Charles Babbage

Allikas: Vikipeedia
Charles Babbage aastal 1860

Charles Babbage (26. detsember 1791 London18. oktoober 1871) oli inglise matemaatik, filosoof, leiutaja ja mehaanikainsener, kellelt pärineb programmeeritava arvuti mõiste. Babbage'it ehk Arvuti isa peetakse esimese mehaanilise kalkulaatori (arvuti) loojaks, mis omakorda pani aluse keerulisemate disainide loomisele. Tema lõpetamata tööde osad on välja pandud näitusel Londoni teadusmuuseumis. 1991. aastal konstrueeriti Babbage'i plaanidele ja skeemidele tuginedes perfektselt töötav arvuti. 19. sajandi võimalustele tagasi vaadates kinnitab valmistatud masina edu, et Babbage'i masin oleks valmisehitamisel korrektselt töötanud. Üheksa aastat hiljem sai teadusmuuseum valmis ka printeri, mille Babbage oli oma arvutile kavandanud.

Sünd[muuda | redigeeri lähteteksti]

Babbage'i sünnikohta on pidevalt vaidlustatud, aga tõenäoliselt sündis ta Inglismaal Londonis aadressil 44 Crosby Row Walworth Road. Larcomi tänava ja Walworth Roadi ristmikul mälestab Babbage'it sinine aumärk. Tema sünnikuupäev on The Times'i järelehüüdele toetudes 26. detsember 1792. Pärast The Timesi artikli ilmumist kirjutas aga üks Charlesi nõbu, et Babbage'i sünniaasta on hoopiski 1791. St. Mary Newingtoni kihelkonna registris on kirjas, et Babbage ristiti 6. jaanuaril 1792, kuid sünniaastaks oli 1791. Babbage'i isa, Benjamin Babbage, oli Praedide, kes omasid Bittoni kinnisvara Teignmouthis, panganduspartner. Tema ema oli Betsy Plumleigh Teape. 1808. aastal kolis Babbage'i pere vanasse Rowdeni majja Ida-Teignmouthis ja Benjamin Babbage'st sai ohvitser, kes tegutses St. Michaeli kiriku läheduses.

Haridus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Charlesi isa raha lubas tal saada juhiseid paljudelt koolidelt ja õpetajatelt samaaegselt tema algharidusega. Umbes 8 aasta vanuselt saadeti ta Alphingtoni maakooli Exeteri lähedal, toibumaks eluohtlikust palavikust. Ta vanemad arvasid, et ta aju ei suutnud nii palju infot omastada ja Babbage tundis, et see suur jõudeelu võis olla põhjuseks mõnedele tema lapsikutele mõttearendustele. Lühikest aega käis ta Kuningas Edward VI grammatikakoolis Totnesis, Lõuna-Devonis, aga tema tervis sundis teda uuesti eraõppele üle minema. Siis liitus ta 30-õpilaselise Holmwoodi akadeemiaga Bakeri tänaval Enfieldis, kus tema õppejõuks sai reverend Stephen Freeman. Akadeemial oli hästivarustatud raamatukogu, mis süvendas Babbage'i matemaatikaarmastust. Ta õppis koos kahe eraõppejõuga ka pärast akadeemiast lahkumist. Neist esimene oli vaimulik Cambridge'i lähedalt ja teine oli Oxfordi õppejõud, kellelt Babbage õppis piisavalt põhitõdesid, et ta võetaks vastu Cambridge'i. Babbage saabus Trinity kõrgkooli Cambridge'is 1810. aastal. Ta oli lugenud ulatuslikult Leibnizi, Joseph Louis Lagrange'i, Thomas Simpsoni ja Lacroix' teoseid ja oli tõsiselt pettunud Cambridge'i matemaatilises tasemes. Seetõttu moodustasid tema, John Herschel, George Peacock ja paljud muud sõbrad 1812. aastal grupi Analüütiline Ühiskond. Babbage, Herschel ja Peacock olid samuti lähedased sõbrad tulevase kohtuniku ja teaduspatrooni Edward Ryaniga. Õpilasena oli Babbage Kummituste Klubi liige, mis tegeles üleloomulike nähtuste uurimisega; samuti oli ta Väljavõtjate Klubi liige, mis pühendus liikmete vabastamisele vaimsetest haigustest juhul, kui keegi oli haige. 1812. aastal saadeti Babbage Peterhouse'i Cambridge'is. Ta oli parim matemaatik Peterhouse'is, aga ei lõpetanud ühegi autasuga. Selle asemel sai ta 1814. aastal ilma eksamita oma aukraadi.[1]

Abielu, pere ja surm[muuda | redigeeri lähteteksti]

