查尔斯·巴贝奇
查尔斯·巴贝奇，FRS（英语：Charles Babbage，1791年12月26日—1871年10月18日），英国数学家、发明家兼机械工程师。由于提出了差分机与分析机的设计概念（并有部分实做机器），被视为计算机先驱。
| 查尔斯·巴贝奇 Charles Babbage KH FRS | |
|---|---|
 1860年时的巴贝奇 | |
| 出生 | 1791年12月26日 伦敦（萨瑟克区） |
| 逝世 | 1871年10月18日（79岁） 英国伦敦莫里波恩 |
| 国籍 | 英格兰 |
| 公民权 | 大英帝国 |
| 母校 | 剑桥大学彼得学院 |
| 知名于 | 差分机 |
| 科学生涯 | |
| 研究领域 | 数学，工程学，政治经济学，计算机科学 |
| 机构 | 三一学院 |
| 受影响自 | 罗伯特·伍德侯斯，加斯帕尔·蒙日，约翰·赫歇尔 |
| 施影响于 | 卡尔·马克思，约翰·斯图尔特·密尔，爱达·勒芙蕾丝 |
| 签名 | |
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1828年至1839年，巴贝奇曾在剑桥大学担任卢卡斯教授。 除了数学和计算机之外，巴贝奇也是当时重要的经济学者之一。 他还参与了一些政治活动，但是这方面颇不成功。
生平
巴贝奇的出生地点具有争议，然而依据《牛津国家人物传记大辞典》，他最可能出生于英国伦敦瓦尔渥斯路克罗斯比巷（Crosby Row）44号。[1]如今在拉崁街（Larcom Street）与瓦尔渥斯路的交叉口，设有一块蓝色牌匾记念此一事件。[2]
巴贝奇的父亲是银行家。由于他父亲宽裕的的资金，使得他能够在初级教育阶段就接受几个学校和教师的指导。在8岁左右的时候为了能从一个致命的高烧中康复，他被送到一个乡村学校。
1810年10月，巴贝奇进入剑桥大学三一学院。[3]他已经自行研修现代数学的某些部分，[4]读过罗伯特·伍特浩斯、约瑟夫·拉格朗日及玛利亚·阿涅西等人的著作。因此，他对剑桥的制式代的数学教法颇感失望。[1]
1812年，巴贝奇、约翰·赫歇尔、乔治·皮科克与几位朋友共同组成分析学会，他们也与爱德华·莱恩亲近。[5]身为一个学生，巴贝奇也参与其他社团，例如从事于探索超自然现象的鬼魅俱乐部、专注于协助成员释放身心的抽离者俱乐部,而且都相当投入。[6][7]
同年巴贝奇转学至剑桥大学彼得学院。[3]在那里他成为优秀的数学家，但并未因此在毕业时获奖。1814年，他未试而获得学位。他曾在为一篇论文辩护时被认为有公开亵渎神明之举，但未知是否因此而未参加考试。[1]
设计电脑
差分机一号
巴贝奇设计计算机器的基本想法是利用“机器”将计算到印刷的过程全部自动化，全面去除人为疏失（如：计算错误、抄写错误、校对错误、印制错误等）。而差分机一号（Difference Engine No.1）则是利用N次多项式求值会有共通的N次阶差的特性，以齿轮运转，带动十进制的数值相加减、进位。
差分机一号（Difference Engine No.1）由英国政府出资，工匠Joseph Clement打造，预计完工需要25,000个零件（大致均分在计算和印刷两部分），重达4吨，可计算到第六阶差，最高可以存16位数（相当于千兆的数）。但因为大量精密零件制造困难，加上巴贝奇不停地边制造边修改设计，从1822到1832年的十年间，巴贝奇只能拿出完成品的1/7部分来展示，不过差分机运转的精密程度仍令当时的人们叹为观止,至今依然是人类踏进科技的一个重大起步。
巴贝奇不断延后完成期限的严重超支（英国政府在1842年的最后清算发现整个项目一共让国库支出了￡17,500）、制作过程不断修改设计、时常与克里门发生冲突等诸多原因，让完整的差分机一号一直未能完成，一万两千多个还没用到的精密零件后来都被熔解报废。
分析机
失去了政府的资助后，巴贝奇仍继续工作，设计一台更为复杂的机器——分析机。这台机器本有希望成为真正的电脑，可以执行包含“条件”、“循环”语句的程序，有寄存器用来存储资料，不过同样没有完成。
差分机二号
差分机二号（或称大型差分机）在1849年设计出来，却在有生之年只实现了很小一部分。这台机器可以进行相当复杂的数学计算，具有31位精度。
其它成就
在1824年，查尔斯因为发明了数学和天文的表格计算工具，获得了皇家天文学会金奖。
在《论机械和制造业的经济》，巴贝奇描述了现在被称作巴贝奇原则的观点，即由分工引起的一些优势。巴贝奇注意到高技能的（通常也是高薪水的）工人花费一部分他们的时间执行“低于”他们技能层次的任务。如果劳动过程能被分配给几个工人，就可以只安排高技能的任务给高技能（高成本）的工人并且留下其他工作任务给低一些技能（低一些薪水的）工人，因此减少劳动力成本。这个原则被卡尔·马克思批评，他认为这会导致劳动力隔离和增加异化。巴贝奇原则与弗雷德里克·温斯洛·泰勒的科学管理的假设有异曲同工之妙, 虽然后者较为知名, 但事实上巴贝奇原则比泰勒更早将科学概念引进管理学中[8]
第二个差分机的制造
第二个差分机在1849年设计出来却在有生之年只实现了很小一部分。这台机器可以进行相当复杂的数学计算，具有31位精度。
计算机博物馆董事长Shustek说，英国政府资助了他的早期工作，期望以此获得更高精度的导航、科学和工程数据，尽管巴贝奇很聪明，却没能够将其实现。“他的失败并非技术问题，而是管理。一个大问题是，总在半路他又有了新想法，在进行工程项目时不得不学会说‘不’这正是我们现在做的。”
1871年，巴贝奇在怨恨失望中去世，甚至《泰晤士报》在讣告中还嘲笑了他的失败。
家庭
1814年1月25日，查尔斯·巴贝奇在圣麦可教堂（St. Michael's church）与乔治亚娜·惠特莫尔（Georgiana Whitmore）结婚。1827年，查尔斯的父亲、妻子和他其中的一个儿子死后，查尔斯进行了为期一年的欧洲旅行。查尔斯与乔治亚娜共育有8个子女，其中只有4个长到成年，包括边杰明·赫谢尔、乔治亚娜·惠特莫尔、杜加尔德·布罗姆黑尔德（Dugald Bromheald）及亨利·普里弗斯特（Henry Prevost）。
