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Il motore analitico: uno sguardo ai disegni senza tempo di babbage

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Anonim

Il motore analitico - non è un nome appariscente, ma questa creazione della fine del 1800 sarebbe stata impressionante, anche per il pubblico moderno. Sarebbe stata una mostruosità metallica: un clangore di molte tonnellate che aveva bisogno di molto più spazio di una normale sala server per piccole imprese. In sostanza, ciò che ha fatto questo progetto è stato quello di iniziare a colmare il divario tra ciò che esisteva allora e ciò che esiste ora, trasformando la fantascienza in realtà.


Il motore analitico era un'idea su cui un uomo di nome Charles Babbage lavorò fino alla sua morte nel 1871 - una macchina che, sebbene mai completamente costruita, portò per scontato i tipi di dispositivi intelligenti. Il motore analitico ha consolidato l'eredità di Charles Babbage come visionario nei campi della tecnologia dell'informazione e dell'intelligenza artificiale. Costruito sul precedente lavoro di Babbage con tabelle logaritmiche e funzione aritmetica automatica (e un "motore di differenza" meccanico in grado di eseguire calcoli di base simili), il motore analitico è stato progettato per utilizzare la tecnologia analogica per, in teoria, fare qualcosa di quello che fanno oggi le macchine digitali usando tecnologie che, per la mente del XIX secolo, avrebbero assomigliato alla magia o alla magia.


Se vuoi sapere di più su come si è sviluppato questo piano, dai un'occhiata a uno dei vari omaggi online a Charles Babbage, o prendi l'edizione sottile relativamente oscura di Jeremy Bernstein, The Analytical Engine: Computers - Past, Present and Future. Bernstein approfondisce il motore e il suo produttore, documentando alcune delle filosofie di dati essenziali che hanno iniziato la lunga marcia in avanti. Il libro di Bernstein è stato scritto negli anni '80, poiché il computer digitale si stava ancora rapidamente evolvendo nella prima infanzia, tuttavia il libro copre ancora molti dei principi di progettazione per i quali Babbage è ora famoso.

Principi informatici di base

Nell'automazione dei processi di calcolo numerico, Bernstein sottolinea che Babbage è stato in grado di guardare al futuro, in termini di eliminazione della necessità di un funzionamento umano del suo motore. Nota che una delle principali discepole di Babbage, Lady Lovelace, ha suggerito la sua predominanza nel mondo tecnologico di quell'epoca: "Questo motore supera i suoi predecessori", ha scritto Lovelace, "sia nella misura dei calcoli che può eseguire, sia nella struttura, certezza e accuratezza con cui può effettuarle, e in assenza di ogni necessità per l'intervento dell'intelligenza umana durante l'esecuzione dei suoi calcoli. "


Bernstein racconta anche il curioso "ordine" di Babbage nella gestione della memoria moderna: "Se fosse necessario un certo logaritmo, la macchina doveva suonare un campanello e visualizzare alla finestra una scheda che avrebbe verificato quale logaritmo fosse necessario. Se l'operatore forniva valore sbagliato, la macchina doveva suonare un campanello più forte. "


In un cenno agli aspetti sequenziali e iterativi dei moderni linguaggi di programmazione come il C ++, Babbage concepì quello che chiamava "il motore che avanzava mangiandosi la coda" per eseguire operazioni successive. Ha anche elaborato sistemi per operazioni condizionali come le moderne dichiarazioni "if". Bernstein affronta anche gli elementi centrali ospitati nei cilindri numerici teorici di Babbage e in altri pezzi di gestione dei numeri analogici.


"Tutti i computer sono costituiti da quattro unità di base." scrive Bernstein. "In primo luogo, ci deve essere un meccanismo per ottenere dati e istruzioni nella macchina e per ottenere risposte - il collegamento, cioè tra la macchina e il programmatore umano".


Questo e altri libri sulla progressione dell'IT nel corso di molti decenni mostrano come meccanismi di input analogici sempre più sofisticati, come nastri e schede perforate, abbiano portato a progetti completamente digitali che ora possono trasferire informazioni in modo molto più efficiente.


In secondo luogo, Bernstein spiega l'uso della memoria immagazzinata da parte di Babbage che - di nuovo - sarebbe in contenitori analogici. Una macchina informatica deve anche avere una sorta di motore per la programmazione, che Bernstein chiama "mulino", e una "unità di controllo" completa deve governare tutte queste operazioni.


"È uno dei trionfi dell'elettronica moderna che i circuiti che possono fare tutte queste cose sono stati progettati e prodotti", scrive Bernstein, "ed è un omaggio a Babbage che ha immaginato come le stesse cose avrebbero potuto essere fatte da una collezione di ingranaggi, ruote e leve ".

Progressi successivi

Progressi sostanziali sui progetti teorici di Babbage non sarebbero stati fatti fino a pochi decenni nel 1900. Brownstein racconta la nascita di macchine come il Mark 1, sviluppato negli anni '40, e l'Electronic Numerical Integrator And Calculator (ENIAC), che quando fu presentato nel 1946, sbalordì il mondo con il suo hardware sofisticato e l'incredibile potenza di elaborazione. In generale, Bernstein racconta come, come primo punto di riferimento dell'IT, il motore analitico alla fine portò ai mainframe che iniziarono ad alimentare i principali sistemi governativi dalla metà alla fine del 1900, fino a quando, gradualmente, i progressi dell'hardware e i corrispondenti sviluppi della programmazione ampliarono queste sofisticate macchine da guerra nel vasto World Wide Web (WWW) rivolto al consumatore e al quale ci affidiamo ora per cercare i video di Twerking di Miley Cyrus e confrontare i ristoranti di pizza.


Forse ci vuole un vero fan di Steampunk per apprezzare il modo in cui le ruote d'acciaio ei cilindri stampati a cifre di Babbage avrebbero messo in moto i tipi di operazioni matematiche che ora possiamo fare anche con i più semplici programmi software sui personal computer. Tuttavia, mentre continuiamo a sperimentare nuovo hardware e nuove interfacce, vale la pena dare uno sguardo a un'infrastruttura davvero impressionante, un tipo di macchina che avrebbe sminuito i telai, le macchine da cucire e le macchine da stampa del suo tempo come una curiosità quasi mitologica e un precursore di un futuro sconcertante dell'età moderna.

Il motore analitico: uno sguardo ai disegni senza tempo di babbage