Չարլզ Բեբիջի անվան վերլուծական Շարժիչի: նկարագրություն, առանձնահատկությունները, պատմությունը եւ հատկությունները

Charlz Bebbidzh (1791-1871) - պիոներ ստեղծելու համակարգչային տեխնիկայի, ով մշակել 2-րդ դասարան համակարգիչներ տարբերությունը եւ վերլուծական: Դրանցից առաջինը ստացել է իր անունը պայմանավորված է մաթեմատիկական սկզբունքների վրա է այն հիմնված - մեթոդով վերջավոր տարբերությունների. Նրա գեղեցկությունը բացառիկ օգտագործման թվաբանական Բացի առանց անհրաժեշտության բազմապատկման եւ բաժանման, որոնք դժվար է գիտակցել, մեխանիկորեն:

Ավելի քան մեկ հաշվիչ

Տարբերությունը Շարժիչի Բեբբիջ ներկայացնում է հաշվիչ սարք: Այն գործում է միայն թվեր մեթոդ է, որը ի վիճակի է շարունակաբար stacking նրանց ըստ մեթոդի վերջավոր տարբերությունների. Այն չի կարող օգտագործվել է ընդհանուր թվաբանական հաշվարկների: Վերլուծական նույն մեքենան Բեբբիջ շատ ավելին է, քան պարզապես մի հաշվիչ. Այն նշանավորում է անցումը թվաբանություն մեքենայացված լայնամասշտաբ ընդհանուր նշանակության computing. Տարբեր փուլերում էվոլյուցիայի գաղափարների Բեբիջի, կային առնվազն 3 նախագծերը: Հետեւաբար, դա ավելի լավ է անդրադառնալ վերլուծական մեքենաների հոգնակի:

Հարմարավետության եւ արդյունավետությունը ճարտարագիտության

Բեբիջի անվան հաշվողական մեքենաներ են տասնորդական միավորներ այն առումով, որ նրանք օգտագործում են 10 թվանշանները 0-ից 9, եւ թվային քանի որ գործում միայն թվերի: Արժեքներն են, շարժակների, եւ յուրաքանչյուր կատեգորիայի տրվում է իր ղեկի. Եթե դա դադարում է միջանկյալ դիրքում միջեւ integers, արդյունքն այն է, անորոշ, իսկ շահագործումը մեքենայի արգելափակվել, ցույց տալ, խախտում է ամբողջականության հաշվարկներում: Դա մի ձեւ սխալի հայտնաբերման.

Bebbidzh նույնպես համարվում է օգտագործել մահացած հաշվեհարդարի համակարգերի բացի այլ տասնորդական ի տ Հ Երկուական եւ բազայի 3, 4, 5, 12, 16 եւ 100-ով: Այն դադարել է տասնորդական, քանի որ իր ծանոթ եւ ինժեներական արդյունավետության քանի որ շնորհիվ դրա զգալիորեն կրճատվել թիվը շարժվող մասերը.

Տարբերությունը Engine №1

1821 Բեբբիջ սկսեց զարգանում է մի մեխանիզմ հաշվարկման համար եւ աղյուսակավորման polynomial գործառույթների. Հեղինակը նկարագրում է այն որպես սարքի համար ավտոմատ հաշվարկման հաջորդականությամբ արժեքների հետ ավտոմատ տպագրություն արդյունքների աղյուսակների տեսքով: Անբաժանելի մասն է տպիչի կառույցի մեխանիկորեն զուգորդված է հաշվարկման բաժնում: Տարբերությունը Շարժիչի №1 ներկայացնում է առաջին ամբողջական նախագծման ինքնաբերաբար կատարել հաշվարկներ:

Ժամանակ առ ժամանակ Բեբբիջ փոխեց ֆունկցիոնալությունը սարքի. Դիզայն 1830 ներկայացնում համար նախատեսված մեքենա 16 թվերի եւ 6 կարգադրությունների մագնիտուդով տարբերությամբ: The մոդելը բաղկացած է 25-րդ. Բաժանվում հավասարապես միջեւ համակարգչի եւ տպիչի բաժնում: Եթե սարքը արդեն կառուցվել է, ապա դա կլիներ կշռում էր գնահատվում է 4 տոննա եւ որ պետք է մի բարձրությունը 2,4 մ: Աշխատել է Բեբիջի տարբերությունը Engine դադարեցվել էր 1832, հետո վեճի հետ ինժեների Ջոզեֆ Clement. Հանրային ֆինանսավորումը վերջապես դադարել է 1842 թվականին

վերլուծական շարժիչը

Երբ աշխատում է տարբերությունը մեքենայի կանգ է առել 1834, Բեբբիջ բեղմնավորված ավելի հավակնոտ սարքը, որը հետագայում ստացավ վերլուծական ունիվերսալ ծրագրավորվող հաշվողական մեխանիզմը: Կառուցվածքային հատկությունները մեքենա Բեբիջի հիմնականում համապատասխանում են հիմնական բլոկների ժամանակակից թվային համակարգչի համար. Ծրագրավորում արվում օգտագործելով դակիչ քարտեր: Այս գաղափարը պարտք է Jacquard loom, որտեղ նրանք կարող են օգտագործվել է ստեղծել բարդ տեքստիլ նախշերով.

