج ماشین یک "فروشگاه" که در آن شما ذخیره شماره و نتایج موقت، و همچنین به عنوان یک "آسیاب" جداگانه، که پردازش محاسباتی اجرا است. او مجموعه ای از 4 توابع ریاضی و می توانید ضرب مستقیم و تقسیم را انجام دهد. علاوه بر این، دستگاه قادر به انجام عملیات است که در حال حاضر نام چرخه مشروط شاخه (تکرار)، microprogramming، پردازش موازی، تعمیر، شکل دهی پالس و غیره. N. نویسنده چنین واژگانی استفاده نمی شود داشته باشد.

CPU موتور تحلیلی از چارلز بابیج، که او به نام "آسیاب"، فراهم می کند:

• ذخیره سازی شماره، عملیات که در آن بلافاصله ساخته شده، در ثبات؛
• از آن است که سخت افزار به کار با آنها عملیات های ریاضی پایه؛
• انتقال دستورالعمل خارجی کاربر پسند در یک مدیریت داخلی دقیق؛
• هماهنگ سازی سیستم (ساعت) برای اجرای دستورالعمل در یک سفارش را به دقت انتخاب شده است.

مکانیزم کنترل ماشین تحلیلی عمل به صورت خودکار و شامل دو بخش است: پایین تر از سطح، درامز عظیم، بشکه به نام کنترل، و یک سطح بالا با استفاده از کارت های پانچ شده طراحی شده برای ژاکارد ماشین آلات، به طور گسترده ای در اوایل 1800s استفاده می شود.

دستگاه های خروجی

سینی از مواد نرم که نتیجه چاپ تولید می شود که می تواند به عنوان یک شکل برای ریخته گری از صفحات برای چاپ خدمت - نتیجه محاسبات به روش های مختلف از جمله چاپ، کارت های پانچ شده، توطئه و اتوماتیک از کلیشه های نمایش داده شود.

طراحی جدید

کار پیشگام از ماشین تحلیلی بابیج تا حد زیادی در 1،840 به اتمام بود و شروع به توسعه یک دستگاه جدید. در دوره 1847-1849 او موتور توسعه №2 تفاوت های تکمیل شده، یک نسخه بهبود یافته از اصلی است. این تغییر برای کار با اعداد 31 بیتی طراحی شده است و می تواند در جدولی نتیجه تشکیل می دهند هر سفارش 7 چند جمله ای. طراحی زیبایی ساده بود و نیاز به تنها یک سوم از تعدادی از قطعات از مدل اصلی، ارائه قدرت او محاسباتی مساوی.

تفاوت و ماشین تحلیلی از چارلز ببیج با استفاده از همان طراحی دستگاه خروجی، که نه تنها باعث می شود چاپی بر روی کاغذ، بلکه به طور خودکار کلیشه ها و فرمت خواهد خود را با توجه به طرح های از پیش تعیین شده از اپراتور صفحه ایجاد کنید. در همان زمان آن را امکان تنظیم ارتفاع خط، تعداد ستون، عرض این زمینه، فراهم می کند ردیف تاشو اتوماتیک و یا ستون ها و قرار دادن خطوط خالی برای خوانایی پیش بینی.

میراث

به غیر از چند تا حدی توسط مونتاژ و تست مدل های مکانیکی بخش های کوچک کار ایجاد، هیچ یک از سازه ها به طور کامل برای بابیج زندگی اجرا نشده است. تمرکز محصولات اصلی: جمع آوری شده در 1832 مدل بخش موتور 1/7 №1 تفاوت، که شامل حدود دو هزار. قطعات بود. این کار بی وقفه به این روز و اولین دستگاه رایانه به صورت خودکار موفق که پیاده سازی یک محاسبات ریاضی در مکانیسم است. بابیج فوت کرد زمانی که رفتن به بخش تجربی کوچک ماشین تحلیلی. بسیاری از جزئیات ساختار حفظ، و همچنین به عنوان یک آرشیو کامل از نقشه ها و یادداشت ها.

پروژه کامپیوترهای مکانیکی بزرگ بابیج یکی از دستاوردهای فکری شگفت انگیز از قرن نوزدهم در نظر گرفته. تنها در دهه های اخیر آثار او شده است در جزئیات مورد مطالعه و درجه اهمیت از آنچه که او انجام داده است، بیشتر آشکار می شود.