La primera computadora: el motor analítico de Charles Babbage

La computadora moderna nació de la necesidad urgente después de la Segunda Guerra Mundial de enfrentar el desafío de nazismo a través de la innovación. Pero la primera iteración de la computadora, tal como la entendemos ahora, ocurrió mucho antes cuando, en la década de 1830, un inventor llamado Charles Babbage diseñó un dispositivo llamado Motor Analítico.

Nacido en 1791 de un banquero inglés y su esposa, Charles Babbage (1791-1871) se fascinó con las matemáticas a una edad temprana, enseñándose álgebra y leyendo ampliamente sobre matemática continental. Cuando, en 1811, fue a Cambridge a estudiar, descubrió que sus tutores eran deficientes en el nuevo panorama matemático y que, de hecho, ya sabía más que ellos. Como resultado, se fue por su cuenta para fundar la Sociedad Analítica en 1812, lo que ayudaría a transformar el campo de las matemáticas en Gran Bretaña. Se convirtió en miembro de la Royal Society en 1816 y fue cofundador de varias otras sociedades. En una etapa fue profesor de matemáticas de Lucasian en Cambridge, aunque renunció a esto para trabajar en sus motores. Como inventor, estuvo a la vanguardia de la tecnología británica y ayudó a crear el moderno servicio postal de Gran Bretaña, un cowcatcher para trenes y otras herramientas.

Babbage fue miembro fundador de la Royal Astronomical Society de Gran Bretaña, y pronto vio oportunidades para la innovación en este campo. Los astrónomos tuvieron que hacer cálculos largos, difíciles y largos que podrían estar plagados de errores. Cuando estas tablas se usaban en situaciones de alto riesgo, como los logaritmos de navegación, los errores podían resultar fatales. En respuesta, Babbage esperaba crear un dispositivo automático que produjera tablas impecables. En 1822, le escribió al presidente de la Sociedad, señor Humphry Davy (1778-1829), para expresar esta esperanza. Continuó con un artículo sobre los "Principios teóricos de la maquinaria para calcular tablas", que ganó la primera medalla de oro de la Sociedad en 1823. Babbage había decidido intentar construir un "motor de diferencia".

Cuando Babbage se acercó al gobierno británico para obtener fondos, le dieron lo que fue una de las primeras subvenciones gubernamentales del mundo para tecnología. Babbage gastó este dinero para contratar a uno de los mejores maquinistas que pudo encontrar para hacer las piezas: Joseph Clement (1779-1844). Y habría muchas partes: se planearon 25,000.

En 1830, Babbage decidió mudarse, creando un taller inmune al fuego en un área libre de polvo en su propia propiedad. La construcción cesó en 1833, cuando Clemente se negó a continuar sin pago anticipado. Sin embargo, Babbage no era un político; carecía de la capacidad de suavizar las relaciones con los sucesivos gobiernos y, en cambio, alienó a las personas con su comportamiento impaciente. Para entonces, el gobierno había gastado £ 17,500, ya no vendrían más, y Babbage solo había terminado un séptimo de la unidad de cálculo. Pero incluso en este estado reducido y casi sin esperanza, la máquina estaba a la vanguardia de la tecnología mundial.

Babbage no iba a rendirse tan rápido. En un mundo en el que los cálculos generalmente no superan las seis cifras, Babbage tenía como objetivo producir más de 20, y el motor 2 resultante solo necesitaría 8,000 partes. Su motor de diferencia utilizaba cifras decimales (0–9), en lugar de los "bits" binarios que Gottfried von de Alemania Leibniz (1646–1716) prefirió, y se colocarían en engranajes / ruedas que se entrelazaron para acumularse cálculos Pero el motor fue diseñado para hacer más que imitar un ábaco: podría funcionar en problemas complejos usando una serie de cálculos y podría almacenar resultados dentro de sí mismo para su uso posterior, así como estampar el resultado en un metal salida. Aunque solo podía ejecutar una operación a la vez, estaba mucho más allá de cualquier otro dispositivo informático que el mundo hubiera visto. Desafortunadamente para Babbage, nunca terminó el motor de diferencia. Sin más subvenciones del gobierno, su financiación se acabó.

En 1854, una impresora sueca llamada George Scheutz (1785-1873) utilizó las ideas de Babbage para crear una máquina que funcionara y produjera tablas de gran precisión. Sin embargo, habían omitido las características de seguridad y tendían a averiarse, y, en consecuencia, la máquina no tuvo impacto. En 1991, investigadores del Museo de Ciencias de Londres, donde Registros de Babbage y las pruebas se mantuvieron, crearon un motor de diferencia 2 para el diseño original después de seis años de trabajo. DE2 usó alrededor de 4,000 partes y pesó poco más de tres toneladas. La impresora correspondiente se completó en 2000 y tenía la misma cantidad de piezas nuevamente, aunque un peso ligeramente menor de 2.5 toneladas. Más importante aún, funcionó.

Durante su vida, Babbage fue acusado de estar más interesado en la teoría y la vanguardia de la innovación que en producir las mesas que el gobierno le estaba pagando para que creara. Esto no fue exactamente injusto, porque cuando los fondos para el motor de diferencia se habían evaporado, a Babbage se le ocurrió una nueva idea: el motor analítico. Este fue un paso masivo más allá del motor de diferencia: era un dispositivo de uso general que podía calcular muchos problemas diferentes. Debía ser digital, automático, mecánico y controlado por programas variables. En resumen, resolvería cualquier cálculo que desee. Sería la primera computadora.

El motor analítico tenía cuatro partes:

• Un molino, que era la sección que hacía los cálculos (esencialmente la CPU)
• La tienda, donde se guardaba la información (esencialmente la memoria)
• El lector, que permitiría ingresar datos utilizando tarjetas perforadas (esencialmente el teclado)
• La impresora

Las tarjetas perforadas fueron inspiradas en las desarrolladas para Telar jacquard y permitiría a la máquina una mayor flexibilidad que cualquier cosa inventada para hacer cálculos. Babbage tenía grandes ambiciones para el dispositivo, y se suponía que la tienda tenía 1.050 dígitos. Tendría una capacidad incorporada para sopesar los datos y procesar las instrucciones fuera de servicio si es necesario. Sería impulsado por vapor, hecho de latón y requeriría un operador / conductor capacitado.

Babbage fue ayudado por Ada Lovelace (1815-1852), hija del poeta británico Lord Byron y una de las pocas mujeres de la época con educación en matemáticas. Babbage admiraba mucho su traducción publicada de un artículo francés sobre el trabajo de Babbage, que incluía sus voluminosas notas.

El motor estaba más allá de lo que Babbage podía permitirse y tal vez de lo que la tecnología podría producir, pero el gobierno había crecido exasperado con Babbage y no había fondos disponibles. Babbage continuó trabajando en el proyecto hasta que murió en 1871, según muchos informes, un hombre amargado que sentía más fondos públicos debería ser dirigido hacia el avance de la ciencia. Puede que no se haya terminado, pero el motor analítico fue un gran avance en la imaginación, si no en la practicidad. Los motores de Babbage fueron olvidados, y los partidarios tuvieron que luchar para mantenerlo bien considerado; A algunos miembros de la prensa les resultó más fácil burlarse. Cuando se inventaron las computadoras en el siglo XX, los inventores no utilizaron los planes o ideas de Babbage, y fue solo en los años setenta que su trabajo fue completamente comprendido.

Tomó más de un siglo, pero las computadoras modernas han excedido el poder del motor analítico. Ahora los expertos han creado un programa que replica el habilidades del motor, así que puedes Inténtalo tú mismo.

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