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TUhjnbcbe - 2024/2/22 12:14:00

话说,在巴贝奇一顿眼花缭乱的操作之后,终于从大英帝国争取来了不少资金,有了这笔风险投资,终于可以放开双手大干特干了。那么下一阶段的目标是什么呢?

伟大的巴贝奇先生

巴贝奇早就有计划,他准备研发差分机二号,这个差分机二号可比一开始给展示的那台玩具差分机厉害多了,这是一台可以做20位精度计算的大型差分机。巴贝奇对这台差分机充满着无限期望,英国也希望如此,然而这台大型差分机一直到巴贝奇死时都没有问世。在巴贝奇的设计中,这台差分机大约有个零件,零件的加工误差要达到不到千分之一英寸,哪怕就是现在也仅有少数的几家精密机床能办得到。

即使以现在眼光看,差分机二号制造难度都很大

在将近年前,靠着手工车床来制造,无异于在两个针尖连接的钢丝绳上走路。这种近乎苛责的设计要求,就只能导致一个结果,那就是零部件成品率极低,一个不行再做一个,直到你做了几十个甚至几百个,终于有一个满足要求了,才行。这种不计成本式的研发,哪怕有大英帝国做财政支持也觉得吃力。

年,在财政支持了20年之后,大英帝国仍然看不到成功的曙光,于是在当年毅然决定及时止损,再也不提供给巴贝奇任何关于差分机制造的金钱支持了。相信,在听到这条消息的当天,是巴贝奇人生中最黑暗的一天。

人类历史上第一位程序员阿达

然而,最黑暗的时候,哪怕开启了一点缝隙都会瞬间觉得光芒万丈。在这年的一天,巴贝奇收到了一份奇怪信件,字里行间里满满都是一位崇拜者想要和偶像一起合作的渴望,他们拥有共同的理想来做一份伟大的事业。

这位寄信的人当然也绝非一般人,她是大名鼎鼎的英国诗人拜伦的女儿,阿达·奥古斯塔。她嫁给了一位伯爵,因此人们都会尊称她为伯爵夫人。然而这位奇女子却没有继承父亲诗画般的浪漫,她继承了母亲在数学方面的才能,年少时,母亲曾经带着阿达去参观当时巴贝奇展示的差分机一号,在其他女生只是为了参观而叽叽喳喳时,少女时代的阿达却为眼前这台精密的机器着迷,并深深意识到这台差分机一定会成为划时代的发明。

17岁的阿达

巴贝奇在最艰难的时刻遇到了一位具有高度一致理想的战友,这是多么幸运的事情啊。于是27岁的阿达,就成为了巴贝奇的合作伙伴,在一起并肩作战了十年。

巴贝奇再次出发,这次他的野心更大。他构思了一组用齿轮组成的存储库,把要运算的数据先存放在这里,再设计了转轮来代替加法运转,也就是运算室。巴贝奇的构想是一次转轮把两个齿轮之间的啮合运动就可以直接得出两个50位数字相加的结果。仔细想想,这个思路跟现在的电子计算机工作方式不是一模一样嘛,只不过巴贝奇那个时代还没有发明大规模集成电路而已。

用转轮和齿轮之间的运动来表示加法

了解了巴贝奇的设计思路之后,阿达认为分析机别看也是一对机械零部件组成的机器,但是分析机和同时代的机械计算器完全不同,分析机对机械计算器简直就是降为打击。机械计算机永远都只是一个人为操作的工具,但是分析机却能被赋上灵魂。于是阿达参考杰卡德提花编织机的思路为分析机也设计了一套计算程序。借助阿达深厚的数学知识,她很快编制了一套可以求解三角函数,阶乘,伯努利数的程序。

美国军方的ADA语言

在一百多年之后的今天,人们仍然不敢轻易更改阿达女士编制的这些指令。到现在,人们公认阿达女士是人类有史以来第一位程序员,因为她编写了人类历史上第一套可执行的计算机程序,可以说她就是程序员事业的开山祖师,应该叫开山祖师奶!美国人在上个世纪60年代想把计算机能用到的所有功能都整合成一套标准语言,让这套语言能够在美国军方所有电脑上运行,在进行了10年之久,花费了美元之后,年这套程序标准终于诞生,美国人给这套语言起名叫ADA,就是为了纪念这位史上第一位程序员的!

