Hace ya
unas décadas que perdimos a nuestro ilustre asociado.
Gracias a que
hace relativamente poco su invento de la computadora ha revolucionado la
navegación de las Airship, es de merecido rigor ofrecer un homenaje, explicando
su vida.
Biografía
Charles Babbage nació en
Teignmouth (Devonshire, Reino Unido), el 26 de diciembre 1791.
Es hijo de Benjamin
Babbage y Betsy Plumleigh Teape.
Su padre era un rico
banquero que le dio acceso a la educación en las escuelas privadas más
prestigiosas de la época, de las que cabe destacar el Trinity College en
Cambridge.
Babbage destacó sobre
todo por su interés en los dispositivos mecánicos.
Dicho interés le hizo
aprender matemáticas de forma autodidactica leyendo cualquier libro que le
llegaba a las manos.
En 1810 llegó a la
universidad de Cambridge, no sin antes haberse formado con la ayuda de un
profesor privado proveniente de la universidad de Oxford.
Un par de años después
de entrar en Cambridge formó la Sociedad Analítica junto con otros alumnos de
Cambridge y en 1816 entró a formar parte de la Real Sociedad de Matemáticas de
Londres.
En 1814 se casó con
Georgiana Whitmore en St. Michael’s Church, Teignmouth, con la que ha llegado a
tener 8 hijos de los cuales solo 4 están vivos en la actualidad.
Durante las primeras
reuniones con la Sociedad Analítica ideó un dispositivo que más tarde se
convertiría en la máquina diferencial, sobre la que empezó a trabajar a partir
de 1819 y tras obtener un motor en diferencias funcional en 1822 y ganar una
medalla honorífica de la Sociedad de Astronomía de Londres, consiguió una
subvención para completar lo que hoy conocemos como su máquina diferencial.
Aunque en un primer momento pensó que podía terminarla en 3 años tuvo que parar
en 1834 por falta de fondos, año en el que empezó a pensar en construir su
máquina analítica.
Desgraciadamente su
esposa Georgiana murió durante el transcurso del verano de 1827, a la edad de
35 años.
A principio de los
1840 Babbage dio una conferencia en Turín a Federico Luigi, Conde de Menabrea,
acerca de su máquina analítica publicando después las notas tomadas.
Tiempo después Ada
Byron, hija mayor de Babbage, se encargó de traducir la publicación de Luigi
añadiendo anotaciones propias, entre ellas programas que harían a la máquina
poder ejecutar cálculos más complejos como por ejemplo los números de
Bernoulli. Por ello Ada Byron, más conocida como Lady Ada Lovelace, se
convirtió en la primera programadora de la Maquina Analítica.
Babbage quedó tan
impresionado con el entendimiento de Lady Ada acerca de su máquina, que fue su
tutor y más tarde trabajaron juntos hasta tal punto que este le reconoció su
talento apodándola “La Encantadora de Números”.
Babbage hace dos
décadas, el 18 de octubre de 1871, a la edad de 79 años.
Fue enterrado en el
cementerio de Kensal Green, Londres.
Máquina Diferencial
Pese a que esta
máquina es conocida por Babbage, la primera idea al respecto proviene de una
publicación olvidada de J. H. Müller en el año 1786, pero no fue hasta 1822,
cuando Charles enseñó su idea a la Sociedad de Astronomía que la idea tomó
fuerza.
La máquina estaba
pensada para operar tabulando funciones polinómicas, usando notación decimal y
siendo accionada por una manivela.
El funcionamiento
consiste en un número determinado de columnas cilíndricas numeradas, donde cada
una de dichas columnas almacena un número decimal. La única operación de la que
es capaz es sumar la columna n+1 a la n para obtener el nuevo valor de esta. La
primera columna muestra el valor del cálculo en la iteración en la que se
encuentra el cálculo.
La máquina se programa
ajustando los valores iniciales de las columnas a los deseados. La columna 1 se
fija al valor del polinomio al comienzo del cómputo. La columna 2 se fija a un
valor derivado de la primera. Cada una de las columnas entre 3 y N se fija a un
valor derivado de (n- 1) y las derivadas más altas del polinomio.
Como a esta máquina le
resulta imposible multiplicar no puede calcular el valor de un polinomio
directamente, sin embargo si el valor inicial del polinomio es calculado por
algunos medios para un cierto valor de X, se puede calcular cualquier número de
valores próximos usando el método conocido generalmente como el Método de las
Diferencias Finitas.
Máquina Analítica
Fue descrita por
primera vez en 1837 y por entonces ya contaba con unidad aritmética, control de
flujo y memoria, además de permitir condiciones y bucles. Fue la primera
máquina que tuvo un diseño Turing-completo que se conoce.
Después de diseñar la
máquina de diferencias, se dio cuenta de que se podía construir una máquina que
hiciera cálculos un poco más generales. Pensó en dotar a la máquina de una
entrada en la que las instrucciones a “ejecutar” fueran introducidas mediante
tarjetas perforadas como ya se habían empezado a usar en las tejedoras mecánicas
de la época para introducir los patrones. Y una salida compuesta por una
impresora, un trazador de curvas y una campana. Además la máquina es capaz de
generar tarjetas perforadas con números para ser reutilizadas posteriormente
por ella misma, todo ello empleando aritmética en base 10.
La memoria que se
diseñó fue capaz de almacenar 1000 números de 50 dígitos, aproximadamente
20.7kB.
La unidad aritmética
era capaz de utilizar las cuatro operaciones básicas además de comparaciones y
raíces cuadradas.
La máquina funciona de
manera aproximada a como lo hacen hoy en día las CPU, genera unos datos que se
guardan en memoria, que en la máquina estaba formada por tambores en los que se
insertaban clavijas.
Además si el
programador desea usar operaciones complejas puede especificarse.
En la entrada de la
máquina podemos diferenciar tres tipos distintos de tarjetas: unas para los
operadores aritméticos, otra para las constantes y otras para la cargar y
guardar operaciones en memoria.
Después de diseñar la
máquina, Babbage entendió la importancia de optimizar el coste y hacer
algoritmos más eficientes. Fue cuando escribió: “Passages
from the Life of a Philosopher”.
Debido a incapacidades
técnicas y la oposición de la British Association for the Advancement of Science
le fue imposible ver su máquina construida.
Otros inventos
Además de las
máquinas, Babbage también inventó otros dispositivos interesantes como:
- Los planos de la máquina analítica contaban con
una parte destinada a la impresión de resultados muy innovadora para la
época, pudiendo añadir espacios en blanco, alternar entre columnas o
incluso cambiar de tipografía. Fue el predecesor de la impresoras que
acompañana a las computadoras de los Airship.
- Creó la máquina de claves militar que el Real
Cuerpo del Ejército Británico utiliza para encriptar las ordenes, aunque
este invento el ejército le dio la autoría al creador del código, no, Friedrich
Kasiski.
- Creo la unificación tarifaria del correo postal,
gracias a los cálculos generados por su primera computadora.
- Inventó el Cowcatcher que sirve a los trenes para
apartar objetos que hayan en la vía que podrían hacerlo descarrilar.
Otros logros
Además de lo de ya
nombrado, algunos logros que caben destacarle a Babbage son:
- En 1824 ganó la medalla de oro de la Royal
Astronomical Society por su motor diferencial.
- De 1828 a 1839 fue el titular de la Catedra
Lucasiana de matemáticas de la Universidad de Cambridge.
- En 1837 fue nombrado Miembro de Honor de
Relaciones Exteriores de la American Academy of Arts and Sciences.
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