Реферати українською » » Чарльз Бэббидж – людина, який випередив свою епоху


Реферат Чарльз Бэббидж – людина, який випередив свою епоху

Страница 1 из 6 | Следующая страница

Житомирський державний педагогічний університет імені Івана Франка

 

“Чарльз Бэббидж – людина, який випередив свою епоху”

студентки 52 групи

фізико-математичного факультету

Куліш О.І.

 

 

 

2000 р.

План

1. Розвиток обчислювальної техніки до Ч. Бэббиджа. 3

2. Юнацькі роки Бэббиджа. 5

3. Разностная машина Бэббиджа. 9

4. Доля разностной машини.. 12

5. Аналітична машина Бэббиджа. 15

6. Теоретичні можливості машини.. 18

7. Дослідження Бэббиджа у різноманітних галузях знання. 26

8. Укладання. 33

9. Література. 36


Розвиток обчислювальної техніки до Ч. Бэббиджа

З необхідністю вважати люди зіштовхнулися на камен ном столітті. Є свідчення, що у палеоліті насеч ками на кістяних і кам'яних виробах відзначали недо торый рахунок.

З розвитком суспільства рахунок став ще більше необхідний, між собою з'явилися великі числа, викладки з якими всі ускладнювалися. Природно виникла потреба у приладах, які полегшили б рахунок. Найпростіший з цих «приладів» завжди було з людиною — це 10 паль цев його рук. З іншого боку, вважали з допомогою карбів на палицях, кістках і каменях, вузлів на мотузках та інших примітивних пристосувань. Але вже у давнини широ де торгівлі поширення набули лічильні прилади, які об'єднуються єдиною спільною назвою — абак. Під абаком розуміється будь-який лічильний прилад, у якому відзначені місця розташування окремих розрядів, а числа видаються кількістю різних дрібних предметів (камінчиків, кісточок тощо. п.).

Греки, слов'яни й інші народи використовували для записи чисел літери алфавіту. Однак у алфавітній ну мерации арифметичні дії не проводилися, вона вживалася переважно для записи дат і результатів обчислень. Самі обчислення виконувалися на лічильної дошці. Арифметика втілили в абаці, точніше, рахунок ная дошка з її можливостями і що представляла арифме тику; так тривало до поширення зручних для обчислення цифр і позиційної системи числення.

У Х—XII ст. у Європі з'явилося багато робіт, посвя щенных вирахування на абаці. Однак у з распростра нением десяткової позиційної системи числення на чалось поступове витіснення обчислень на абаці пись менными обчисленнями. Цей процес відбувається йшов у гострої боротьбі, як тоді вважали, двох наук: математики на абаці і математики без абака, на папері.

З розвитком математики зростанням обсягу обчислень виникає прагнення спростити і полегшити сам обчислювач ную роботу. З цією метою створюються як обчисли тільні прилади, а й таблиці.

 На початку XVII в. шотландський математик Д. Непер (1550—1617), використовуючи одне із поширених у той час способів множення (множення гратами), перед ложил лічильний прилад, являє собою по-осо бому записану таблицю множення, що він на кликав рахунковими паличками. Дії множення і розподілу проводилися з допомогою викладання паличок за правилами і зчитування результату.

Творцем першої механічної обчислювальної мало шини був професор Тюбингенского університету У. Шикард (1592—1635).

Машина Шикарда складалася з трьох часток: сумую щего устрою, розмножувального пристрої і механізму для записи проміжних результатів. Суммирующее пристрій (шестирозрядна машина) була сукупність зубчастих передач. В кожній осі знаходь лось за однією шестірні з десятьма зубцями і з вспомога тельному однозубому колесу-пальцу. Палець служив для дискретної передачі десятка в наступний розряд після накопичення у минулому десяти одиниць.

