Komputer Pertama: Mesin Analitik Charles Babbage

Komputer modern lahir dari kebutuhan mendesak setelah Perang Dunia Kedua untuk menghadapi tantangan nazisme melalui inovasi. Tetapi iterasi pertama dari komputer seperti yang kita mengerti sekarang datang jauh lebih awal ketika, pada tahun 1830-an, seorang penemu bernama Charles Babbage merancang perangkat yang disebut Analytical Engine.

Lahir pada 1791 dari seorang bankir Inggris dan istrinya, Charles Babbage (1791-1871) menjadi terpesona oleh matematika pada usia dini, belajar aljabar dan membaca secara luas tentang matematika kontinental. Ketika pada tahun 1811, ia pergi ke Cambridge untuk belajar, ia menemukan bahwa tutornya kurang dalam lanskap matematika baru, dan bahwa, pada kenyataannya, ia sudah tahu lebih banyak daripada mereka. Akibatnya, ia berangkat sendiri untuk menemukan Analytical Society pada tahun 1812, yang akan membantu mengubah bidang matematika di Inggris. Dia menjadi anggota Royal Society pada tahun 1816 dan merupakan salah satu pendiri beberapa masyarakat lainnya. Pada satu tahap dia adalah Lucasian Professor Matematika di Cambridge, meskipun dia mengundurkan diri untuk bekerja pada mesinnya. Seorang penemu, ia berada di garis depan teknologi Inggris dan membantu menciptakan layanan pos modern Inggris, cowcatcher untuk kereta, dan alat-alat lainnya.

Babbage adalah anggota pendiri Masyarakat Astronomi Kerajaan Inggris, dan ia segera melihat peluang untuk inovasi di bidang ini. Para astronom harus membuat perhitungan yang panjang, sulit, dan memakan waktu yang dapat penuh dengan kesalahan. Ketika tabel ini digunakan dalam situasi taruhan tinggi, seperti untuk logaritma navigasi, kesalahan bisa fatal. Sebagai tanggapan, Babbage berharap untuk membuat perangkat otomatis yang akan menghasilkan tabel tanpa cacat. Pada tahun 1822, ia menulis surat kepada presiden Lembaga, Sir Humphry Davy (1778–1829), untuk mengungkapkan harapan ini. Dia menindaklanjuti ini dengan sebuah makalah, pada "Prinsip-prinsip Teoritis Mesin untuk Menghitung Tabel," yang memenangkan medali emas Masyarakat pertama pada tahun 1823. Babbage telah memutuskan untuk mencoba dan membangun "Mesin Perbedaan."

Ketika Babbage mendekati pemerintah Inggris untuk pendanaan, mereka memberinya apa yang merupakan hibah pemerintah pertama di dunia untuk teknologi. Babbage menghabiskan uang ini untuk menyewa salah satu ahli mesin terbaik yang bisa dia temukan untuk membuat komponen: Joseph Clement (1779–1844). Dan akan ada banyak bagian: 25.000 direncanakan.

Pada tahun 1830, Babbage memutuskan untuk pindah, menciptakan bengkel yang kebal terhadap api di area yang bebas dari debu di tanah miliknya. Konstruksi berhenti pada 1833, ketika Clement menolak untuk melanjutkan tanpa uang muka. Namun, Babbage bukan seorang politisi; ia tidak memiliki kemampuan untuk memperlancar hubungan dengan pemerintah-pemerintah berikutnya, dan, sebaliknya, mengasingkan orang-orang dengan sikapnya yang tidak sabar. Pada saat ini pemerintah telah menghabiskan £ 17.500, tidak ada lagi yang datang, dan Babbage hanya memiliki seper tujuh dari unit penghitungan selesai. Tetapi bahkan dalam keadaan tereduksi dan hampir tanpa harapan ini, mesin berada di ujung tombak teknologi dunia.

Babbage tidak akan menyerah begitu cepat. Di dunia di mana perhitungan biasanya dilakukan tidak lebih dari enam angka, Babbage bertujuan untuk menghasilkan lebih dari 20 angka, dan Mesin 2 yang dihasilkan hanya akan membutuhkan 8.000 bagian. Mesin Perbedaannya menggunakan angka desimal (0–9) —lebih tinggi dari 'bit' biner yang digunakan Jerman Gottfried von Leibniz (1646-1716) lebih disukai — dan mereka akan diletakkan di atas roda / roda gigi yang saling terkait untuk membangun perhitungan. Tetapi Engine dirancang untuk melakukan lebih dari meniru sempoa: ia dapat beroperasi pada masalah rumit menggunakan seri perhitungan dan dapat menyimpan hasil dalam dirinya sendiri untuk digunakan nanti, serta menempelkan hasilnya ke logam keluaran. Meskipun masih bisa menjalankan satu operasi sekaligus, itu jauh melampaui perangkat komputasi lain yang pernah ada di dunia. Sayangnya untuk Babbage, ia tidak pernah menyelesaikan Difference Engine. Tanpa ada bantuan pemerintah lebih lanjut, dananya habis.