Տրամաբանական կառուցվածքը վերլուծական շարժիչի Բեբիջի հիմնականում համապատասխանում է գերիշխող նախագծման էլեկտրոնային համակարգչային դարաշրջանի, որը ենթադրում է հիշողությունը ( «խանութների») առանձնացվել կենտրոնական պրոցեսոր ( «mill»), հաջորդական կատարման գործողությունների եւ նշանակում է մուտքային եւ ելքային տվյալների եւ հրահանգների. Հետեւաբար, որի վերնագիրն է պիոներական զարգացման համակարգչային տեխնոլոգիաների հեղինակի լավ էր արժանի:

Հիշողության եւ CPU

Այդ մեքենան Բեբբիջ է "խանութ", որտեղ դուք պահել համարները եւ միջանկյալ արդյունքների, ինչպես նաեւ առանձին «ջաղաց», որը իրականացնում թվաբանություն մշակման. Նա ուներ մի շարք 4 թվաբանական գործառույթների եւ կարող է կատարել ուղղակի բազմապատկում եւ բաժանում. Բացի այդ, սարքը կարողացել է կատարել գործողություններ, որոնք այժմ ունեն անուններ պայմանական ճյուղավորվող ցիկլում (կրկնությունները), microprogramming, զուգահեռ վերամշակման, Fixing, զարկերակային ձեւավորման եւ այլն: N. հեղինակը նման տերմինաբանության չի օգտագործվում:

CPU վերլուծական շարժիչ է Չարլզ Բեբիջի, որը նա անվանել է «գործարանը», ապահովում:

• պահելու թվերի, գործողությունների վրա, որոնք պատրաստված անմիջապես, իսկ ռեգիստրների.
• Այն ունի ապարատային աշխատելու նրանց հետ հիմնական թվաբանական գործողությունների.
• փոխանցման անձնագիրը բարեկամական արտաքին հրահանգների մի մանրամասն ներքին կառավարման.
• համակարգ համաժամացման (ժամացույց) կատարել ցուցումները է ուշադիր ընտրված կարգով:

Վերահսկման մեխանիզմների վերլուծական մեքենա գործում է ավտոմատ կերպով, եւ բաղկացած է երկու մասից: ցածր մակարդակը, վերահսկվում է զանգվածային հարվածային գործիքներ, որոնք կոչվում են casks, եւ բարձր մակարդակը, օգտագործելով բռունցքներով քարտեր, որոնք նախատեսված են jacquard looms, որը լայնորեն օգտագործվում է 1800-ականների սկզբին:

ելքային սարքեր

Արդյունք հաշվարկների որը ցուցադրվում է տարբեր մեթոդներով, այդ թվում, տպագրություն, բռունցքներով քարտեր, plotting եւ ավտոմատ արտադրության կարծրատիպերի - սկուտեղ փափուկ նյութ է, որի տպագիր արդյունքն է արտադրվել, որը կարող է ծառայել որպես ձեւի համար կաղապարում են թիթեղները տպագրության.

նոր դիզայնի

Pioneering աշխատանքը Բեբիջի անվան հարցաթերթիկը վերլուծական Engine էր հիմնականում ավարտվել է 1840 թ., Եւ սկսեց զարգացնել նոր սարք: Ընկած ժամանակահատվածում 1847 թ-ից 1849 թ. Նա ավարտել է զարգացման №2 տարբերությունը Engine, բարելավված տարբերակը բնօրինակի. Այս փոփոխությունը նախատեսված էր շահագործման հետ 31-bit թվերով եւ կարող է հանգեցնել աղյուսակային տեսքով ցանկացած բազմանդամային 7-րդ կարգ. Նախագծում էր էլեգանտ պարզ եւ պահանջում է միայն մեկ երրորդը թվի մասերի բուն մոդելի, ապահովելով հավասար նրան computing իշխանությունը:

Տարբերությունը, եւ վերլուծական Շարժիչի Հյուրատետր Չարլզ Բեբիջի օգտագործվում է նույն արտադրանքի սարքի դիզայն, որը ոչ միայն ստիպում է printout թղթի վրա, այլ նաեւ ինքնաբերաբար ստեղծել կարծրատիպերը եւ իրենց կամքով ձեւաչափը, ըստ կանխորոշված հատակագիծ Էջ օպերատորի: Միեւնույն ժամանակ, այն նախատեսում հնարավորությունը ընդլայնված գծի բարձրությունը, սյուների քանակը, լայնությունը դաշտում, ապահովում Ավտոմատ փեղկավոր տողեր կամ սյուներ եւ տեղաբաշխում դատարկ գծերի համար readability.

ժառանգություն

Բացի մի քանի մասամբ ստեղծված մեխանիկական ժողովների եւ փորձարկման մոդելների փոքր աշխատանքային բաժինների, ոչ մեկը կառույցների չի իրականացվել են ամբողջությամբ կյանքի Բեբիջի. Հիմնական հավաքվել 1832 թվականին մոդելը մաս էր 1/7 №1 տարբերությունը Ձիաուժ, որը բաղկացած էր մոտ երկու հազար նմուշներ: Այն աշխատում flawlessly է այս օրը, եւ առաջին հաջող ավտոմատ Համակարգչային սարք, որը իրականացնում է մաթեմատիկական հաշվարկներ մեխանիզմի: Բեբբիջ մահացել է, երբ պատրաստվում է մի փոքր փորձարարական մասում վերլուծական Engine. Շատ մանրամասները կառուցվածքի պահպանվում են, ինչպես նաեւ ամբողջական պահոց նկարներ եւ նշումներ:

Ծրագրեր հսկայական մեխանիկական համակարգիչներ Բեբբիջ համարվում մեկը զարմանալի մտավոր նվաճումներից է XIX դարում. Միայն վերջին տասնամյակներում նրա աշխատանքն արդեն ուսումնասիրվել է հանգամանորեն, իսկ աստիճանը կարեւորության, թե ինչ է նա արել, դառնում է ավելի ակնհայտ: