Màquina analítica

Màquina analítica

La màquina analítica és el disseny d'un computador modern d'us general realisat pel professor britànic de matemàtica Charles Babbage, que va representar un pas important en l'història de l'informàtica. Va ser inicialment descrita en 1837, encara que Babbage va continuar refinant el disseny fins a la seua mort en 1871. La màquina no va poder construir-se per raons d'índole política, puix va haver detractors per un possible us de la màquina per a fins bèlics. Alguns pensen que les llimitacions tecnològiques de l'época eren un obstàcul per a construir la màquina d'haver-se obtingut finançació i respal polític al proyecte.

Història

Màquina analítica

El primer intent de Babbage per a dissenyar un dispositiu de computació mecànica va ser la màquina diferencial, que va anar un computador dissenyat específicament per a construir taules de logaritmes i de funcions trigonomètriques evaluant polinomis per aproximació. La construcció d'esta màquina mai es va aplegar a completar, Babbage tenia conflictes en l'ingenier superior, Joseph Clement, i en última instància, el govern britànic va retirar el finançament per al seu proyecte. Durant este proyecte, Babbage va comprendre que partix del seu treball podia ser aprofitat en el disseny d'un computador de propòsit general, de manera que va iniciar el disseny de la màquina analítica. El treball en el disseny de la màquina analítica va escomençar en 1835.

En 1842, el matemàtic italià Luigi Menabrea, qui s'havia trobat en Babbage durant un viage d'este per Itàlia, va escriure una descripció de la màquina en francés. En 1843, eixa descripció va ser traduïda a l'anglés i anotada de forma extensa per Ada Lovelace (filla del poeta Lord Byron), qui ya s'havia interessat en la màquina uns anys abans. Ada Lovelace va escriure, en una de les moltes notes que inclou l'artícul, un algoritme per a calcular els números de Bernoulli, que és considerat com el primer programa d'ordenador. Com a reconeiximent al seu treball, ella ha segut descrita en moltes ocasions com la primera programadora. El llenguage de programació Ada actualment utilisat du el seu nom.

Disseny

La màquina analítica devia funcionar en un motor a vapor i hauria tingut 2,25 metros d'alt, 3 metros de llarc i 1.20 metros d'ample. Per a l'entrada de senyes i programes va utilisar un sistema de targetes perforades derivat del teler de Jacquard, mecanisme ya utilisat en l'época per a dirigir diversos equips mecànics, fent-ho infinitament programable. L'eixida devia produir-se per una impressora, un equip de dibuix i una campana. La màquina devia també perforar targetes que podrien ser llegides posteriorment. La màquina analítica treballava en una aritmètica de menge fixa en base 10 i posseïa una memòria capaç d'almagasenar 1000 números de 50 dígits cada u (aproximadament 16,2 kB). Una unitat aritmètica seria capaç de realisar les quatre operacions aritmètiques, ademés de les comparacions i les raïls quadrades. Inicialment en 1838 va ser concebut com la màquina diferencial curvada sobre sí mateixa, en una disposició generalment circular, en la memòria llarga que eixia d'un costat. Dibuixos posteriors en 1858 mostren un disseny de cuadrícula regularisat.

Igual que l'unitat central de processament (CPU) d'un ordenador modern, el molí es basaria en els seus propis procediments interns per a ser almagasenada en forma de clavilles insertades en tambors giratoris cridats "barrils", per a portar a terme algunes de les instruccions més complexes del programa d'usuari.

El llenguage de programació que seria utilisat era similar als actuals llenguages ensambladors. Era possible realisar bucles i condicionals de manera que el llenguage propost hauria segut Turing-complet.

S'utilisaven tres tipos diferents de targetes perforades: una per a operacions aritmètiques, una para constants numèriques i una atra per a operacions d'almagasenament i recuperació de senyes de la memòria, i la transferència de senyes entre l'unitat aritmètica i la memòria. Hi havia tres llectors separats per als tres tipos de targetes. Babbage va desenrollar unes dos dotzenes de programes per a la màquina analítica entre 1837 i 1840, i un programa més alvance. Estos programes tracten polinomis, fòrmules iterativas, el método de reducció de Gauss, i els números de Bernoulli.

Bibliografia utilisada

• Babbage, Charles (1864). «Chapter VIII - Of the Analytical Engine», Passages from the Life of a Philosopher, Londres: Longman, Green, Longman, Roberts, & Green, pp. 112–141.
• Babbage, Charres (1889). Babbage’s Calculating Engines - Being a Collection of Papers Relating to Them; Their History, and Construction, Nova York: Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-00096-3.

• «Charres Babbage's Analytical Engine, 1838».IEEE Annals of the History of Computing.4(3)

197–217.doi:10.1109/mahc.1982.10028.Consultat el 10 d'agost de 2016.

• Bromley, Allan G. (1990). Computing Before Computers, Ames: Iowa State University Press, pp. 59-98. ISBN 0-8138-0047-1.
• «Babbage's Analytical Engine Plans 28 and 28a-The Programmer's Interface».IEEE Annals of the History of Computing.22(4)

5–19.doi:10.1109/85.887986.

• Cohen (2000). «8 - Aiken's Background in Computing and Knowledge of Babbage's Machines», Howard Aiken: Portrait of a Computer Pioneer, Cambridge: MIT Press, pp. 61–72. ISBN 9780262531795.
• «The Little Engines That Could'veu: The Calculating Machines of Charles Babbage».Harvard University.Consultat el 18 de decembre de 2015.
• «Was Babbage’s Analytical Engine intended to be a mechanical model of the mind?».History of Psychology.8(1)

35–45.doi:10.1037/1093-4510.8.1.35.

• Hyman, Anthony (1982). Charles Babbage: A Biography, Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780198581703.
• (1843) «Sketch of the Analytical Engine invented by Charles Babbage... with notes by the translator. Va traduir Ada Lovelace», Richard Taylor (ed.). Scientific Memoirs, Londres: Richard and John E. Taylor, pp. 666-731.
• «From Analytical Engine to Electronic Digital Computer: The Contributions of Ludgate, Torres, and Bush».IEEE Annals of the History of Computing.4(4)
• Wilkes, Maurice Vincent (1971). «Babbage as a Computer Pioneer», Proc. Babbage Memorial Meeting, Londres: British Computer Society, pp. 415–440.
• Guijarro Mora, V. i González de la Llastra, L. (2010). La quimera de l'autómata matemàtic, Madrit, Càtedra.