Pada 1854, sebuah printer Swedia bernama George Scheutz (1785–1873) menggunakan gagasan Babbage untuk membuat mesin yang berfungsi yang menghasilkan tabel dengan akurasi tinggi. Namun, mereka telah menghilangkan fitur keamanan dan cenderung rusak, dan, akibatnya, mesin gagal membuat dampak. Pada 1991, para peneliti di London's Science Museum, di mana Catatan Babbage dan uji coba terus dilakukan, menciptakan Difference Engine 2 dengan desain aslinya setelah enam tahun bekerja. DE2 menggunakan sekitar 4.000 bagian dan beratnya hanya lebih dari tiga ton. Printer yang cocok selesai pada tahun 2000, dan memiliki banyak bagian lagi, meskipun beratnya sedikit lebih kecil 2,5 ton. Lebih penting lagi, itu berhasil.

Selama masa hidupnya, Babbage dituduh lebih tertarik pada teori dan inovasi mutakhir daripada benar-benar menghasilkan tabel yang dibayar pemerintah untuk membuatnya. Ini sama sekali tidak adil, karena pada saat dana untuk Mesin Perbedaan menguap, Babbage telah datang dengan ide baru: Mesin Analitik. Ini adalah langkah besar di luar Difference Engine: itu adalah perangkat tujuan umum yang dapat menghitung banyak masalah yang berbeda. Itu harus digital, otomatis, mekanis, dan dikendalikan oleh program variabel. Singkatnya, itu akan menyelesaikan perhitungan yang Anda inginkan. Itu akan menjadi komputer pertama.

Mesin Analitis memiliki empat bagian:

• Penggilingan, yang merupakan bagian yang melakukan perhitungan (pada dasarnya CPU)
• Toko, tempat informasi itu disimpan (pada dasarnya memori)
• Pembaca, yang memungkinkan data dimasukkan menggunakan kartu berlubang (pada dasarnya keyboard)
• Printer

Kartu punch dimodelkan pada yang dikembangkan untuk Alat tenun Jacquard dan akan memungkinkan mesin lebih fleksibel daripada apa pun yang pernah ditemukan untuk melakukan perhitungan. Babbage memiliki ambisi besar untuk perangkat itu, dan toko itu seharusnya menyimpan 1.050 angka. Itu akan memiliki kemampuan bawaan untuk menimbang data dan memproses instruksi yang rusak jika perlu. Itu akan digerakkan oleh uap, terbuat dari kuningan, dan membutuhkan operator / pengemudi yang terlatih.

Babbage dibantu oleh Ada Lovelace (1815–1852), putri penyair Inggris Lord Byron dan satu dari sedikit wanita di jaman itu dengan pendidikan matematika. Babbage sangat mengagumi terjemahannya yang diterbitkan atas sebuah artikel Prancis tentang karya Babbage, yang mencakup catatannya yang banyak.

Mesin itu melampaui apa yang mampu Babbage dan mungkin apa teknologi kemudian bisa menghasilkan, tetapi pemerintah telah jengkel dengan Babbage dan dana tidak datang. Babbage terus mengerjakan proyek itu sampai dia meninggal pada tahun 1871, dengan banyak kisah seorang lelaki yang merasa kesal yang merasa lebih banyak dana publik harus diarahkan untuk kemajuan ilmu pengetahuan. Mungkin belum selesai, tetapi Analytical Engine adalah terobosan dalam imajinasi, jika tidak kepraktisan. Mesin Babbage dilupakan, dan para pendukung harus berjuang untuk menjaganya agar tetap dihormati; beberapa anggota pers merasa lebih mudah untuk mengejek. Ketika komputer ditemukan pada abad kedua puluh, para penemu tidak menggunakan rencana atau ide Babbage, dan baru pada tahun tujuh puluhan karyanya dipahami sepenuhnya.

Butuh lebih dari seabad, tetapi komputer modern telah melampaui kekuatan Mesin Analitis. Sekarang para ahli telah membuat program yang mereplikasi kemampuan Mesin, jadi kamu bisa Cobalah sendiri.

• Bromley, A. G. "Mesin Analitik Charles Babbage, 1838." Sejarah Sejarah Komputasi 4.3 (1982): 196–217.
• Masak, Simon. "Pikiran, Mesin dan Agen Ekonomi: Cambridge Resepsi Boole dan Babbage. "Studi dalam Sejarah dan Filsafat Ilmu Bagian A 36.2 (2005): 331-50.
• Crowley, Mary L. ""Perbedaan" di Mesin Perbedaan Babbage." Guru Matematika 78.5 (1985): 366–54.
• Hyman, Anthony. "Charles Babbage, Pelopor Komputer." Princeton: Princeton University Press, 1982.
• Lindgren, Michael. "Kemuliaan dan Kegagalan: Mesin Perbedaan dari Johann Müller, Charles Babbage, dan Georg dan Edvard Scheutz." Trans. McKay, Craig G. Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1990.