Charles Babbage va ser un matemàtic i inventor anglès que va dissenyar el primer ordinador digital automàtic. A més, va ajudar a crear el modern sistema postal anglès i va compilar les primeres taules actuarials fiables, va inventar un tipus de velocímetre i va inventar la neteja de ferrocarril.
Biografia de Charles Babbage
Nascut a Londres el 26 de desembre de 1791 a la família de Benjamin Babbage, soci de Praeds Bank, propietari de Bitton Estate a Teignmouth, i Betsy Plumley Tip. L'any 1808 la família va decidir traslladar-se a l'antiga Rowden House a East Teignmouth, i el pare es va convertir en guardià de la propera St Michael's.
El pare d'en Charles era un home ric, així que va poder estudiar a diverses escoles d'elit. Als 8 anys va haver d'anar a una escola rural per recuperar-se d'una mal altia perillosa. Els seus pares van decidir que el cervell del nen "no hauria d'haver estat massa dur". Segons Babbage, "Aquesta gran ociositat pot haver provocat alguns dels seus raonaments infantils".
Després va ingressar a l'escola secundària King Edward VI a Totnes, South Devon,una pròspera escola pública que encara funciona avui dia, però les condicions de salut van obligar a Charles a recórrer a professors privats durant un temps. Finalment va entrar a una acadèmia tancada per a 30 estudiants, dirigida pel reverend Stephen Freeman. La institució tenia una àmplia biblioteca, que Babbage utilitzava per estudiar matemàtiques pel seu compte i va aprendre a estimar-la. Després de deixar l'acadèmia, va tenir dos mentors personals més. Un d'ells era un clergue de Cambridge, dels ensenyaments del qual Charles va comentar: "Em temo que no he aprofitat tot l'avantatge que podia tenir". L' altre era un professor d'Oxford. Va ensenyar els clàssics a Charles Babbage perquè pogués ser admès a Cambridge.
Estudis universitaris
L'octubre de 1810, Babbage va arribar a Cambridge i va entrar al Trinity College. Va tenir una educació brillant: coneixia a Lagrange, Leibniz, Lacroix, Simpson i estava seriosament decebut amb els programes matemàtics disponibles. Així que va decidir formar la Societat Analítica amb John Herschel, George Peacock i altres amics.
Quan Babbage es va traslladar a la Peterhouse de Cambridge el 1812, va ser el millor matemàtic; però no es va graduar amb honors. Més tard va rebre un títol honoris causa, sense ni tan sols fer exàmens, el 1814.
El 1814, Charles Babbage es va casar amb Georgiana Whitmore. El seu pare, per alguna raó, mai el va beneir. La família vivia en pau al carrer Devonshire 5 de Londres, només tres dels seus vuit fills van sobreviure.fins a l'edat adulta.
El pare de Charles, la seva dona i un dels seus fills van morir tràgicament el 1827.
Projecte d'ordinador
Durant l'època de Charles Babbage, sovint hi havia errors en el càlcul de taules matemàtiques, així que va decidir trobar un nou mètode que ho fes de manera mecànica, eliminant el factor de l'error humà. Aquesta idea li va sorgir molt aviat, l'any 1812.
Tres factors diferents van influir en la seva decisió:
- no li agradava el descuidat i la imprecisió;
- Les taules logarítmiques li van resultar fàcils;
- es va inspirar en el treball existent sobre màquines de càlcul de W. Schickard, B. Pascal i G. Leibniz.
Va discutir els principis bàsics del càlcul del dispositiu en una carta a Sir H. Davy a principis de 1822.
Motor de diferències
Babbage va presentar el que va anomenar el "motor de les diferències" a la Royal Astronomical Society el 14 de juny de 1822, en un article titulat "Observacions sobre l'aplicació del càlcul automàtic de taules astronòmiques i matemàtiques". Podia calcular polinomis mitjançant un mètode numèric anomenat diferència.
La Societat va aprovar la idea i el 1823 el govern li va donar 1.500 lliures per construir-la. Babbage va fer un taller en una de les habitacions de casa seva i va contractar Joseph Clement per supervisar la construcció de l'aparell. Cada peça s'havia de fer a mà amb eines especials, moltes de les quals ell mateix dissenyava. Charles va fer molts viatges a empreses industrials per tal de millorarcomprendre els processos de fabricació. Sobre la base d'aquests viatges i la seva experiència personal de construir una màquina, el 1832 Babbage va publicar On the Economics of Machinery and Production. Va ser la primera publicació del que avui s'anomena "organització científica de la producció".
