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100多年前的计算机,机械史上的巅峰之作-差分机

一台一百多年前的计算机,能够通过机械结构进行运算,是人类机械自动化的极致创造。

机械史上的最强大脑——查尔斯·巴贝奇发明了机械史上最复杂的巅峰之作——差分机。以蒸汽驱动大量的齿轮机构运转,可以自动解算100个变量的复杂算题。

计算机先驱查尔斯·巴贝奇,是一位英国数学家,大家对他或许并不熟知。为了能够实现从计算到印刷全过程自动化,巴贝奇在1822年便开始了差分机的设计和制造,差分机一号可以处理3个不同的5位数,计算精度达6位小数的函数运算(此时的中国还是道光年间)。

要知道100多年前,当时的制造工艺还处于比较低的水平,能够设计出来的差分机未必能够实现制造,并且依靠蒸汽驱动的差分机体积十分庞大,第一台差分机用了10年的时间也只完成了七分之一的制造,英国政府看不到希望于是撤销了对该项目的资助。

巴贝奇并没有因此而放弃对差分机的研究,经过多年精心总结钻研,巴贝奇重新设计的更为精密的差分机二号,运算精度可达20位小数,但因找不到出资人,差分机二号甚至只停留在了设计阶段。科技需要人才,需要技术,更需要资金。巴贝奇的超前构想停留在了蒸汽时代。

尽管如此,巴贝奇的设计方案、设计图纸被保留了下来,差分机在几十年后被打造出。

1985年,伦敦科学博物馆依照巴贝奇留下的图纸,制造出了一台完整的差分机二号,这台巨大的手摇智能机械计算机,长3.35m,高2.13m,由4000多个零部件构成,重达2.5吨。这台计算机的运算结果同巴贝奇设想的几乎一样,只是运算精度上有些许出入。

伦敦科学博物馆的差分机二号

伦敦科学博物馆的差分机二号

美国加州计算机历史博物馆的差分机二号

美国加州计算机历史博物馆的差分机二号

单从外观上也能看出这个机械的复杂程度,以蒸汽动力驱动的机械式计算机有着稳定的机械特性,能够完成人类难以完成的运算,机械计算机在当时若是能实现普及推广,将会是人类科技发展史上浓墨重彩的一笔。

科技永不止步,人类追求更快更精确地计算,随后产生了电子计算机,机械计算机成为了历史。

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