Innehållsförteckning:
Den analytiska motorn - det är inte ett prickigt namn, men denna skapelse i slutet av 1800-talet skulle ha varit imponerande, även för moderna publik. Det skulle ha varit en metallmonstrositet - en skarpsam, flerfaldig behemoth som behöver mycket mer utrymme än ett konventionellt serverrum för små företag. Det som denna design egentligen gjorde, var att börja överbrygga klyftan mellan det som fanns då och det som existerar nu och omvandla science fiction till verklighet.
Den analytiska motorn var en idé som en man vid namn Charles Babbage arbetade med fram till sin död 1871 - en maskin som, även om den aldrig helt byggd, ledde till de typer av smarta apparater som vi nu tar för givet. Den analytiska motorn har stelnat arvet från Charles Babbage som en visionär inom områdena informationsteknik och artificiell intelligens. Byggd på Babbages tidigare arbete med logaritmiska tabeller och automatisk aritmetisk funktion (och en mekanisk "Difference Engine" som kan utföra liknande grundläggande beräkningar), var den analytiska motorn utformad för att använda analog teknik för att i teorin göra något av dagens digitala maskiner använda tekniker som för 1800-talets sinne skulle ha likat trolldom eller magi.
Om du vill veta mer om hur denna plan utvecklats kan du kolla in någon av de olika online-hyllorna till Charles Babbage eller plocka upp den relativt otydliga smala upplagan av Jeremy Bernstein, The Analytical Engine: Computers - Past, Present and Future. Bernstein går in i detaljer om motorn och dess tillverkare och dokumenterar några av de väsentliga datafilosofier som startade den långa marschen framåt. Bernsteins bok skrevs på 1980-talet, eftersom den digitala datorn fortfarande utvecklades snabbt i relativ spädbarn, men boken täcker fortfarande många av de designprinciper som Babbage nu är känd för.
Kärnberäkningsprinciper
Vid automatisering av numeriska beräkningsprocesser påpekade Bernstein att Babbage kunde se in i framtiden, i termer av att eliminera behovet av mänsklig drift av sin motor. Han noterar att en av Babbages främsta lärjungar, Lady Lovelace, föreslog sin övervägande inom teknikvärlden för den tiden: "Denna motor överträffar sina föregångare, " skrev Lovelace, "både i omfattningen av de beräkningar som den kan utföra, och anläggningen, säkerhet och noggrannhet med vilken den kan påverka dem, och i avsaknad av all nödvändighet för ingripande av mänsklig intelligens under utförandet av dess beräkningar. "
Bernstein berättar också Babbages nyfikna "order-up" -hantering av modernt minne: "Om en viss logaritm behövdes, skulle maskinen ringa en klocka och visa vid ett fönster ett kort som skulle säkerställa vilken logaritm som behövs. Om operatören levererade fel värde, maskinen skulle ringa en högre klocka. "
I ett nick till de sekventiella och iterativa aspekterna av moderna programmeringsspråk som C ++, tänkte Babbage vad han kallade "motorn går framåt genom att äta svansen" för att utföra successiva operationer. Han utarbetade också system för villkorade operationer som moderna "if" -förklaringar. Bernstein går också in i kärnelementen i Babbages teoretiska numeriska cylindrar och andra analoga nummerhanteringsstycken.
"Alla datorer består av fyra basenheter." skriver Bernstein. "Först måste det finnas en mekanism för att få data och instruktioner till maskinen och för att få svar ut - länken, det vill säga mellan maskinen och den mänskliga programmeraren."
Denna och andra böcker om IT: s utveckling under många årtionden visar hur alltmer sofistikerade analoga ingångsmekanismer, som band- och stanskort, ledde till helt digitala konstruktioner som nu kan mycket mer kapabel att skicka information.
För det andra berättar Bernstein om Babbages användning av lagrat minne som - återigen - skulle vara i analoga behållare. En datormaskin måste också ha en typ av motor för programmering, som Bernstein kallar "bruket", och en omfattande "styrenhet" måste styra alla dessa operationer.
"Det är en av triumferna för modern elektronik att kretsar som kan göra alla dessa saker har utformats och producerats, " skriver Bernstein, "och det är en hyllning till Babbage att han föreställde sig hur samma saker kunde ha gjorts av en samling av växlar och hjul och spakar. "
Efterföljande framsteg
Betydande framsteg på Babbages teoretiska design skulle inte göras förrän några decennier in på 1900-talet. Brownstein kröniserar framväxten av maskiner som Mark 1, som utvecklats på 1940-talet, och den elektroniska numeriska integratorn och kalkylatorn (ENIAC), som när den presenterades 1946, bedövade världen med sin sofistikerade hårdvara och otroliga processorkraft. Generellt berättar Bernstein hur, som ett tidigt IT-landmärke, den analytiska motorn så småningom ledde till stordatorerna som började driva stora regeringssystem i mitten till slutet av 1900-talet, tills gradvis hårdvaruframsteg och motsvarande programmeringsutveckling utökade dessa sofistikerade krigsmaskiner till den enorma konsumentfrågan och World Wide Web (WWW) som vi nu litar på för att slå upp Miley Cyrus-videor och jämföra pizzarestauranger.
Kanske krävs det ett riktigt steampunk-fläkt för att uppskatta hur Babbages snyggt snurrade stålhjul och siffratryckta cylindrar skulle ha fått ut de typer av matteoperationer som vi nu kan göra med även de mest grundläggande programmen på persondatorer. Men när vi fortsätter att experimentera med ny hårdvara och nya gränssnitt, är det värt att titta tillbaka på en verkligt imponerande bit infrastruktur, en typ av maskin som skulle ha dvärgat vävstolarna, symaskinerna och dess pressar som en nästan mytologisk nyfikenhet och en föregångare till en framtida förvirrande modern tid.