Сложение в машині виконувалося поворотом на нуж ную величину набірних коліс кожного розряду, вычита ние — обертанням шестерні у бік. У окош ках машини (віконцях зчитування) бачили набране число, і навіть всі наступні результати. Вычисление суми і різниці полягала лише у наборі чисел і счи тывании результату. Розподіл замінялося послідовник ным відніманням дільника з діленого. Множительное пристрій машини складався з записаних на папері таблиць множення, які намотувалися на шість па раллельных валиків. При множенні потрібно було повернути відповідним чином валики і прочитати за правилами результат.

Третє пристрій машини складався з шести осей з нанесеними ними цифрами і панелі з 6 окош ками. Поворотом осей в віконцях можна було поставити число, що слід запам'ятати, наприклад, який-небудь проміжний результат. У такий спосіб мало шині Шикарда лише суммирующая частина суспільства була механи ческой, інші ж виглядали рухливі таблиці.

Велику популярність придбала суммирующая мало шина Б. Паскаля (1623—1662). Принципово вона відрізнялася від суммирующей частини машини Шикарда. Перший зразок машини, побудований 1641 р. мав багато недоліків, і Паскаль після закінчення почав будувати нову машину, яку закінчив через 3 роки. Ця, друга модель стала базової: всі наступні мало шини, які будував Паскаль, обмаль відрізнялися від нього, хоча у кожну їх вносилися деякі изме нения. Паскаль побудував близько 50 машин. Деякі їх сягнули нашого часу.

Вперше придатну для обчислень машину, на кото рій можна було виконувати чотири арифметичних дей ствия, створив уродженець Эльзаса Карл Томас де Кольмар. Він також налагодив вперше масове виробництво свої машини. У 1818 р. Томас скон струировал, а 1820 р. побудував рахункову машину, кото рую назвав арифмометром. У 1821 р. Томас представив свою машину в руки Паризької академії.

Отже до середини ХІХ ст. був лише одне досить задовільний для практики арифмо метр — арифмометр Томаса. Решта обчислювач ные машини було пристосовано або тільки для сло жения і вирахування, або значно поступалися арифмометру Томаса. Тільки Бэббидж у тому в XIX ст. зміг цілком по-новому по дійти до обчислювальних машин, разра файно ботати основні засади функціонування, в осо бенности, у головному своєму витворі — аналітичної машині, і започаткувати рішенню основних проблем сучасної обчислювальної техніки, що дозволило років через вказувати назву «батьком обчислювальних машин».

Юнацькі роки Бэббиджа

Чарльз Бэббидж народився 26 грудня 1791 р. на південному заході Англії маленькому містечку Тотнес, у графстві Девоншир. Батько його Бенджамін Бэббидж, банкір фірми «Прэд, Макворт і Бэббидж» згодом залишив синові досить велику стан. Чарльз був слабкий ребен кому і батьки поспішали віддавати її до школи. До 11 років його навчала мати (уроджена Єлизавета Тип), про до торою Чарльз завжди казав з великою повагою. Вже відомим ученим, він часто радився із нею з різних питань.

З 11 років Бэббидж навчався приватних школах, спочатку у Альфингтоне — невеличкому містечку в Девонширі, а й за тим неподалік Лондона у місті Энфилде. Бо в школі Чарльз захопився математикою, займався нею багато і з задоволенням, у результаті отримав осно вательную математичну підготовку. Саме тоді він детально вивчив книжку Уорда «Керівництво для юних математиків», і навіть ряд більш фундаментальних праць з математики: «Принципи аналітичних обчислень» Вадхауза, «Флюксии» Дитона і навіть «Теорію функцій» Лагранжа.

Бэббидж з дитинства виявляв інтерес до раз особистим механічним автоматам, хто був поширені в XVIII і на початку ХІХ ст. При підлозі чении кожної нової іграшки він незмінно запитував: «Хіба перебуває всередині її?». Чарльз і дуже рано почав намагатися будувати механи ческие іграшки, що, до речі, їй немає завжди хо рошо вдавалося.

