一臺(tái)一百多年前的計(jì)算機(jī),能夠通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)算,是人類機(jī)械自動(dòng)化的極致創(chuàng)造。
機(jī)械史上的最強(qiáng)大腦——查爾斯·巴貝奇發(fā)明了機(jī)械史上最復(fù)雜的巔峰之作——差分機(jī)。以蒸汽驅(qū)動(dòng)大量的齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn),可以自動(dòng)解算100個(gè)變量的復(fù)雜算題。
計(jì)算機(jī)先驅(qū)查爾斯·巴貝奇,是一位英國(guó)數(shù)學(xué)家,大家對(duì)他或許并不熟知。為了能夠?qū)崿F(xiàn)從計(jì)算到印刷全過(guò)程自動(dòng)化,巴貝奇在1822年便開始了差分機(jī)的設(shè)計(jì)和制造,差分機(jī)一號(hào)可以處理3個(gè)不同的5位數(shù),計(jì)算精度達(dá)6位小數(shù)的函數(shù)運(yùn)算(此時(shí)的中國(guó)還是道光年間)。
要知道100多年前,當(dāng)時(shí)的制造工藝還處于比較低的水平,能夠設(shè)計(jì)出來(lái)的差分機(jī)未必能夠?qū)崿F(xiàn)制造,并且依靠蒸汽驅(qū)動(dòng)的差分機(jī)體積十分龐大,第一臺(tái)差分機(jī)用了10年的時(shí)間也只完成了七分之一的制造,英國(guó)政府看不到希望于是撤銷了對(duì)該項(xiàng)目的資助。
巴貝奇并沒有因此而放棄對(duì)差分機(jī)的研究,經(jīng)過(guò)多年精心總結(jié)鉆研,巴貝奇重新設(shè)計(jì)的更為精密的差分機(jī)二號(hào),運(yùn)算精度可達(dá)20位小數(shù),但因找不到出資人,差分機(jī)二號(hào)甚至只停留在了設(shè)計(jì)階段??萍夹枰瞬?,需要技術(shù),更需要資金。巴貝奇的超前構(gòu)想停留在了蒸汽時(shí)代。
盡管如此,巴貝奇的設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)圖紙被保留了下來(lái),差分機(jī)在幾十年后被打造出。
1985年,倫敦科學(xué)博物館依照巴貝奇留下的圖紙,制造出了一臺(tái)完整的差分機(jī)二號(hào),這臺(tái)巨大的手搖智能機(jī)械計(jì)算機(jī),長(zhǎng)3.35m,高2.13m,由4000多個(gè)零部件構(gòu)成,重達(dá)2.5噸。這臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算結(jié)果同巴貝奇設(shè)想的幾乎一樣,只是運(yùn)算精度上有些許出入。
倫敦科學(xué)博物館的差分機(jī)二號(hào)
美國(guó)加州計(jì)算機(jī)歷史博物館的差分機(jī)二號(hào)
單從外觀上也能看出這個(gè)機(jī)械的復(fù)雜程度,以蒸汽動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式計(jì)算機(jī)有著穩(wěn)定的機(jī)械特性,能夠完成人類難以完成的運(yùn)算,機(jī)械計(jì)算機(jī)在當(dāng)時(shí)若是能實(shí)現(xiàn)普及推廣,將會(huì)是人類科技發(fā)展史上濃墨重彩的一筆。
科技永不止步,人類追求更快更精確地計(jì)算,隨后產(chǎn)生了電子計(jì)算機(jī),機(jī)械計(jì)算機(jī)成為了歷史。
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