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 automaatkalkulaatori (arvuti) loojaks ja seega pani ta aluse arvutite arenguloole. Tema lõpetamata arvutusmasinate osad on välja pandud näitusel Londoni teadusmuuseumis. 1991. aastal ehitati Babbage'i kirjeldustele ja joonistele tuginedes mehaaniline arvuti valmis ja see töötas perfektselt. Seega kui Babbage'il oleks õnnestunud oma masin lõpuni valmis ehitada, töötanuks ka see korralikult. Üheksa aastat hiljem sai teadusmuuseum valmis ka väljatrükiseadme, mille Babbage oli oma arvutile kavandanud.

Elukäik[muuda | muuda lähteteksti]

Sünd[muuda | muuda lähteteksti]

Babbage'i sünnikohta on korduvalt vaidlustatud, aga tõenäoliselt sündis ta Inglismaal Londonis aadressil 44 Crosby Row Walworth Road. Larcomi tänava ja Walworth Roadi ristmikul mälestab Babbage'it sinine mälestustahvel.

Tema sünnikuupäev on The Timesi 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 Praed's & Co panganduspartner. Tema ema oli Betsy Plumleigh Teape. 1808. aastal kolis Babbage'i pere vanasse Rowdeni majja Ida-Teignmouthis.

Haridus[muuda | muuda lähteteksti]

Umbes 8 aasta vanuselt saadeti ta Exeteri lähedal asuvasse Alphingtoni maakooli, sest ta tervis vajas kosutust. Lühikest aega käis ta Kuningas Edward VI koolis 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 huvi matemaatika vastu. Ta õppis kahe eraõppejõu kaasabil ka pärast akadeemiast lahkumist. Neist esimene oli vaimulik Cambridge'i lähedalt ja teine oli Oxfordi õppejõud, kellelt Babbage omandas piisavalt põhiteadmisi, 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 nende sõpruskond 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. 1812. aastal saadeti Babbage Peterhouse'i Cambridge'is. Ta oli seal parim matemaatik, aga ei lõpetanud ühegi autasuga. Ometi sai ta 1814. aastal ilma eksamita oma teadusliku kraadi.[1]

Abielu, pere ja surm[muuda | muuda 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 – jõudsid täisikka. Charles'i naine Georgiana suri Worcesteris 1. septembril 1827, samal aastal kaotas ta oma isa, nende teise poja Charles'i ja nende vastsündinud poja Alexandri. 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 neerupuudulikkusse. 1983. aastal leidis ja avalikustas lahkamise tulemused tema poja-poja-pojapoeg. 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 kuus erinevat töötavat automaatset kalkulaatorit, toetudes oma isa kavanditele. Üks neist masinatest saadeti Harvardi ülikooli. Praegu on see masin väljas teadusmuuseumis Londonis.[2]

Babbage’i arvutusmasinad[muuda | muuda lähteteksti]

Babbage'i arvutusmasinad olid mehaaniliste arvutusseadmete seas oma võimaluste poolest esimeste hulgas, kuid neid ei ehitatudki päris valmis; selle põhjuseks oli enamjaolt rahapuudus, aga ka mõned isiksuseprobleemid. Babbage juhtis masinate ehitust, mis pidid töötama aurujõul, seega mehhaniseeritult, ning seda tegevust saatis esialgu ka teatav edu. Rohkem kui 10 aastat toetas valitsus tema projekti, kuid hiljem hakati Babbage'is kahtlema ning seetõttu katkestati tema rahastamine.[3]

Kuigi Babbage'i masinad olid mehaanilised ja kohmakad, oli nende põhiehitus sellele vaatamata väga sarnane tänapäeva arvuti omaga. Andmete ja mälu osad olid teineteisest eraldatud, arvuti tööd juhiti programmi abil ning masinal olid eraldi üksused andmete sisestamiseks ja väljastamiseks.

Babbage’i diferentsmasin, 1832

Diferentsmasin[muuda | muuda lähteteksti]

Babbage’ile andsid tõuke arvutuste automatiseerimiseks vead trigonomeetria tabelites (neid kasutati laialdaselt navigatsioonis). Tabeliandmed saadi funktsioonide aproksimeerimisel hulkliikmetega, mis võimaldas välja arvutada lõplikud vahed (diferentsid). Logaritmide ja trigonomeetriliste funktsioonide asendamine järk-järgult täpsemate lähisväärtustega võimaldab teha keerukaid arvutusi suure täpsusega. Lõplike vahede arvutus taandub liitmis- ja lahutamisteheteks. Nende rutiinsete arvutuste tegemiseks kavandaski Babbage masina, mis pidi asendama inimesi, keda kutsuti arvutajateks (ingl computer). Kui arvutaja juhtus vea tegema, siis kajastuski see ka lõpptulemuses, tabeli arvandmes.