У 1810 р. дев'ятнадцятирічний Бэббидж вступив у Тринити-колледж Кембриджського університету. У кіл ледже, до свого подиву, Ч. Бэббидж виявив, що він знає математику краще від своїх однолітків. Іноді своїм питанням він ставив за глухий кут навіть викладачів.

Чарльз був товариським людиною й мав велике коло знайомих, серед яких були молодь із до вільно різнобічними інтересами: аматори та маті матики, і шахів, та верхової їзди тощо. п. Найбільш біля кими його друзями стали Джон Гершель (1792—1871), син знаменитого астронома У. Гершеля, і Джордж Пикок (1791—1858). Друзі уклали угоду «докласти всіх зусиль, аби залишити світ мудрішим, що вони знайшли його».

У 1812 р. три друга ( Бэббидж, Гершель і Пикок) сов местно коїться з іншими молодими кембріджськими математи ками заснували «Аналитическое суспільство», організація якого стала поворотним пунктом для всієї британ ской математики.

«Аналитическое суспільство» стало проводити регуляр ные засідання, у яких його члени виступав із науч ными доповідями, обговорювали які у друку ра боти. «Аналитическое суспільство» розвинуло досить біль шую видавничу діяльність, зокрема, стало публи кувати свою працю. Бэббидж, Гершель і Пикок в 1816 р. перевели із французької «Трактат по дифферен циальному і інтегральному підрахунку» професора Політехнічної школи Парижі С.Ф. Лакруа (1765 – 1843), доповнивши їх у 1820 р. двома томами прикладів. Усі три друга тим часом багато займалися математикою.

 Бэббидж був здатним студентом і добре навчався, але він вважав, що його друзі Гершель і Пикок до стигли у математиці великих успіхів, що вона. Аби не допустити після закінчення бути третім серед найкращих студентів у Тринити-колледже, він у 1813 р. перетворюється на коледж Св. Петра. Справді він був першим студентом і, закінчивши коледж, одержав у 1814 р. ступінь бака лавра.

У 1815 р. у віці 24 років Бэббидж одружується з 23-летней Джорджії Витмур і переїжджає до Лондон.

У 1816 р. стала вакантної посаду професора в од ном з коледжів Лондона. Бэббидж, обладнаний хоро шими рекомендаціями, припускав зайняти цю посаду у тому ж році. Але він ні обраний та домігся назна чения лише наступного року. У 1817 р. Бэббидж стано вится магістром наук.

У 1819 р. Бэббидж хотів зайняти звільнилося професора спеціалісти кафедри математики Единбурзького универ ситета. І тут Бэббидж ні прийнято відразу: причиною відмови стало його нешотландское походження. Його утвер дили на посаді професора лише крізь двох років після численних прохань й рекомендацій впливових осіб.

Бэббидж, будучи дуже енергійної натурою, интере пхався широким колом наукових запитань і виявив себе у різних галузях діяльності. Ще в мо лодые рік він почав писати граматику і словник миро вого універсальної мови. Та залишилася не завершеною, як й ціла серія словників найбільш раз особистих цілей. Під час поїздок і подорожей він не пропустило нагоди виміряти пульс і частоту дихання тварин. У цих спостережень підготував «Таблицю констант класу ссавців». Ще у студентські роки Бэббидж почав замислюватися над тим, як уникнути помилок під час складання різних таблиць. Вперше у Англії навігаційні таблиці були було опубліковано у 1766 р. Трудоемкие розрахунки цих таблиць проводили у надувалася протягом багатьох років. Попри всі старання укладачів, вони містили помилки. Досліджуючи причини виникнення цих помилок, Бэббидж дійшов про можливість розрахунку різних таб осіб машиною. Бэббидж наводить дві версії обставин, що спонукали його розпочати роботу створення вычис лительной машини. Одну він викладав у 1822 р., іншу — 40 років.