Tragèdia personal i viatges per Europa
La mort de l'esposa Georgiana, pare de Charles Babbage i el seu fill petit va interrompre la construcció el 1827. La feina el va carregar molt i va estar a punt d'avariar-se. John Herschel i diversos amics més van convèncer Babbage perquè fes un viatge a Europa per recuperar-se. Va viatjar pels Països Baixos, Bèlgica, Alemanya, Itàlia, visitant universitats i fàbriques.
A Itàlia, va saber que havia estat nomenat professor Lucasià de Matemàtiques a la Universitat de Cambridge. Al principi, es va voler negar, però els amics el van convèncer del contrari. Al seu retorn a Anglaterra el 1828, es va traslladar a 1 Dorset Street.
Reprèn la feina
Durant l'absència de Babbage, el projecte Difference Engine va ser criticat. Es correien els rumors que havia malgastat diners del govern, que la màquina no funcionava i que no tindria cap valor pràctic si es fes. John Herschel i la Royal Society van defensar públicament el projecte. El govern va continuar el seu suport aportant 1.500 lliures el 29 d'abril de 1829, 3.000 lliures el 3 de desembre i la mateixa quantitat el 24 de febrer de 1830. La feina va continuar, però Babbage constantmentva tenir dificultats per aconseguir diners del tresor.
Abandonant el projecte
Els problemes financers de Charles Babbage van coincidir amb creixents desacords amb Clement. Babbage va construir un taller de dos pisos i 15 metres de llarg darrere de casa seva. Tenia un sostre de vidre per a la il·luminació, així com una sala neta ignífuga per guardar el seu cotxe. Clement es va negar a traslladar-se a un nou taller i va demanar diners per viatjar per la ciutat per supervisar l'obra. En resposta, Babbage va suggerir que se li paguessin directament des del tresor. Clement es va negar i va deixar de treballar en el projecte.
A més, es va negar a lliurar els plànols i les eines utilitzades per construir el motor de diferències. Després d'invertir 23.000 £, incloent-hi 6.000 £ dels fons propis de Babbage, el treball en el dispositiu inacabat va cessar el 1834. El 1842 el govern va abandonar oficialment el projecte.
Charles Babbage i el seu motor analític
Lluny del motor de diferència, l'inventor va començar a pensar en la seva versió millorada. Entre 1833 i 1842, Charles va intentar construir un dispositiu que es pogués programar per realitzar qualsevol càlcul, no només els relacionats amb equacions polinomials. El primer avenç es va produir quan va redirigir la sortida de la màquina a la seva entrada per resoldre més equacions. El va descriure com una màquina que "es menja la seva pròpia cua". No va trigar gaire a esbrinar els elements bàsics del motor analític.
L'ordinador de Charles Babbage utilitzava targetes perforades prestades d'un teler jacquard per introduir dades i indicar l'ordre dels càlculs necessaris. El dispositiu constava de dues parts: un molí i un magatzem. El molí, corresponent al processador d'un ordinador modern, realitzava operacions sobre les dades rebudes de l'emmagatzematge, que es poden considerar memòria. Va ser el primer ordinador de propòsit general del món.
L'ordinador de Charles Babbage va ser dissenyat el 1835. L'envergadura de l'obra va ser realment increïble. Babbage i diversos ajudants van produir 500 grans dibuixos de disseny, 1.000 fulls de designació mecànica i 7.000 fulls de descripció. El molí acabat tenia 4,6 m d'alçada i 1,8 m de diàmetre. L'emmagatzematge de 100 dígits es va estendre 7,6 m. Per a la seva nova màquina, Babbage només va construir petites peces de prova. El dispositiu mai es va completar completament. El 1842, després de repetits intents infructuosos d'obtenir finançament del govern, es va acostar a Sir Robert Peel. Es va negar i li va oferir un títol de cavaller. Babbage es va negar. Va continuar modificant i millorant el disseny al llarg dels anys.
