（ 最初に、記事の最初と2番目の部分を読むことをお勧めします。）
チャールズバベッジの差分マシンは、初めて人間の介入なしで計算プロセスを自動化し、ある程度まで生成することができました。 前の部分で述べたように、対数関数、三角関数などの関数を計算するには、それらをセクションに分割する必要があり、それぞれが独自の多項式であるように思えたため、このセクションの関数の値を計算することができました。 ある多項式から別の多項式に渡すと、マシンオペレーターはレジスタのすべての初期値を手動で入力する必要がありました。 さらに、機械は加算操作のみを許可しましたが、これは19世紀の基準でもそれほどではありませんでした。
この問題を考えて、Babbageは結果の値に応じてソースレジスタの値を変更するマシンを構築することが可能であるという結論に達しました。 つまり、彼女自身が計算プロセスを管理できました。 将来、このアイデアを開発して、Babbageは関数を完全に自動的に集計するマシンを作成するだけでなく、計算問題のクラス全体を解決するマシンを作成するというアイデアを思いつきました。 このため、このようなマシンのアルゴリズムはその設計に厳密に縫い付けられるべきではなく、外部から設定され、マシン自体がすべての算術演算を実行でき、計算の進行を制御できる必要があります。 Babbageは、新しいコンピューティングマシンをAnalyticalと呼びました。
分析エンジンの主要部分は次のとおりです。
1.「倉庫」-数字を保存するためのデバイス、つまり、現代の用語でのメモリ。
2.「ミル」-算術演算を実行するためのデバイス（算術デバイス）。
3.マシンの動作を制御するデバイス。
4.入力および出力デバイス。
（「工場」の要素。ヘンリーバベッジの絵。 出典 ）
このようなアーキテクチャでは、メモリ、プロセッサ（ミル+制御デバイス）、および入出力デバイスを備えた最新のコンピューターのプロトタイプを見るのは難しくありません。
ALUとメモリ間の「データ交換バス」は、ギアラックのセットでした。 メモリは、小数点以下50桁の1000の数字である必要がありました。 符号付きの小数点以下50桁の数の場合、168ビットが必要です。つまり、RAMの量は20キロバイト強でした。 比較のために、 ここで最初のコンピューターのRAM容量を確認することをお勧めします。
前の部分で述べたように、分析マシンで作業している間に、バベッジは独自の移行前スキームを思いつきました。 プロセスの基本的な加速には完全に異なる原理が必要であることに気付く前に、彼はその前に20を超えるバージョンのシーケンシャル転送スキームを検討したと言っておく価値があります。
別のマシンと同様に、数値を格納するレジスターはギアでした。 数字の符号は、別の歯車によって設定されました。 このホイールが偶数を表示する場合、これは正の記号として解釈され、そうでない場合は負の記号として解釈されました。
乗算と除算の操作は、順次加算または減算として実装されることになっています。
演算を完了するための推定時間は、加算と減算に1秒、乗算と除算に1分でした。これは19世紀にとってそれほど悪くはありませんでした。
メモリにデータを入力し、マシンの動作を制御するために、バベッジはパンチカードを使用することにしました。 当時、彼らはすでに十数年前から存在しており、自動織機のパターンを制御するためにジャカード・ジョセフ・マリーによって発明されました。
分析マシンは、パンチカードを備えた2つのメカニズムを使用しました。1つは、ミルが実行するはずの操作を設定し、もう1つは、「ミル」と「倉庫」間のデータ転送を制御します。
（ジャカードカードで表示。 ソース ）
イタリアに到着したバベッジは、数学者のモソッティ教授から連絡を受けました。 「彼は、このメカニズムが算術関係や代数関係を任意の程度まで習得する能力を信じる用意ができていることに気付きました。 しかし、彼は、機械が分析研究（つまり、計算プロセス）でしばしば必要な選択を行う方法を理解できないと付け加えました。前の計算が完了するまで。」 この場合、分析エンジンは条件付き実行とサイクルを編成する可能性を提供しました。 このため、最後の排出の転送メカニズムがパンチカードの動きを制御し、このメカニズムがアクションを繰り返すか、スキップする可能性があります。
出力デバイスにより、機械計算の結果を1コピーまたは2コピーで印刷したり、ステレオタイプの印刷形式で複製したり、パンチカードで結果をパンチしたりすることができました。
バベッジは分析機械に取り組んで、そのさまざまなユニットの200以上の図面と、機械の約30のレイアウトオプションを作成しました。 しかし、計画の規模と発明者の複雑な性質により、彼の発明の誕生は何百年も遅れました。 バベッジによれば、関数の20番目の符号までは一定の7番目の差で集計されるはずだった差分マシンを見ると、1934年に同様の機能を持つマシンが登場しました。 。 考案された分析機械の巨大な可能性について私たちは何を言うことができますか...
（マシンの印刷メカニズムの一部。 ソース ）
チャールズ・バベッジの死後、息子のヘンリーは分析機械を取り上げ、「工場」と印刷装置という2つのノードに集中することにしました。 1888年には、機械単位のデータが準備され、29文字の自然数の製品を計算して印刷できました。 32番目の項を計算するときに、転送メカニズムの障害により、マシンが誤った結果を返しました。 ヘンリーは生涯、父親の分析機械の研究を続け、コンピューターのアイデアを広めました。
バベッジは人生にたくさんの本や記事を書いたという事実にもかかわらず、彼は違いの原理と分析機械の詳細な記述を決して作成しませんでした。 差分マシンの詳細な説明は、Dionisy Lardnerによって行われ、分析マシンについては、Luigi Frederigo Menabreaの記事で説明されました。 この記事が、世界で最初のプログラムと最初のプログラマーの誕生につながりました。 そのような称号を身につけたことの名誉は、詩人バイロンの娘であるエイダ・オーガスタ・ラブレースです。 チャールズバベッジは若い才能のある少女の家族に精通しており、あらゆる方法で科学への渇望を奨励しました。 AdaはBabbageコンピューターに興味を持ち、Menabreaの記事の翻訳を取り上げました。 翻訳に取り組んでいる間、エイダは彼女のコメント、機械の実際の使用例でそれを補い、またベルヌーイ数を計算するための「プログラム」をコンパイルしました。 Adaの名前は、プログラミング言語の1つであるAdaの名前で不滅になりました。 私はエイダの伝記に深く入りません このトピックはすでにHabrで公開されています。
（Ada Augusta Lovelace。 ソース ）
チャールズバベッジの運命は、彼のコンピューターの運命と同じくらい複雑でした。 この科学者に対する同時代の人々の態度は、時間の経過とともに天才から奇抜なものに、そしてコンピューターに基づいて彼の理由によって損傷を受けた発明者にさえ変わりました。 彼の人生の間に、彼は速度計、動力計などのさまざまな発明を数多く生み出し、単一の郵便料金などを思いついた。 王立協会の会長であるロスLordは、「バベッジは機械工学の分野での発明によってのみ、政府がその差の機械の建設に投資した資金を完全に払い戻した」と書いています。
19世紀に生まれ、20世紀に現実となったこのアイデアは、科学だけでなく私たちの日常生活にも革命をもたらしました。 バベッジの人生、彼のコンピューターの歴史は、天才がどれほど先見の明があり、永続的であり、創造の道がどれほど長くて厄介であるかの最も明確な例です。
PS：メカニカルコンピューター、その創造の歴史、仕事の設計と原理の説明、および電子的なカウンターパートの起源に興味のある人は、R。S. GuterとYu。L. Polunovによる1981年版の本「そろばんからコンピューターへ」を見つけて読むことをお勧めします。