Разностная машина предназначалась для решения дифференциальных уравнений и табулирования многочленов. С современной точки зрения она являлась специализированной вычислительной машиной с фиксированной (жесткой) программой.
Составные части разностной машины:
. «Память» - несколько регистров для хранения чисел. Инструкции по эксплуатации корейских машин Хендай Туссан 1 HyundaiBook.ru/Tucson/JM
. Сетчик числа операций со звонком - при выполнении заданного числа шагов вычислений раздавался звонок.
. Печатающее устройство - результаты выводились на печать, причем по времени эта операция совмещалась с вычислениями на следующем шаге.
Вычисления были полностью автоматизированы (вплоть до автоматической печати результатов). Прототип машины был построен очень быстро и при жизни ученого, однако полнофункциональная версия машины с небольшими изменениями была создана после смерти Бэббижда и удостоена золотой медали на Всемирной выставке в Париже.
Аналитическая машина
К 1834 г., когда «разностная машина № 1» еще не была достроена, Ч. Бэббидж уже задумал принципиально новое устройство - «аналитическую машину», явившуюся прообразом современных компьютеров.
Это была механическая универсальная цифровая вычислительная машина с программным управлением. К 1840 г. Бэббидж практически полностью завершил разработку «аналитической машины» и тогда же понял, что воплотить ее на практике сразу не удастся из-за технологических проблем.
По архитектуре аналитическая машина была механическим прототипом современного компьютера. Она содержала следующие устройства:
) «склад» - устройство для хранения цифровой информации (теперь это запоминающее устройство или память);
) «мельница» или «фабрика» - устройство, выполняющее операции над числами, взятыми на «складе» (сегодня это арифметическое устройство);
) устройство, для которого Бэббидж не придумал названия, и которое управляло последовательностью действий машины. Сейчас это устройство называется устройством управления.
) устройство ввода информации;
) устройство вывода информации.
Бэббидж предусмотрел ввод в машину таблиц значений функций с контролем при вводе значений аргумента. Выходная информация могла печататься или пробиваться на перфокартах, что давало возможность при необходимости снова вводить ее в машину.
Особенностью аналитической машины стало то, что в ней впервые был реализован принцип разделения информации на команды и данные.
Однако аналитическая машина выглядела нереалистичной, ее просто невозможно было построить и запустить в работу. В своем окончательном виде машина должна была быть не меньше железнодорожного локомотива. Машину построить не удалось. Современники, не видя конкретного результата, разочаровались в работе ученого. А он опередил свое время…
Идеи Ч. Бэббиджа, относящиеся к структуре полностью автоматизированной счетной машины и принципов ее работы, удалось реализовать лишь в середине XX столетия в современных компьютерах. Основным тормозом был механический принцип счета, господствовавший в счетной технике более 300 лет.
Оба устройства, созданные по технологиям середины XIX в., сегодня отлично работают и наглядно демонстрируют, что история компьютеров вполне могла начаться на сто лет раньше.
Исследователи работ Чарльза Бэббиджа непременно отмечают особую роль в разработке проекта аналитической машины графини Ады Августы Лавлейс. Именно ей принадлежала идея использования перфорированных карт для программирования вычислительных операций.
Первые изобретения этого периода - машины Леонардо да Винчи, В. Шиккарда. О них ничего не было известно современникам, поэтому первой вычислительной машиной считается суммирующая машина Б. Паскаля - «Паскалина», выполняющая операции сложения и вычитания. Сложную в реализации операцию вычитания Паскаль заменил сложением с дополнением вычитаемого. Этот подход используется в современных ЭВМ. Счетная машина Г. В. Лейбница позволяла складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни. В основе множительного устройства этой машины лежит ступенчатый валик Лейбница, надолго определивший принципы построения счетных машин. В ЭВМ, появившихся более двух веков спустя, устройство, выполняющее арифметические операции (те же самые, что и «арифметический прибор» Г. Лейбница), получило название арифметического. Позднее, по мере добавления ряда логических действий, его стали называть арифметико-логическим (АЛУ). Оно стало основным устройством современных компьютеров.
Читайте также
Оптоэлектронные технологии
Оптоэлектроника
- бурно развивающаяся область науки и техники. Многие ее достижения вошли в
быт: индикаторы, дисплеи, лазерные видеопроигрыватели. Разрабатывается
твердоте ...
Разработка лабораторного стенда Измерение опасных акустических сигналов
Для
человека слух является вторым по информативности после зрения. Поэтому одним из
довольно распространенных каналов утечки информации является акустический
канал. В акустическом канал ...
Применение МПК в системах передачи информации
Каждое из трех предшествующих столетий ознаменовалось появлением какой-то
технологии, развитие которой определяло прогресс в этом столетии. 18 век -
механические системы, 19 - паровые ма ...