Відповідно до першу версію, викладеної Бэббиджем, од нажды Гершель приніс йому розрахунки, виконані ви числителями Астрономического суспільства. Проте в Бэббиджа і Гершеля засумнівалися щодо каче ства роботи обчислювачів. Вони розпочали тяжку перевірку і виявили велика кількість помилок. Бэббидж сказав: «Я б, щоб ці розрахунки виконувалися з по міццю джерела енергії», потім Гершель відповів: «Це можливо». За словами Бэббиджа, такі розмови породив ідею, втіленням якою він займався все життя.

 За другою версією, викладеної Бэббиджем, було дещо інакше. Котрогось вечора Бэббидж сидів у кімнаті аналітичного нашого суспільства та розмірковував складність розрахунку логарифмічних таблиць. Саме тоді у кімнату ввійшов з його на друзів і запитав: «Ну, Чарльз, що ти меч танеш?» Вказуючи на таблицю логарифмів, Бэббидж отве тил: «Гадаю, всі ці таблиці можна розрахувати машиною». Бэббидж пише, що «всі ці події, має бути, відбулося 1812 чи 1813 року».

Звісно, обидві версії несуть у собі відтінок легенди. Фактом лишається тільки те, що ще студентські роки Бэббидж зацікавився можливостями різноманітних математичних розрахунків з допомогою обчислювальних машин. Згодом це думки цілком оволоділи Бэббиджем. Він переставав займатися проблемами, свя занными з обчислювальними машинами протягом усієї своєї довге життя. Понад те, він присвятив їм своє життя.

12 січня 1820 р. у Лондоні було створено Астрономи ческое суспільство, у створенні якого велике участь приймав Бэббидж. На чолі суспільства став доктор У. Бенкет сон, його активним помічником був Бэббидж, котрий зіграв значної ролі у цьому суспільстві. Він послідовно був однією з секретарів суспільства, віце-президентом, секретарем по закордонних справ і членом Ради.

Ставши членом Королівського нашого суспільства та ознайомившись із його роботою, Бэббидж виступив із різкою критикою царив ших там порядків. Він представив в руки суспільства план великих реформ, які мають оздоровити суспільство, створити кращі економічні умови для наукової праці його членів. У проекті Бэббидж вимагав встановлення демократичної процедури виборів у члени суспільства, цьому він вважав за необхідне публікацію наукових статей як випробування для йдуть на члени. Він вимагав свободи дискусій за політичними вопро сам на засіданнях суспільства. У проекті він выдви нул і багато інших вимог, хто був направ льони убік демократизації суспільства.

королівське товариство відкинуло проект Бэббиджа без обговорення. Рассерженный лаштунками тієї відмови Бэббидж про должал засуджувати порядки в Королівському суспільстві.

У 1828 р. Бэббидж був обраний професором математики Люкасовской кафедри Кембриджського університету. Через багато років значиться Бэббидж зазначав, що обрання з цього кафедру було єдиною честю, якій він удо стоился у країні. Він вважає, що обрання пояснюється інтересом, який викликала його робота над обчислювальної машиною.

За 11

Страница 1 из 6 | Следующая страница

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Чарльз Дарвін
    «Якщо дозволимо дати собі волю уяви, може раптом виявитися, що –брати по болю, хворобам, смерті,
  • Реферат на тему: Чорний барон
    "Біла армія, знову готують нам царський трон. Але від тайги до британських морів Червона Армія
  • Реферат на тему: Чернишевський Н.Г.
    Чернишевський, Микола Гаврилович (12(24).VII.1828, Саратов - 17(29).Х.1889, там-таки) - економіст,
  • Реферат на тему: Чехов та її зв'язку з медициною
    КУБАНСКАЯ ДЕРЖАВНА МЕДИЧНА АКАДЕМІЯ Кафедра соціальної медицини Зав. кафедрою: професор Войцехович
  • Реферат на тему: Суспільно-політична діяльність Костомарова
    Академія роботи й соціальних відносин Федерації профспілок України Реферат на задану тему: Виконав:

Навігація