Чарльз Бэббидж (биография)

Чарльз Бэббидж (26 декабря 1791 - 18 октября 1871) был английским полиматом (обладателем интеллектуальных способностей, интересов и увлечений, не принадлежащих одной области знаний и единственной области их использования). Он был математиком, философом, изобретателем и инженером-механиком. Бэббиджем была создана концепция универсальной цифровой вычислительной машины.
Некоторые дают Бэббиджу прозвище «отец компьютера», считая, что именно он изобрел первый механический компьютер, приведший в итоге к созданию более сложных электронных устройств; все основные идеи современного компьютера можно найти в «Аналитической машине» Бэббиджа. Его разнообразная деятельность в других областях привела к тому, что он был назван «выдающимся» среди множества полиматов его времени.
В 1991 году функционирующая «разностная машина» была собрана с использованием первоначальных планов Бэббиджа. Успешность машины, созданной с учетом допустимых отклонений, характерных для 19 века, показала, что машина Бэббиджа могла работать.

Ранний период жизни

Место рождения Бэббиджа вызывает дискуссии, но в Оксфордском словаре национальной биографии утверждается, что он, скорее всего, родился по адресу 44 Кросби Роу, Уолворт Роуд, Лондон, Англия. «Синяя табличка» на стыке улиц Ларком и Уолворт Роуд отмечает это.
Дату его рождения указали в некрологе The Times, как 26 декабря 1792 года; но потом племянник математика написал, что Бэббидж родился за год до этого, в 1791 году. Приходская книга прихода Св. Марии, Сток-Ньюингтон, Лондон, говорит о том, что Бэббидж был крещен 6 января 1792 года, подтверждая 1791 год рождения.
Бэббидж являлся одним из четырех детей банкира Бенджамина Бэббиджа и Бетси Пламли Тип. Примерно в возрасте восьми лет Бэббидж был отправлен в сельскую школу в Альфингтоне недалеко от Эксетера, чтобы оправиться от опасной для жизни лихорадки. Короткое время он учился в Средней школе короля Эдуарда VI в Тотнесе, Южный Девон, но состояние здоровья на некоторое время заставило его вернуться к частным репетиторам.
Затем Бэббидж и еще 30 студентов поступили в академию Холмвуд на Бейкер-стрит, Энфилд, Мидлсекс, под руководством Преподобного Стивена Фримена. Академия имела библиотеку, вызвавшую у Бэббиджа страсть к математической науке. После учебы он учился у двух частных репетиторов. Первый являлся священнослужителем возле Кембриджа; через него Бэббидж встретил Чарльза Симеона и его евангельских последователей. Его привезли домой, чтобы тот посещал школу Тотнеса: он был в возрасте 16-17 лет. Второй репетитор был из Оксфорда, благодаря которому Бэббидж достиг уровня, достаточного для поступления в Кембридж.

Кембриджский университет

Бэббидж начал обучение в Тринити-колледже в Кембридже в октябре 1810 года. Он уже самостоятельно изучал некоторые разделы математической науки; он изучал «Роберта Вудхауса», «Джозефа Луи Лагранжа» и «Мари Агнеси». В итоге он оказался разочарованным в стандартном обучении математике, доступном в университете.
Будучи студентом, в 1812 году Бэббидж и несколько его друзей стали создателями Аналитического общества, кроме того он вступал и в другие общества, такие как «Клуб привидений», занимающийся сверхъестественными явлениями.
В 1812 году Бэббиджа перевели в колледж Питерхаус, Кембридж. Он был там лучшим математиком, но не закончил с отличием. Вместо этого ему удалось добиться степени, не проходя экзаменов, в 1814 году.

После Кембриджа

Учитывая его репутацию, Бэббидж быстро добился успеха. Он занимался чтением лекций по астрономии в Королевском институте Великобритании в 1815 году, в 1816 году его избрали членом Королевского общества. Однако после получения диплома он безуспешно претендовал на должности, и у него имелось мало возможностей для построения карьеры. В 1816 году он претендовал на преподавательскую работу в колледже Хейлибери, но проиграл Генри Уолтеру. В 1819 году Бэббидж собирался получить должность профессора в Эдинбургском университете, должность досталась Уильяму Уоллесу.
В течение этого времени Бэббидж был вынужден зависеть от отцовской финансовой поддержки. В 1814 году он и Эдвард Райан взяли в жены сестер Уитмор. У него появился дом в зажиточном квартале Марилебон в Лондоне, им была основана большая семья. После отцовской кончины в 1827 году Бэббиджем было унаследовано крупное поместье (стоимостью около 100000 фунтов стерлингов, что эквивалентно 10,2 млн. долларов США на сегодня), что превратило его в богатого и независимого человека.
Бэббиджем была сыграна большая роль в создании Королевского астрономического общества в 1820 году, первоначально известного как Астрономическое общество Лондона.