25. juulil 1814 abiellus Babbage Georgiana Whitmore'iga St.Michaeli kirikus Teignmouthis Devonis. Enne kui nende elukohaks sai Londonis 5 Devonshire Street Portland Place, elas paar Dudmaston Hallis, Shropshire's. Charles'il ja Georgianal oli 8 last, kuid ainult 4 – Benjamin Herschel, Geogriana Whitmore, Dugald Bromhead ja Henry Prevost – elasid lapsepõlve üle. Charles'i naine Georgiana suri Worcesteris 1. septembril 1827, samal aastal oma isa, nende teise poja Charles'i ja nende vastsündinud poja Alexandriga. Babbage'i järgnev otsus veeta aasta ringi reisides oli peamiseks põhjuseks, miks tema töös tekkis paus. Charles Babbage suri 79 aasta vanuselt 18. oktoobril 1871 ja ta on maetud Londoni Kensal Green Cemetery's. Horsley väidete põhjal suri Babbage neerupuudulikkusesse. 1983. aastal avastas ja avalikustas lahkamise tulemused tema poja-poja-pojapoeg. Originaali koopia on samuti saadaval. Pool Babbage'i aju on säilitatud Hunteriani muuseumis Londonis. Teine pool tema ajust on näitusel teadusmuuseumis Londonis. Tema noorim poeg, Henry Prevost Babbage (1824–1918), käis isa jälgedes ja valmistas 6 erinevat töötavat automaatset kalkulaatorit, toetudes oma isa kavanditele. Üks neist masinatest saadeti Harvardi ülikooli, kus see hiljem Howard H. Aikeni poolt avastati. Hetkel on see masin samuti näha teadusmuuseumis Londonis.[2]

Arvutite ehitus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Babbage'i masinad olid esimeste mehhaaniliste arvutite hulgas, kuigi nad ei saanud kunagi päris valmis; selle põhjuseks oli enamjaolt rahapuudus, aga ka mõned isiksuseprobleemid. Babbage juhtis mõnede aurujõul töötavate masinate ehitust, mis toetusid sellele, et arvutused saab teha mehhaniseerituks, ning ka seda tegevust saatis väike edu. Kuigi Babbage'i masinad olid mehaanilised ja kohmakad, oli nende põhiehitus sellele vaatamata väga sarnane modernsele arvutile. Andmed ja programmimälu olid eraldatud, arvuti tööd juhiti instruktsioonide abil, juhtblokk võis teha tingimuslikke hüppeid ning masinal oli eraldatud I/O (sisestus/väljastus) üksused. Rohkem kui 10 aastat toetas valitsus tema projekti, kuid hiljem hakati Babbage'is kahtlema ning seetõttu katkestati tema rahastamine.[3]

Automaatne kalkulaator[muuda | redigeeri lähteteksti]

Babbage'i ajal koostasid numbrilisi tabeleid inimesed, keda kutsuti arvutajateks e arvutiteks, mis tähendas isikut, kes arvutab. Cambridge'is nägi ta selles inimesejuhitud protsessis suurt eksimusriski ning alustas oma elutööd, üritades tabeleid mehhaaniliselt arvutada.Ta alustas 1822. a, luues mehaanilise kalkulaatori, mille ülesandeks oli arvutada polünoomifunktsioonide väärtuseid. Erinevalt teistest tolle aja katsetustest oli Babbage'i masin konstrueeritud väärtusteseeriate automaatseks arvutamiseks. Lõplike vahede meetodit kasutades suutis ta vältida vajadust korrutamiseks ja jagamiseks. 1820. aastate alguses töötas Babbage oma esimese automaatse kalkulaatori prototüübi kallal. Mõned prototüübi osad on endiselt nähtaval teadusajaloomuuseumis Oxfordis. Selle prototüübi põhjal arendati välja esimene automaatne kalkulaator. See jäi küll lõpetamata, lõpetatud osad on nähtaval teadusmuuseumis Londonis. Esimene kalkulaator oleks koosnenud umbes 25 000 osast, kaalunud 13,6 tonni ja oleks olnud umbes 2,4 meetri kõrgune. Kuigi Babbage sai projekti jaoks küllaldaselt toetusi, jäi see siiski lõpetamata. Hiljem lõi ta täiustatud versiooni Automaatne kalkulaator number 2, mis jäi samuti ellu viimata kuni aastateni 1989–1991. See masin sooritas oma esimesed arvutused Londoni teadusmuuseumis, esitades tulemusi 31 numbri täpsusega, mis on palju rohkem kui tavalisel moodsal taskukalkulaatoril.

Lõpetatud mudelid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Londoni teadusmuuseum on valmistanud 2 automaatset kalkulaatorit, mis lähtuvad Babbage'i Automaatse kalkulaatori number 2 plaanidest. Üks kuulub muuseumile; teine, mille omanikuks on tehnoloogiahuviline multimiljonär Nathan Myhrvold, oli näitusel Arvutiajaloomuuseumis Mountain View's Californias 10. mail 2008. Kaks mudelit, mis on valmistatud, ei ole identsed; kuni esimese Londoni teadusmuuseumi Automaatse kalkulaatori number 2 kokkupanekuni ei olnud sellest masinast olemas mitte ühtegi mudelit.[4]

Esimene täisautomaatne arvutusmasin[muuda | redigeeri lähteteksti]

