1-4.巴貝奇的分析機
巴貝奇出生於1791年,是倫敦一位富有銀行家的兒子。在就讀劍橋大學三一學院時,他的早年學長︐偉大的牛頓︐,其輝煌的學術成就產生一些後遺症,導致英國的數學水平落後於歐洲大陸,原因是他的微積分點運算符號晦澀難懂。巴貝奇曾和好友們組織社團,提倡使用萊布尼茲簡明易學的微積分符號。
他在1822年寫公開信給皇家學會會長戴維,建議政府應支持他開發差分機,以因應大航海時代和工業革命大量的計算製表需求。所以從1823年起,英國政府開始長期提供經費製造「差分機」。
差分機是使用機械裝置(主要是齒輪和軸承),來進行對數、三角函數計算,甚至可以求得微分方程的近似解。
之所以叫做「差分」,是因為它可以將複雜的函數計算,簡化為大量的加、減計算,由機器來執行。
圖1-4-1.巴貝奇的差分機
巴貝奇的差分機除了計算功能之外,還預期可將計算結果列表輸出,如此便可大幅減少因人工抄寫造成的製表錯誤。
但差分機的機械困難度,遠超過事先所估計,巴貝奇畫了幾百張設計圖,始終沒有正式產品做出來。
更糟的是,到了1834年,巴貝奇居然向英國政府要求,希望增加撥款,讓他建造功能更強大的「分析機」。自此,政府信心喪失殆盡,決定中止撥款。巴貝奇接下來終其一生,只能運用自己的財力,來支應分析機的設計和製造。
分析機,其設計是更接近後來的計算機,它採用雅卡爾織布機的概念,不但使用卡片輸入,而且不同的卡片輸入可以做不同的計算,可說是一部具廣泛功能的機器,但複雜度更甚於差分機,當然,最終還是沒有製造出來。
巴貝奇傾盡家財、耗盡心力,終究一無所獲。他晚年時,在科學界影響力日漸式微,甚至被視為與現實脫節的奇怪老人。
圖1-4-2.巴貝奇的分析機