چارلز بابیج

چارلز بابیج، فیلسوف، ریاضیدان و مخترع انگلیسی، در 26 دسامبر 1791 در لندن چشم به جهان گشود. تحصیلات ابتدائی را در Alphington که در جنوب غربی انگلستان واقع است گذراند و سپس به مدرسه King Edward VI در منطقه Totnes که آن هم در جنوب غربی انگلستان واقع است، رفت. بعد از آن، به لندن بازگشت و در آکادمی Holmwood ادامه تحصیل داد. در طی این مدت، پدر بابیج که سهامدار بانک بود، از هیچ تلاشی برای تحصیل فرزندش فروگذار نکرد و چارلز بابیج، همواره از تدریس خصوصی معلمان معروف، استفاده می‌نمود. سرانجام، در سال 1814، بابیج به عنوان ریاضی‌دان از دانشگاه کمبریج فارغ‌التحصیل شد.

بابیج پس از فراغت از تحصیل به محاسبه خودکار علاقمند شد و شروع به تحقیق در مورد ساخت دستگاهی برای انجام محاسبات گوناگون بر اساس برنامه‌های از پیش تعریف شده نمود. ایده بابیج برای ایجاد قابلیت برنامه‌ریزی در یک دستگاه و به عبارت دیگر، برنامه‌نویسی آن، ایده بکری بود که تا آن زمان مطرح نشده بود.

بابیج در این راه، مشکلات فراوانی پیش‌رو داشت. اولین مشکل این بود که با توجه به زمان زندگی وی، این دستگاه باید دستگاهی مکانیکی می‌بود و ایجاد دستگاهی مکانیکی که قابلیت برنامه‌نویسی داشته باشد، چالشی بزرگ بود. مشکل دیگری که وجود داشت آن بود که ساخت قطعات دقیق چنین دستگاهی، با توجه به صنعت موجود آن زمان، کاری بسیار سخت و تقریباً غیرممکن بود.

با وجود تمام مشکلات، بابیج پس از تحقیق فراوان، در سال 1820 طراحی این دستگاه تحلیلگر (Analytic) را شروع کرد، دستگاهی که بعدهابه دستگاه تفاضلی 
(Difference Engine) معروف شد. بابیج وقت بسیاری را برای طراحی صرف نمود. وی دو هدف را دنبال می‌کرد، اولاً نتایج ارائه شده توسط دستگاه، صحیح و قابل اتکاء باشد و ثانیاً زمان طولانی انجام محاسبات پیچیده، به حداقل ممکن، کاهش یابد.
برخلاف انتظار و با وجود طراحی بسیار دقیق، بابیج نتوانست نمونه کاملی از دستگاه خود را ارائه نماید. مشکل اصلی، عدم توانایی صنعتگران آن زمان در اجرای دقیق طرح‌های وی و ساخت قطعات بسیار دقیق دستگاه بود. اما در سال ۱۹۹۱ (درحدود یک قرن بعد) بر اساس طرح‌های بابیج، یک دستگاه تفاضلی ساخته شد که بدون نقص کار می‌کرد. این موضوع نشان داد که دستگاه تفاضلی، درصورتی ‌که در زمان بابیج کامل می‌شد، می‌توانست به خوبی کار کند.

شکل 1:  تصویر چارلز بابیج که از روی عکس‌های قدیمی وی طراحی و توسط مجله Life چاپ شده است

بسیاری از طرح‌های بابیج، از جمله ایده استفاده از کارت‌های پانچ‌شده، بعداً، در کامپیوترها به کار گرفته شد. استفاده از کارت‌های پانچ (Punch Cards) سال‌ها روش متداول برای ارتباط با کامپیوترها بود.
طرح‌های بابیج، از زمان زندگی وی بسیار جلوتر بود و وی نام خود را به عنوان اولین طراح دستگاه‌های محاسبه‌گر و تحلیل‌گر قابل برنامه‌نویسی در تاریخ ثبت نمود، دستگاه‌هایی که بعداً نام کامپیوتر بر آنها نهاده شد و به صورت الکترونیکی درآمد.
بابیج در 25 جولای 1814 ازدواج کرد و صاحب هشت فرزند شد، اما تنها سه فرزند وی دوران کودکی را پشت سرگذاشتند و بقیه به علت بیماری‌های گوناگون، فوت شدند. 
پسر جوان‌تر وی به نام هنری، کار بر روی طرح‌های پدرش را ادامه داد و یکی از این طرح‌ها به دانشگاه هاروارد  ارسال شد. این طرح، بیش از پنجاه سال بعد، توسط هاوارد آیکن (Howard Aiken) مورد مطالعه قرار گرفت و در ساخت کامپیوتر Harvard Mark I مورد استفاده قرار گرفت. این کامپیوتر الکترومکانیکی، در سال 1944 و با همکاری شرکت IBM در دانشگاه هاروارد شروع به کار کرد. این دستگاه، گرچه کاملاً الکترونیکی نبود، اما یکی از عوامل موفقیت IBM در ساخت کامپیوترهای بزرگ بعدی و تبدیل شدن آن به یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های سازنده سوپرکامپیوترها شد.
بابیج در 18 اکتبر 1871، در لندن، چشم از جهان فروبست.

شکل 2:  نمونه دستگاه تفاضلی ساخته شده بر اساس طرح‌های بابیج ـ موزه علوم لندن

منابع:

www.charlesbabbage.net www.computerhistory.org www.britannica.com www.life.com