Zawartość
Na wynos:
Patrząc wstecz na silnik analityczny, starożytną koncepcję sprzed mikrochipów, możemy lepiej zrozumieć, w jaki sposób ludzkość stworzyła nasze stale ewoluujące maszyny.
Silnik analityczny - to nie jest krzykliwa nazwa, ale to dzieło z końca 1800 roku byłoby imponujące, nawet dla współczesnej publiczności. Byłby to metalowy potwór - stukotliwy, wielotonowy behemot, wymagający znacznie więcej miejsca niż konwencjonalna serwerownia dla małych firm. To, co naprawdę zrobił ten projekt, polegało na tym, aby zacząć wypełniać lukę między tym, co istniało wtedy a tym, co istnieje teraz, przekształcając science fiction w rzeczywistość.Silnik analityczny był pomysłem, że człowiek o nazwisku Charles Babbage pracował nad śmiercią w 1871 r. - maszyna, która - choć nigdy nie w pełni zbudowana - doprowadziła do powstania inteligentnych urządzeń, które teraz uważamy za pewnik. Silnik analityczny ugruntował dziedzictwo Charlesa Babbage'a jako wizjonera w dziedzinie technologii informatycznych i sztucznej inteligencji. Zbudowany na podstawie wcześniejszej pracy Babbage'a z tabelami logarytmicznymi i automatyczną funkcją arytmetyczną (oraz mechanicznym „silnikiem różnicowym” zdolnym do wykonywania podobnych podstawowych obliczeń), silnik analityczny został zaprojektowany z wykorzystaniem technologii analogowej do teoretycznego wykonania niektórych czynności dzisiejszych maszyn cyfrowych używając technologii, które według XIX wieku przypominałyby czary lub magię.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak opracowano ten plan, zapoznaj się z dowolnym internetowym hołdem Charlesa Babbage'a lub wybierz stosunkowo niejasną, wąską wersję autorstwa Jeremy'ego Bernsteina, The Analytical Engine: Computers - Past, Present and Future. Bernstein szczegółowo opisuje silnik i jego twórcę, dokumentując niektóre z podstawowych filozofii danych, które zapoczątkowały długi marsz do przodu. Książka Bernsteina została napisana w latach 80. XX wieku, ponieważ komputer cyfrowy ewoluował bardzo szybko we względnym stadium niemowlęcym, jednak książka wciąż obejmuje wiele zasad projektowania, z których Babbage jest obecnie znany.
Podstawowe zasady obliczeniowe
Automatyzując procesy obliczeń numerycznych, Bernstein zwraca uwagę, że Babbage był w stanie spojrzeć w przyszłość, eliminując potrzebę obsługi silnika przez człowieka. Zauważa, że jedna z głównych uczniów Babbage, Lady Lovelace, zasugerowała swoją dominację w świecie technologii tamtej epoki: „Silnik ten przewyższa swoich poprzedników” - napisał Lovelace - zarówno pod względem obliczeń, jakie może wykonać, jak i obiektu , pewność i dokładność, z jaką może na nie wpływać, oraz przy braku wszelkiej konieczności interwencji ludzkiej inteligencji podczas wykonywania jej obliczeń. ”Bernstein opowiada także o ciekawej obsłudze nowoczesnej pamięci przez Babbage'a: „jeśli potrzebny byłby pewien logarytm, maszyna miała zadzwonić dzwonkiem i wyświetlić w oknie kartę, która byłaby pewna, który logarytm byłby potrzebny. Jeśli operator dostarczy zła wartość, urządzenie miało głośniej zadzwonić. ”
W odpowiedzi na sekwencyjne i iteracyjne aspekty współczesnych języków programowania, takich jak C ++, Babbage wymyślił coś, co nazwał „silnikiem poruszającym się do przodu poprzez zjadanie ogona” do wykonywania kolejnych operacji. Opracował także systemy dla operacji warunkowych, takich jak nowoczesne instrukcje „jeśli”. Bernstein wchodzi również w podstawowe elementy mieszczące się w teoretycznych cylindrach numerycznych Babbage'a i innych analogowych elementach obsługujących liczby.
„Wszystkie komputery składają się z czterech podstawowych jednostek”. pisze Bernstein. „Po pierwsze, musi istnieć mechanizm dostarczania danych i instrukcji do maszyny oraz uzyskiwania odpowiedzi - połączenie między maszyną a ludzkim programistą”.
Ta i inne książki o postępach IT przez wiele dziesięcioleci pokazują, jak coraz bardziej wyrafinowane analogowe mechanizmy wejściowe, takie jak taśmy i karty dziurkacze, doprowadziły do całkowicie cyfrowych projektów, które teraz mogą znacznie lepiej przekazywać informacje.
Po drugie, Bernstein wyjaśnia wykorzystanie przez Babbage'a przechowywanej pamięci, która - znowu - byłaby w pojemnikach analogowych. Maszyna obliczeniowa musi również posiadać rodzaj silnika do programowania, który Bernstein nazywa „młynem”, a kompleksowa „jednostka sterująca” musi sterować wszystkimi tymi operacjami.
„To jeden z triumfów współczesnej elektroniki, w którym obwody, które mogą robić wszystkie te rzeczy, zostały zaprojektowane i wyprodukowane”, pisze Bernstein, „i jest to hołd dla Babbage'a, który przewidział, jak te same rzeczy mogłyby być wykonane przez kolekcję kół zębatych, kół i dźwigni. ”
Późniejszy postęp
Znaczący postęp w teoretycznych projektach Babbage'a został osiągnięty dopiero kilka dekad w latach 1900. Brownstein opowiada o pojawieniu się takich maszyn, jak Mark 1, opracowany w latach 40. XX wieku, oraz elektroniczny integrator numeryczny i kalkulator (ENIAC), który po odsłonięciu w 1946 r. Zadziwił świat swoim wyrafinowanym sprzętem i niesamowitą mocą przetwarzania. Ogólnie rzecz biorąc, Bernstein opowiada, w jaki sposób, jako wczesny punkt zwrotny w dziedzinie IT, silnik analityczny ostatecznie doprowadził do komputerów mainframe, które zaczęły zasilać główne systemy rządowe w połowie lub pod koniec XX wieku, aż stopniowo postępy sprzętowe i związane z nimi zmiany programistyczne rozszerzyły te zaawansowane maszyny wojenne w ogromną, skierowaną do konsumentów i indywidualną sieć World Wide Web (WWW), na której teraz polegamy, szukając twerkujących filmów Miley Cyrus i porównujących restauracje pizzowe.Być może prawdziwy fan steampunk docenia sposób, w jaki zgrabnie obracające się stalowe koła Babbage'a i cyfrowo cylindry wypaliłyby operacje matematyczne, które możemy teraz wykonać nawet z najbardziej podstawowymi programami na komputerach osobistych. Jednak, gdy kontynuujemy eksperymenty z nowym sprzętem i nowymi interfejsami, warto spojrzeć wstecz na naprawdę imponujący kawałek infrastruktury, rodzaj maszyny, która przyćmiłaby krosna, maszyny do szycia i prasy swoich czasów jako niemal mitologiczna ciekawość i zapowiada oszałamiający współczesny wiek.