计算机之父叫什么名字(计算机之父是谁)

西方世界公认的计算机之父

一提到“计算机之父”,大部分人想起的一定是阿兰·图灵,如果再拓展一些,冯·诺依曼、查尔斯·巴贝奇可能也会入围。

然而如果你在谷歌或者必应,用英文搜索”father of computer” ,排在第一位的,始终是他,Charles Babbage KH。
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这位看起来很有范的英国绅士——查尔斯·巴贝奇,大众并不太熟悉的名字。

他耗尽了可以制造两架军舰、22台蒸汽火车头的经费,外加银行家父亲留下的全部身家,穷极一生,也没能制造出任何一台他所描述的机器。

然而,那些超前了至少一个世纪的设想,被誉为现代计算机的先驱,代表了机械智能的最高水平,他也被称为计算机之父。

数学天才的奇思妙想

跟大部分好奇的小男孩一样,巴贝奇从小有任何事情都要寻根究底的习惯,拿到玩具也会拆开来看看里面的构造。由于从8岁起身体就一直不好,上一阵学就得回家休养,他爹便给他请了不少私人老师。

1810年10月,19岁的巴贝奇来到剑桥大学三一学院。这儿是剑桥规模最大、财力最雄厚、名声最响亮的学院之一。
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在整个20世纪,三一学院获得了34个诺贝尔奖以及4个菲尔兹奖,数量上碾压了牛津和剑桥大学其他各个学院。知名校友有物理学家牛顿、波尔,哲学家伯特兰·罗素,还有查尔斯王子等等。

原本巴贝奇对这座顶级学府充满了期待,来了才发现,老师掌握的数学知识还不如他自己多,教的知识他早就自学过了,无敌是多么寂寞。

1820年,英国皇家天文学会成立,巴贝奇为创始人之一。在这里,他们要做大量的计算,耗费的人力物力巨大,又不能保证百分比的准确率。在当时,甚至找不到一张完全准确的表格。
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所以,巴贝奇意识到:只要是人为的,就没有完美的。于是他思忖着,那些繁琐的程序,能不能用机器来代替呢?

那时候的机械计算机器,已经发展了三百多年,汇聚了众多天才智慧,却停留在和加、减、乘、除,这些简单到不能再简单的基本运算打交道。

像托马斯·德科尔马在1820年发明的这款计算器,是商业上成功应用的最早的计算器,然而它和巴贝奇的要求相去甚远。
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机械史上最复杂的巅峰之作

1822年6月14日,巴贝奇向皇家天文学会递交了一篇名为《论机械在天文及数学用表计算中的应用》的论文,差分机的概念正式问世,获得了皇家天文学会的最高奖项——金质奖章。

与论文一起亮相的,是一台简单的原型机——差分机0号。所谓差分,就是把函数表的复杂算式转化为差分运算,用简单的加法代替平方运算。
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英国政府看到原型机后非常感兴趣,次年拨款1700英镑,希望巴贝奇能做出实用产品,彻底解决编写数值表的大难题。

谁知实行起来要比想象中要困难得多。差分机对制作的精度要求,远远超越了所处时代的真实水平。巴贝奇跑遍整个欧洲也没找到多少能用的零件,于是在制造机器之前,还要先考虑怎么制造各类零件。

原本以为两三年就能搞定,没想到10年过去了,巴贝奇却只完成了设计稿的七分之一。
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再过了十年,也就是1842年,政府正式宣布不再出资,为期20年的差分机项目,最终以失败告终。至此项目花销的经费已经高达17000英镑,这笔数字是最初预算的整整10倍,差不多可以建造22台蒸汽机车或者2艘战舰了。

巴贝奇却并没有因此受到打击,此时他的精力已经转向了一项更伟大,更具开创性的研究。

差分机固然强大,但终究只能计算多项式而已,如果能利用“机器”将计算到印刷的过程全部自动化,那么计算错误、抄写错误、校对错误、印制错误等人为疏失将会被全面消除,这不是更好吗?

借鉴了法国一位织布工用穿孔卡片来控制织布机的创意,1833年,巴贝奇着手开始了一种可编程序机器的设计。
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他设定了4种输出装置,其一为打印装置,其二为曲线绘图仪,其三为响铃,其四为打孔机,用于制造穿孔卡片。这台被称作“分析机”的机器,直接将机械计算的理念从地表推上云天。

后人惊讶地发现,他设计的分析机的组成结构,竟和现代计算机如出一辙,要知道,现代计算机的五大组成部件是由冯·诺依曼在1945年才明确提出的。

才华横溢却抱憾而终,遗言让人感慨

仿佛是老天爷一个玩笑式的魔咒,分析机的研制不幸步了差分机的后尘,巴贝奇付出了几十年的努力,耗掉银行家父亲留下的全部身家,直至离世前仍只建成了它的一小部分。
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藏于伦敦科学博物馆的分析机半成品

巴贝奇抱憾而终,留给后世的仅仅只有这台小小的模型和两千多张图纸。他在遗言中写道:
如果一个人不因我一生的挫折而却步,仍然一往直前制成一台具有全部数学分析能力的机器……那么我愿将我的声誉毫不吝啬地让给他,因为只有他能够完全理解我的种种努力,以及这些努力所得成果的真正价值。
巴贝奇通过自己的努力,开启了人类社会的计算机化进程。从那以后,计算机开始慢慢地征服世界。虽然没有造出完整的“分析机”,他仍被多数人称为“现代计算机之父”。

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