Varsti pärast automaatse kalkulaatori tegemise põrumist alustas Babbage uue ja raskema, täisautomaatse arvutusmasina, kavandamist. Masin ei ole üksik lõpetatud projekt, vaid kogum õnnestunud kavanditest, millega ta tegeles kuni oma surmani 1871. aastal. Põhiline erinevus kahe masina vahel on see, et täisautomaatset arvutusmasinat saab programmeerida, kasutades perforeeritud kaarte. Ta taipas, et programmid saab kodeerida nende kaartide abil, nii et inimene peab algselt ainult programmi looma, siis sisestama kaardid masinasse ja laskma sellel töötada. Täisautomaatne masin oleks kasutanud Jacquardi perfokaartidest moodustatud tsükleid mehhaanilise kalkulaatori juhtimiseks, millele oleks sisendina ette antud eelnevate arvutuste tulemused . See masin oleks kasutanud võtteid, mida kasutatakse ka moodsates arvutites, näiteks järjestikune programmi täitmine, hargnemised ja tsüklid, ning see oleks olnud esimene mehaaniline seade, mis oleks vastanud Turingi masina tingimustele. Ada Lovelace, imetlusväärne matemaatik ja üks väheseid inimesi, kes täies mahus Babbage'i ideid mõistis, lõi täisautomaatse arvutusmasina jaoks programmi. Oleks täisautomaatne arvutusmasin valmis ehitatud, siis tema programm oleks olnud võimeline arvutama Bernoulli arvude jada. Tänu sellele tööle on Lovelace'ile antud esimese arvutiprogrammeerija tiitel. 1979. aastal anti kaasaegsele programmeerimiskeelele tema auks nimi Ada. Briti teadlased töötavad mitme miljoni naelase projekti raames, et rekonstrueerida Babbage'i täisautomaatset arvutusmasinat.[5]

Muud saavutused[muuda | redigeeri lähteteksti]

1824. aastal anti Babbage'ile kuningliku astronoomiaseltsi kuldmedal (Gold Medal of the Royal Astronomical Society). Ta oli selle ühenduse asutajaliige ning üks vanemaid elavaid liikmeid. Aastatel 1828–1839 oli Babbage Lucasian Professor of Mathematics Cambridge'i ülikoolis. Ta osales väga paljudes teaduslikes uurimistöödes ning omas suurt tähtsust Astronomical Society asutamisel aastal 1820 ning Statistical Society asutamisel aastal 1834. Ta unistas siiski mehhaanilise arvutusmasina kavandamisest. 1832. aastal valiti Babbage USA kunsti- ja teaduste akadeemia välis-auliikmeks (Foreign Honorary Member of the American Academy of Arts and Sciences). Babbage saavutas märkimisväärseid tulemusi ka krüptograafias. 1838. aastal leiutas Babbage veduri põrkeraua. See oli rauast detail, mille ülesandeks oli raja puhastamine takistustest ning see kinnitati veduri ette. Babbage leiutas ka oftalmoskoobi ehk silmapeegli, kuid kuigi ta andis selle füüsikutele katsetamiseks, vajus see unustusse ning seade tuli hiljem kasutusele Hermann von Helmholtzi sõltumatu leiutisena. Babbage kandideeris Finsbury alevi kaudu kaks korda ka parlamenti. 1832. aastal tuli ta viie kandidaadi seas kolmandaks, kuid 1834. aastal oli ta neljast kandidaadist viimane.[6]

Mälestus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Babbage'i mälestuseks on tema järgi nimetatud paljusid objekte, näiteks Babbage'i kraater Kuul ja Charles Babbage Institute. Suur Babbage'i loengusaal Cambridge'i ülikoolis mälestab samuti tema aega selles ülikoolis.

  1. British Rail nimetas 1990. aastatel tema järgi veduri, see toimus küll programmi raames, kus kõigile veduritele anti kuulsate ja tähtsate teadlaste nimed.
  2. The University of Plymouth mälestab Charles Babbage'it Babbage'i hoonega, milles baseerub ülikooli arvutusosakond.
  3. The IT Service of Cambridgeshire County Council baseerub Babbage'i majal Castle Park'i Cambridge'i kontorikompleksis.
  4. Monk's Walk School-is asub kiviplokk nimega "Babbage", mälestamaks tema teadustööd.
  5. Chessingtonis,Royal Borough of Kingston upon Thames, on uues elamurajoonis antud tee nimeks Charles Babbage Close.
  6. The Babbage programming language for GEC 4000 series minicomputers on tema järgi nimetatud.
  7. Charles Babbage astub ette kui suurepärane mõtleja 2008. aasta strateegiavideomängus Civilization Revolution.
  8. Totnesi muuseumis on Babbage Room, Totnesis veetis Babbage oma noorusaja.
  9. 1 Dorset St, London on roheline märk mälestamaks tema 40 aastat sellel tänaval.

[7]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kasutatud allikad[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. http://www.charlesbabbage.net/charles-babbage-inventions.html
  2. http://www.thocp.net/biographies/babbage_charles.html
  3. http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage
  4. http://www.charlesbabbage.net/
  5. http://www.computerhistory.org/babbage/charlesbabbage/
  6. http://www.gap-system.org/~history/Biographies/Babbage.html
  7. http://www.ideafinder.com/history/inventors/babbage.htm
  8. http://www.cbi.umn.edu/about/babbage.html