Comtessa Lovelace
A l'octubre de 1842, Federico Luigi, un general i matemàtic italià, va publicar un article sobre el motor analític. Augusta Ada King, comtessa de Lovelace, una vella amiga de Babbage, va traduir l'obra a l'anglès. Charles va suggerir que anotés la traducció. Entre 1842 i 1843 la parella va escriure 7 notes juntes,la longitud total de la qual era tres vegades la mida real dels articles. En un d'ells, l'Ada va preparar una taula d'execució de programes que Babbage va crear per calcular els nombres de Bernoulli. En un altre, va escriure sobre una màquina algebraica generalitzada que podia realitzar operacions tant sobre símbols com sobre nombres. Lovelace va ser potser el primer a entendre els objectius més generals del dispositiu de Babbage, i alguns és considerat el primer programador informàtic del món. Va començar a treballar en un llibre que descrivia el motor analític amb més detall, però no va tenir temps d'acabar-lo.
Miracle de l'enginyeria
Entre l'octubre de 1846 i el març de 1849, Babbage va començar a dissenyar un segon motor de diferència, utilitzant els coneixements que havia adquirit a partir de la construcció de l'anàlisi. Va utilitzar només 8.000 peces, tres vegades menys que la primera. Va ser una meravella d'enginyeria.
A diferència de l'anàlisi, que depurava i modificava constantment, el segon motor de diferència de Charles Babbage no es va canviar després de la finalització de l'etapa inicial de desenvolupament. En el futur, l'inventor no va fer cap intent de construir el dispositiu.
24 dibuixos van romandre als arxius del Museu de la Ciència fins que les idees de Charles Babbage es van realitzar el 1985-1991 amb la creació d'una rèplica a mida completa amb motiu del 200 aniversari del seu naixement. Les dimensions de l'aparell eren de 3,4 m de llargada, 2,1 m d'alçada i 46 cm de profunditat, i el seu pes era de 2,6 tones. Els límits de precisió es limitaven al que es podia aconseguir en aquell moment.
Assolis
El 1824, Babbage va rebre la Medalla d'Or de la Royal Astronomical Society "per la seva invenció d'una màquina per calcular taules matemàtiques i astronòmiques."
Des de 1828 fins a 1839 Babbage va ser el professor Lucasià de matemàtiques a Cambridge. Va escriure molt per a diverses publicacions periòdiques científiques i va ser fonamental en la fundació de la Societat Astronòmica el 1820 i de la Societat Estadística el 1834.
L'any 1837, en resposta a 8 tractats oficials de Bridgewater "Sobre el poder, la saviesa i la bondat de Déu manifestats en la creació", va publicar el novè tractat de Bridgewater, plantejant la tesi que Déu, posseïdor d'omnipotencia i previsió, va crear el diví un legislador produint lleis (o programes) que després creaven espècies en els moments adequats, eliminant així la necessitat de fer miracles cada vegada que es requeria una nova espècie. El llibre conté fragments de la correspondència de l'autor amb John Herschel sobre aquest tema.
Charles Babbage també va aconseguir resultats notables en criptografia. Va trencar el xifrat automàtic, així com el xifrat molt més feble que avui s'anomena xifrat de Vigenère. El descobriment de Babbage va ser utilitzat per l'exèrcit britànic i es va publicar només uns anys més tard. Com a resultat, el dret de primacia va passar a Friedrich Kasiski, que va arribar al mateix resultat uns anys més tard.
El 1838, Babbage va inventar el netejador de vies, un marc metàl·lic unit a la part davantera de les locomotores per netejar les vies.barreres. També va realitzar diversos estudis sobre el Great Western Railway d'Isambard Kingdom Brunel.
Només va intentar entrar en política una vegada, quan el 1832 va participar a les eleccions a la ciutat de Finsbury. Segons els resultats de la votació, Babbage va ocupar l'últim lloc.
El matemàtic i inventor va morir el 18 d'octubre de 1871 a l'edat de 79 anys.
Les parts dels mecanismes inacabats dels dispositius informàtics que va crear es poden visitar al Museu de la Ciència de Londres. El 1991, el Difference Engine de Charles Babbage es va construir a partir dels seus plans originals i va funcionar perfectament.