Академик

С 1828 по 1839 год Бэббидж занимал должность Лукасовского профессора математики в Кембриджском университете. Его избрали в качестве иностранного почетного члена Американской академии искусств и наук в 1832 году.
Именно в этот период Бэббидж пытался пойти в политику. Саймон Шаффер написал, что Бэббидж в 1830-е годы поддерживал отделение Церкви Англии от государства, расширение активного избирательного права и привлечение производителей в качестве заинтересованных сторон. Он дважды баллотировался в Парламент в качестве кандидата от района Финсбери. В 1832 году он занял третье место среди пяти кандидатов.

«Принцип Бэббиджа»

В экономике машиностроения описывалось то, что сейчас стало называться «принципом Бэббиджа». Бэббидж обратил внимание на то, что более тщательное разделение труда обладает коммерческими преимуществами. Он сказал, что часть времени квалифицированных работников обычно уходит на решение задач, не требующих квалификации. При разделении трудового процесса между несколькими работниками затраты на рабочую силу могут сократиться путем назначения высококвалифицированных работников только на высококвалифицированные задачи, ограничивая другие задачи низкооплачиваемыми работниками.

Религиозные взгляды

Бэббиджу было дано воспитание в семье с протестантской формой христианской веры. Отвергнув Афанасьевский Символ веры за наличие «прямых противоречий в терминах», он еще в юном возрасте увлекся работами Сэмюэля Кларка о религии, из которых «Бытие Бога и его атрибуты» (1704) повлияли на него по-особенному сильно. Позже Бэббидж пришел к выводу, что истинная ценность христианской религии основывалась не на умозрительном (богословии), но на тех учениях доброты и доброжелательности, которые эта религия требует и навязывает не только ради самого человека, но и каждого существа, подверженного боли или счастью.
Как и Сэмюэль Винс (священнослужитель, математик и астроном в Кембриджском университете), Бэббидж также защищал веру в божественные чудеса. Он ссылался на пределы, которыми обладает человеческий опыт, сказав: «все, что мы воспринимаем, как чудо - это явление, которое мы наблюдаем впервые и имеющее неясную для нас причину. Причина может быть за пределами области нашего наблюдения и, следовательно, за пределами привычного образа природы, но событие от этого не оказывается нарушающим какого-либо природного закона. Человеческое наблюдение имеет крайне узкие границы, и высокомерие предполагать, что человеческая сила должна формировать границы естественного мира ".

Поздняя жизнь

Принадлежащий фракции «Ваттитов», которую представлял, в частности, Джеймс Ватт-младший, Бэббидж идентифицировал себя с промышленниками. Действительно, он поддержал версию возможной истории, которая отводила индустриальному обществу роль кульминации человеческого развития. Конфликт Бэббиджа и Родерика Мерчисона привел в 1838 году к уходу первого. В том же году он ушел отставку с должности Лукасовского профессора, уходя также от кембриджской борьбы с Уэвеллом. Его интересы стали более сфокусированными на вычислениях и метрологии, а также на международных контактах.

Инженер и изобретатель

В 1838 году Бэббиджем был изобретен путеочиститель (также называемый метельником), являющийся металлическим каркасом, прикрепленным к передней части локомотива, очищающим дорогу от препятствий; им также разработан динамометрический вагон. Его старший сын, Бенджамин Гершель Бэббидж, работал инженером у Брунеля на железных дорогах до того, как эмигрировал в Австралию в 1850-х годах.