没有投资,巴贝奇和阿达的研究越来越窘迫

巴贝奇和阿达在理论设计上做得风生水起,但是他们的工作却毕竟是个研发过程,要研发就要有经费。之前英国不愿意长期投资,从年就撤了一切投资。再继续研究,就只能自费了,那个时候还没有拉赞助的风气。两位革命战友要么就自掏腰包,要么就想点别的法子搞点创收来继续支持研究。

为此他们都想过什么法子呢?他们制作过一些益智类玩具,国际象棋,赛马游戏棋什么的。但是这些初级的玩具是很难支撑起他们的事业的。于是大部分支持都是来自两个人格子的腰包,前面说到巴贝奇出身不差,手里也有不少积蓄,阿达好歹也是名门之后,伯爵夫人。能维持不少时间,但是时间久了之后,照样也顶不住。巴贝奇耗尽了自己的全部财产,而阿达好几次把丈夫家里的传家珠宝都拿去当掉来积蓄研究!到合作的最后几年,二人整体都为研究经费而煞费苦心,也只有具有崇高意志力和信仰的人才能为一件事业放弃所有。

年,阿达因为宫颈癌去世

这种精神和肉体上的压力实在是太大了。在几年高强度脑力运动和穷困的摧残下,阿达的身体每况愈下,终于在年,也就是二人合作十年之后,阿达就因为宫颈癌去世,年仅36岁!

在阿达去世之后,巴贝奇仍然独自奋斗了20年,直到晚年,巴贝奇已经不能再说话,但是仍然是如此牵挂这项未尽的事业。终于,年,巴贝奇也走完了人生的全部旅途,带着这个未完成的梦想走了。他给世人留下了30种不同的设计方案,近张组装图和张零件图……

差分机二号设计图

站在现在的眼光来看,巴贝奇的二号最终没有问世的根本原因还是在于,他们的想法很伟大,大大超越了那个时代。比如那个时代没有机器能够去制造如此高精度的零件,即使能制造也是要花费很大精力,这就必然导致成本没有上限地增长。

差分机二号设计图

当时的也根本就没有想过二号一旦问世将会让英国的科技水平跨上一个大台阶,英国不是没有那个能力去支持巴贝奇的研究。任何研究没有经费也是根本就维持不下去的,所以他注定要失败了。

其次就是巴贝奇本人的奇思妙想实在太多,总是更改现有设计,一套现有设计的图纸还没有加工成实物时,巴贝奇又在更改设计,来来浪费了很多资源和精力。就像现在做项目一样,设计变更次数增加,必然会导致项目工期拖延。而巴贝奇团队总共才两个人,来回变更这得要拖延多久啊。

年第一台电子计算机诞生

年,世界上第一台电子计算机埃尼阿克诞生,完成了当初巴贝奇关于差分机二号的全部构想,运算速度也更快。巴贝奇的梦想在七十多年之后还是实现了。

根据巴贝奇图纸制造还原的巴贝奇二号

后来收藏巴贝奇设计图稿的伦敦科学博物馆根据巴贝奇当年的手稿,在年到年,耗时6年,终于将当年巴贝奇设计的差分机2号变成了现实,这台迟到问世多年的机械计算机长3.35米,高2.13米,有多个零件,重2.5吨,它也实现了当年巴贝奇当年构想的全部功能。另外伦敦科学博物馆在复刻差分机2号的过程中发现,巴贝奇的图纸几乎没有任何错误.也就是说,任何时代的人们只要有足够精确的金属加工工艺都可以根据这些手稿制造出差分机2号来!

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