|
|
热门问题
时间线
聊天
视角
查理斯·巴貝奇
英國數學家，哲學家，發明家和機械工程師（1791－1871） 来自维基百科，自由的百科全书
Remove ads
查理斯·巴貝奇 ， FRS （英語： Charles Babbage ，1791年12月26日—1871年10月18日）， 英國 數學家 、 哲學家 、 發明家 兼 機械工程師 。由於提出了 差分機 與 分析機 的設計概念（並有部份實做機器），被視為 電腦先驅 。
1828年至1839年，巴貝奇曾在 劍橋大學 擔任 魯卡斯教授 。 除了數學和計算機之外，巴貝奇也是當時重要的經濟學者之一。 他還參與了一些政治活動，但是這方面頗不成功。
Remove ads
生平
巴貝奇的出生地點具有爭議，然而依據《 牛津國家人物傳記大辭典 》，他最可能出生於 英國 倫敦 瓦爾渥斯路 克羅斯比巷（Crosby Row）44號。 [ 1 ] 如今在拉崁街（Larcom Street）與瓦爾渥斯路的交叉口，設有一塊 藍色牌匾 記念此一事件。 [ 2 ]
巴貝奇的父親是銀行家。由於他父親寬裕的的資金，使得他能夠在初級教育階段就接受幾個學校和教師的指導。在8歲左右的時候為了能從一個致命的高燒中康復，他被送到一個鄉村學校。
1810年10月，巴貝奇進入 劍橋大學三一學院 。 [ 3 ] 他已經自行研修現代數學的某些部分， [ 4 ] 讀過 羅拔·伍特浩斯 、 約瑟夫·拉格朗日 及 瑪利亞·阿涅西 等人的著作。因此，他對劍橋的格式代的數學教法頗感失望。 [ 1 ]
1812年，巴貝奇、 約翰·赫歇爾 、 佐治·皮科克 與幾位朋友共同組成 分析學會 ，他們也與 愛德華·萊恩 親近。 [ 5 ] 身為一個學生，巴貝奇也參與其他社團，例如從事於探索超自然現象的 鬼魅俱樂部 、專注於協助成員釋放身心的抽離者俱樂部,而且都相當投入。 [ 6 ] [ 7 ]
同年巴貝奇轉學至 劍橋大學彼得學院 。 [ 3 ] 在那裏他成為優秀的數學家，但並未因此在畢業時獲獎。1814年，他未試而獲得學位。他曾在為一篇論文辯護時被認為有公開褻瀆神明之舉，但未知是否因此而未參加考試。 [ 1 ]
Remove ads
設計電腦
巴貝奇設計計算機器的基本想法是利用「機器」將計算到印刷的過程全部自動化，全面去除人為疏失（如：計算錯誤、抄寫錯誤、校對錯誤、印製錯誤等）。而差分機一號（Difference Engine No.1）則是利用N次多項式求值會有共通的N次階差的特性，以齒輪運轉，帶動十進位的數值相加減、進位。
差分機一號（Difference Engine No.1）由英國政府出資，工匠 Joseph Clement 打造，預計完工需要25,000個零件（大致均分在計算和印刷兩部份），重達4噸，可計算到第六階差，最高可以存16位元數（相當於千兆的數）。但因為大量精密零件製造困難，加上巴貝奇不停地邊製造邊修改設計，從1822到1832年的十年間，巴貝奇只能拿出完成品的1/7部份來展示，不過差分機運轉的精密程度仍令當時的人們嘆為觀止,至今依然是人類踏進科技的一個重大起步。
巴貝奇不斷延後完成期限的嚴重超支（英國政府在1842年的最後清算發現整個計劃一共讓國庫支出了￡17,500）、製作過程不斷修改設計、時常與克里門發生衝突等諸多原因，讓完整的差分機一號一直未能完成，一萬兩千多個還沒用到的精密零件後來都被熔解報廢。
失去了政府的資助後，巴貝奇仍繼續工作，設計一台更為複雜的機器——分析機。這台機器本有希望成為真正的電腦，可以執行包含「條件」、「循環」陳述式的程式，有暫存器用來儲存資料，不過同樣沒有完成。
差分機二號（或稱大型差分機）在1849年設計出來，卻在有生之年只實作了很小一部分。這台機器可以進行相當複雜的數學計算，具有31位元精度。
在1824年，查理斯因為發明了 數學 和 天文 的表格計算工具，獲得了 皇家天文學會 金獎 。
在《 論機械和製造業的經濟 》，巴貝奇描述了現在被稱作 巴貝奇原則 的觀點，即由分工引起的一些優勢。巴貝奇注意到高技能的（通常也是高薪水的）工人花費一部分他們的時間執行「低於」他們技能層次的任務。如果勞動過程能被分配給幾個工人，就可以只安排高技能的任務給高技能（高成本）的工人並且留下其他工作任務給低一些技能（低一些薪水的）工人，因此減少勞動力成本。這個原則被 卡爾·馬克思 批評，他認為這會導致勞動力隔離和增加 異化 。巴貝奇原則與 費德歷·溫斯洛·泰勒 的 科學管理 的假設有異曲同工之妙, 雖然後者較為知名, 但事實上巴貝奇原則比泰勒更早將科學概念引進管理學中 [ 8 ]
第二個差分機的製造
第二個差分機在1849年設計出來卻在有生之年只實現了很小一部分。這台機器可以進行相當複雜的數學計算，具有31位元精度。
電腦博物館董事長Shustek說，英國政府資助了他的早期工作，期望以此獲得更高精度的導航、科學和工程數據，儘管巴貝奇很聰明，卻沒能夠將其實現。「他的失敗並非技術問題，而是管理。一個大問題是，總在半路他又有了新想法，在進行工程專案時不得不學會說『不』這正是我們現在做的。」
1871年，巴貝奇在怨恨失望中去世，甚至《 泰晤士報 》在訃告中還嘲笑了他的失敗。
1814年1月25日，查理斯·巴貝奇在聖麥可教堂（St. Michael's church）與佐治亞娜·惠特莫爾（Georgiana Whitmore）結婚。1827年，查理斯的父親、妻子和他其中的一個兒子死後，查理斯進行了為期一年的歐洲旅行。查理斯與佐治亞娜共育有8個子女，其中只有4個長到成年，包括 邊傑明·赫謝爾 、佐治亞娜·惠特莫爾、杜加爾德·布羅姆黑爾德（Dugald Bromheald）及亨利·普里弗斯特（Henry Prevost）。
- 邊傑明·赫謝爾·巴貝奇（1815年8月6日出生）
- 查理斯·惠特莫爾·巴貝奇（1817年1月22日出生）
- 佐治亞娜·惠特莫爾·巴貝奇（1818年7月17日出生）
- 愛德華·史超域·巴貝奇（Edward Stewart Babbage，1819年12月15日出生）
- 法蘭西斯·莫爾·巴貝奇（Francis Moore Babbage，1821年6月1日出生）