Ta alustas oma diferentsmasina (ingl difference engine) loomist 1822. aastal. Mõned prototüübi osad on endiselt nähtaval teadusajaloomuuseumis Oxfordis. Selle prototüübi põhjal arendati välja esimene automaatne kalkulaator, mis jäi küll lõpetamata. Esimene kalkulaator oleks koosnenud umbes 25 000 peenmehaanika osast, kaalunud 13,6 tonni ja oleks olnud umbes 2,4 meetri kõrgune.

Hiljem projekteeris ta täiustatud versiooni Automaatne kalkulaator number 2, mis jäi samuti ellu viimata. Alles aastail 1989–1991 valmistati nende Babbage’i kavandite järgi Londoni teadusmuuseumile masin, mis sooritas oma esimesed arvutused 31 numbrikoha täpsusega, mis on palju suurem kui tavalisel moodsal taskukalkulaatoril.

Analüütilise masina mudel (valmistatud Londoni teadusmuuseumile)

Analüütiline arvutusmasin[muuda | muuda lähteteksti]

Varsti pärast diferentsmasina valmisehitamise ebaõnnestumist alustas Babbage 1834. aastal uue ja keerukama, täisautomaatse arvutusmasina kavandamist, mida nimetas analüütiliseks masinaks (ingl analytical engine). See ei olnud üks lõpetatud projekt, vaid kogum õnnestunud kavanditest, millega ta tegeles kuni oma surmani. Põhiline erinevus kahe masina vahel on see, et täisautomaatset arvutusmasinat saab programmeerida, kasutades perforeeritud kaarte. Ta taipas, et programme saab kodeerida nende kaartide abil; inimene peab algselt ainult programmi looma, siis sisestama programmi kaartidelt masinasse ja laskma sellel töötada. Täisautomaatne masin oleks kasutanud Jacquardi perfokaartidest moodustatud tsükleid mehaanilise kalkulaatori juhtimiseks, millele oleks sisendina ette antud eelnevate arvutuste tulemused. See masin oleks kasutanud samu võtteid mis tänapäeva arvutites, näiteks järjestikune programmi täitmine ja hargtöötlus. See oleks olnud esimene mehaaniline seade, mis oleks vastanud Turingi masina tingimustele. Matemaatik Ada Lovelace, üks väheseid inimesi, kes täies mahus Babbage'i ideid mõistis, lõi täisautomaatse arvutusmasina jaoks programmi. 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.[4]

On the economy of machinery and manufactures, 1835

Muid saavutusi[muuda | muuda lähteteksti]

1824. aastal anti Babbage'ile kuningliku astronoomiaseltsi kuldmedal (Gold Medal of the Royal Astronomical Society). Ta oli selle seltsi 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 ol tegev Astronomical Society asutamisel aastal 1820 ning Statistical Society asutamisel aastal 1834. 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 konstrueeris Babbage veduri ette kinnitatava põrkeraua raja puhastamiseks takistustest.

Babbage leiutas ka oftalmoskoobi ehk silmapeegli. Ta andis selle küll füüsikutele katsetamiseks, kuid siiski vajus tema leiutis 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.[5]

Mälestuse jäädvustusi[muuda | muuda 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.

  • British Rail nimetas 1990. aastatel tema järgi veduri, see toimus programmi raames, kus veduritele anti kuulsate ja tähtsate teadlaste nimed.
  • The University of Plymouth mälestab Charles Babbage'it Babbage'i hoonega, milles asub ülikooli arvutusosakond.
  • Monk's Walk School-is asub kiviplokk nimega "Babbage", mälestamaks tema teadustööd.
  • Chessingtonis, Royal Borough of Kingston upon Thames, on uues elamurajoonis antud tee nimeks Charles Babbage Close.
  • Pragrammeerimiskeel The Babbage programming language for GEC 4000 series minicomputers on tema järgi nimetatud.
  • Charles Babbage esineb suure mõtlejana 2008. aasta strateegiavideomängus Civilization Revolution.
  • Totnesi muuseumis on Babbage Room, Totnesis veetis Babbage oma noorusaja.
  • Londoni tänaval 1 Dorset St. on roheline mälestustahvel, mis meenutab, et Babbage elas oma elust 40 aastat sellel tänaval.[6]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

Kasutatud allikad[muuda | muuda 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