查尔斯·巴贝奇的分析引擎：描述，特点，历史和性质

Charlz Bebbidzh（1791年至1871年） - 差异与分析 - 创建计算机工程，谁开发2台计算机的先驱。 第一个得到它的名字，由于其所依据的数学原理 - 有限差分方法。 它的美中独家采用算术加法的，而不需要乘法和除法，这是很难实现机械。

比计算器更多

差异引擎巴贝奇代表一个计数装置。 它操作数仅其能够根据有限差分方法连续地堆叠它们的方法。 它不能用于一般的算术计算。 分析同一台机器Babbage的不仅仅是一个计算器等等。 这标志着从算术到机械化的全面通用计算的过渡。 在巴贝奇的思想演变的不同阶段，至少有3个项目。 因此，最好是指分析机复数。

便利性和工程效率

尔斯巴贝奇计算机在如下意义上十进制单元，他们使用从0 10位到9，和数字，因为与仅整数操作。 价值观是齿轮，并且每个类别给他的车轮。 如果在整数之间的中间位置停止时，结果是不确定的，和机器的操作被阻止，以示违反的计算的完整性。 它是错误检测的一种形式。

Bebbidzh还考虑了使用非十进制在吨。H.二进制和基座3，4，5，12，16和100。停止在小数因其熟悉和工程效率航位推算系统，因为由于它显著减少的数量移动部件。

差分机№1

在1821年，巴贝奇开始开发用于计算和制表多项式函数的机制。 作者描述了它作为值与表格中的结果的自动打印序列的自动计算的装置。 打印机结构的一个组成部分被机械地耦合到计算部分。 差异引擎№1代表了第一个完整的设计，能够自动进行计算。

不时巴贝奇改变了设备的功能。 设计1830年，描绘了专为16位，且幅度差的6个数量级的机器。 该模型包括第25个的。零件的计算机和打印机部之间平分。 如果该设备已经建成，它会权衡估计有400万吨将有2.4米的高度。在巴贝奇差分机的工作被停止在1832年，有一个工程师约瑟夫·克莱芒争执后。 公共资金终于停止了在1842年

分析引擎

当差的机器上工作在1834年停顿，尔斯巴贝奇设想更宏大装置，其后来被命名解析通用可编程计算机构。 机器巴贝奇的结构特性在很大程度上对应于现代数字计算机的基本块。 编程使用穿孔卡来完成。 这个想法是从提花织机，在那里它们被用来创建复杂的纺织品图案借来的。

分析引擎巴贝奇的逻辑结构基本上对应于占主导地位的设计电子计算机时代，这意味着存储器从中央处理器（“磨”）分隔（“商店”），操作的顺序执行以及用于数据和指令的输入和输出。 因此，计算机技术作家的先锋开发的称号是当之无愧的。

内存和CPU

该机巴贝奇是一个“存储”您存储的数字和中期业绩，以及作为一个单独的“工厂”，其执行运算处理。 她有一组4个运算功能，可以直接进行乘法和除法。 此外，该设备能够执行，现在有名字条件分支周期（迭代），微程序，并行处理，固定，脉冲整形等。N.等术语不使用提交操作。

CPU解析引擎 查尔斯·巴贝奇的 他称之为“磨”，规定：

• 存储号码，在其上是立即进行，在寄存器操作;
• 它与他们基本的算术运算工作的硬件;
• 在一个详细的内部管理用户友好的外部指令传输;
• 系统同步（时钟），以在一个精心挑选的顺序执行指令。

分析机器自动操作，并且由两个部分组成的控制机构：较低的水平，通过大规模的鼓，称为桶控制，并且利用设计用于提花打孔卡高电平织机，被广泛应用于在19世纪初。

输出设备

在其上的打印结果产生，可以作为用于铸造板用于印刷的形式软质材料的托盘 - 计算的结果是通过各种方法，包括印刷，打孔卡，绘图和自动生产定型显示。

新的设计

巴贝奇的分析引擎开创性的工作在1840年已基本完成，并开始开发新的设备。 在1847年至1849年期间，他完成了发展№2差异引擎，是原始的改进版本。 此修改是专为使用31位数字的操作，并可能导致以表格形式任何多项式7次。 设计是优雅简洁，只需要原始模型的零件数量的三分之一，提供平等她的计算能力。

差和查尔斯·巴贝奇的分析引擎所使用的相同的输出装置的设计，这不仅使在纸上打印输出，也根据页面操作者的预定布局自动创建定型和自己的意志格式。 同时它设想设置线高度，列数，所述场的宽度，提供了自动折叠行或列和空白行为可读性放置的可能性。

遗产

除了部分由小型工作部分的机械装配和测试模型创建了几个，没有结构尚未完全实施了生活巴贝奇。 聚集在1832年的主要模式是部分1/7№1差异引擎，其中包括约二千名。小品。 它完美的作品，这一天，是实现上述装置中的数学计算的第一个成功的自动计算装置。 巴贝奇要去分析引擎的小实验部分时死亡。 结构的许多细节被保留，以及图纸和说明的完整档案。

工程机械庞大的计算机巴贝奇认为十九世纪的惊人的文化成就之一。 只有在最近几十年他的作品已被详细研究，和他做了什么重要程度，更为明显。