Механические первоисточники

Первое в мире автоматическое устройство для выполнения операции сложения было создано на базе механических часов. В 1623 году его разработал Вильгельм Шикард, профессор кафедры восточных языков в университете Тюбингена (Герма­ния). В наши дни рабочая модель устройства была воспроизведена по чертежам и подтвердила свою работоспособность. Сам изо бретатель в письмах называл машину "суммирующими часами".

В1642 году французский механик Блез Паскаль (1623-1662) разработал более компакт­ное суммирующее устройство (рис. 1.), которое стало первым в мире механическим калькулятором, выпускавшимся серийно (главным образом для нужд парижских ростовщиков и менял). В 1673 году немецкий математик и философ Г. В. Лейбниц (1646-1717) создал механический калькулятор, который мог выполнять операции умножения и деления путем многократного повторения операций сложения и вычитания.

На протяжении XVIII века, известного как эпоха Просвещения, появились новые, более совершенные модели, но принцип механиче­ского управления вычислительными опера­циями оставался тем же. Идея програм­мирования вычислительных опе- раций пришла из той же часовой промышленно­сти. Старинные монастырские башенные часы были настроены так, чтобы в заданное время включать механизм, связанный с системой колоколов.

Такое программиро­вание было жестким — одна и та же операция выполнялась в одно и то же время. Идея гибкого программирования механических устройств с помощью перфорирован­ной бумажной ленты впервые была реализована в 1804 году в ткацком станке Жак­карда, после чего оставался только один шаг до программного управления вычис­лительными операциями.

Рис.2. Чарльз Бэббидж Этот шаг был сделан выдающимся английским матема­тиком и изобретателем Чарльзом Бэббиджем (1792 - 1871) (рис. 2.) в его Аналитической машине (рис. 3.), которая, к сожалению, так и не была до конца построена изобретателем при жизни, но была воспроизведена в наши дни по его чертежам, так что сегодня мы вправе говорить об Аналитической машине, как о реально существующем устройстве. Особенностью Аналитической машины стало то, что здесь впервые был реализован принцип разделения информации на команды и данные.

Рис. 3. Аналитическая машина

Аналитическая машина содержала два крупных узла — «склад» и «мельницу». Данные вводились в механическую память «склада» путем установки блоков шестерен, а потом обрабатывались в «мельнице» с использованием команд, которые вводились с перфорированных карт (как в ткацком станке Жаккарда).

Ø Исследователи творчества Чарльза Бэббиджа непременно отмечают особую роль в разработке проекта Аналитической машины графини Огюсты Ады Лавлейс (1815-1852), дочери известного поэта лорда Байрона. Именно ей принадлежала идея использова­ния перфорированных карт для программирования вычислительных операций (1843). В частности, в одном из писем она писала: «Аналитическая машина точно так же плетет алгебраические узоры, как ткацкий станок воспроизводит цветы и листья». Леди Аду (рис. 4.) можно с полным основанием назвать самым первым в мире программистом. Сегодня ее именем назван один из известных языков программирования.