Криптография

Еще в 1845 году Бэббидж раскрыл шифр, который был поставлен перед его племянником Генри Холлиером как вызов, и в процессе им было сделано открытие о шифрах, основанных на таблицах Виженера. В частности, он понял, что шифрование простого текста с ключевым словом делает из зашифрованного текста предмет модульной арифметики. Во время Крымской войны 1850-х годов Бэббидж сломал Виженерский Шифр с автоключом, а также гораздо более слабый шифр, называемый сегодня Шифром Виженера. Это открытие держали в военной тайне, и оно не было опубликованно. Вместо этого заслуга была приписана Фридриху Касиски, прусскому офицеру пехоты, сделавшему такое же открытие по прошествии нескольких лет. Первоочередность Бэббиджа не устанавливалась вплоть до 1985 года.

Вычислительный пионер

Машины Бэббиджа были одними из первых механических компьютеров. То, что они на самом деле не были завершены, было в основном из-за проблем с финансированием и конфликтов с некоторыми личностями, особенно с Джорджем Бидделем Эйри, Королевским астрономом.
Бэббидж руководил строительством некоторых паровых машин, которые достигли скромного успеха; предполагалось, что расчеты можно было бы механизировать. В течение более десяти лет он получал государственное финансирование для своего проекта, стоимость которого измерялась 17 000 фунтами стерлингов, но в конечном итоге казначейство утратило к нему доверие.
Хотя машины Бэббиджа были механическими и громоздкими, их базовая архитектура была похожа на современный компьютер.

Разностная машина

Бэббидж начал работу в 1822 году над разностной машиной, создаваемой для вычисления значений полиномиальных функций. Она создавалась для автоматического расчета ряда значений. Используя метод конечных разностей, можно было избежать необходимости умножения и деления.
В 1823 году Бэббидж позвал Джозефа Клемента для разработки прототипа разностной машины. Клемент работал по высоким стандартам, но его станки были особенно продуманными. Согласно стандартным условиям бизнеса того времени, он мог взимать плату за строительство машины, а также владеть ею. Он и Бэббидж поссорились из-за расходов около 1831 года. Эта первая разностная машина могла иметь 25000 деталей, весить 13600 кг и иметь высоту 2,4 м. Хотя Бэббидж получил достаточное финансирование для проекта, тот так и не был завершен. Позже (1847–1849) он подготовил подробные чертежи для улучшенной версии - «Разностной машины № 2», но не получил финансирования от британского правительства.

Аналитическая машина

После того, как попытка сделать первую разностную машину провалилась, Бэббидж разработал более сложную машину под названием «Аналитическая машина». Он нанял Г. Джарвиса, который ранее работал на Клемента чертежником. Аналитическая машина отмечает переход от механизированной арифметики к полноценным вычислениям общего назначения.
Основным нововведением было то, что Аналитическая машина должна была программироваться с использованием перфокарт. Машина был не единственным устройством, а скорее последовательностью проектов, которыми Бэббидж занимался вплоть до своей смерти в 1871 году.

Семья

25 июля 1814 года Бэббидж женился на Джорджиане Уитмор в церкви Святого Михаила в Тинмуте, Девон; ее сестра Луиза вышла замуж за Эдварда Райана.
У Чарльза и Джорджианы было восемь детей, но только четверо: Бенджамин Гершель, Джорджиана Уитмор, Дугалд Бромхед и Генри Прево, - пережили детство. Жена Чарльза, Джорджиана, умерла в Вустере 1 сентября 1827 года, в тот же год, что и его отец, их второй сын (также названный Чарльзом) и их новорожденный сын Александр.

Смерть

Бэббидж жил и работал более 40 лет на Дорсет-стрит 1, Марилебон, где и покинул мир в возрасте 79 лет 18 октября 1871 года. Его похоронили на лондонском кладбище Кенсал Грин. По словам Виктора Александра Горслея, Бэббиджа привела к смерти «почечная недостаточность, возникшая из-за образовавшегося цистита». Он отказался и от рыцарства, и от баронетства. Он также выступал против наследственного пэрства, отдавая вместо этого предпочтение пожизненному пэрству.

Отчет о вскрытии

В 1983 году отчет о вскрытии Чарльза Бэббиджа был обнаружен и позже опубликован его праправнуком. Копия оригинала также доступна. Половина мозга Бэббиджа хранится в Музее имени Джона Хантера в Королевской коллегии хирургов Англии, Лондон. Другая половина мозга Бэббиджа выставлена в Музее науки в Лондоне.