- 边杰明·赫谢尔·巴贝奇（1815年8月6日出生）
- 查尔斯·惠特莫尔·巴贝奇（1817年1月22日出生）
- 乔治亚娜·惠特莫尔·巴贝奇（1818年7月17日出生）
- 爱德华·斯图尔特·巴贝奇（Edward Stewart Babbage，1819年12月15日出生）
- 弗朗西斯·莫尔·巴贝奇（Francis Moore Babbage，1821年6月1日出生）
- 杜加尔德·布罗姆黑尔德·巴贝奇（1823年3月13日出生）
- 亨利·普里弗斯特·巴贝奇（1824年9月16日出生）
- 亚历山大·佛比斯·巴贝奇（Alexander Forbes Babbage，1827年出生）
参见
参考资料
- ^ 1.0 1.1 1.2 Swade, Doron. Babbage, Charles. 《牛津国家人物传记大辞典》 在线版. 牛津大学出版社. doi:10.1093/ref:odnb/962. 需要订阅或英国公共图书馆会员资格
- ^ 1140 Plaque # 1140 on Open Plaques.
- ^ 3.0 3.1 Babbage, Charles (BBG810C). A Cambridge Alumni Database. University of Cambridge.
- ^ E. S. Leedham-Green. A Concise History of the University of Cambridge. Cambridge University Press. 1996-09-26: 142– [2013-04-18]. ISBN 978-0-521-43978-7. （原始内容存档于2017-02-23）.
- ^ Wilkes (2002) p.355
- ^ Hofstadter, Douglas R. Gödel, Escher, Bach: an Eternal Golden Braid. Penguin Books. 1979, 2000: 726.
- ^ Charles Babbage'S Computer Engines. [2012-03-13]. （原始内容存档于2013年4月30日）.
- ^ Hasenfeld, Yeheskel; Abbott, Andrew Delano. Human Services as Complex Organizations. SAGE Publications. : 211 [2013-04-18]. ISBN 978-0-8039-4065-9. （原始内容存档于2020-06-13）.
参考书目
- Charles Babbage. Passages from the Life of a Philosopher. ISBN 978-1-85196-040-8
- Anthony Hyman. Charles Babbage: Pioneer of the Computer. ISBN 978-0-691-02377-9
- Maboth Moseley. Irascible Genius: A Life of Charles Babbage, Inventor.
- Doron Swade. The Cogwheel Brain. ISBN 03166484772
外部链接
- 时光流转 机械计算机降临硅谷 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 约翰·J·奥康纳; 埃德蒙·F·罗伯逊, Babbage, MacTutor数学史档案 （英语）
- Science Museum's exhibit on the Difference engine
- Economy of Machinery and Manufactures at Archive for the History of Economic Thought
- Charles Babbage的作品 - 古滕贝格计划
- The Ninth Bridgewater Treatise （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Francis Baily，"On Mr. Babbage's new machine for calculating and printing mathematical and astronomical tables" Astronomische Nachrichten, 2 (1824) 407/408 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- "Address of the President of the Astronomical Society of London，on presenting the Gold Medal of the Society to Charles Baggage [sic]，Esq." Astronomische Nachrichten, 3 (1825) 169/170 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Obituary of Charles Babbage in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 32 (1872) 101 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Babbage's grave is in Kensal Green Cemetery London. Famous Economists Grave Sites （页面存档备份，存于互联网档案馆）。