Charles Babbage -Charles Babbage

Charles Babbage

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Charles Babbage
Nascer ( 1791-12-26 )26 de dezembro de 1791
Londres (provavelmente Southwark )
Morreu 18 de outubro de 1871 (1871-10-18)(79 anos)
Marylebone , Londres, Reino Unido
Nacionalidade Inglês
Cidadania Britânico
Alma mater Peterhouse, Cambridge
Conhecido por Motor de diferença
Carreira científica
Campos Matemática, engenharia, economia política, ciência da computação
Instituições Trinity College, Cambridge
Influências Robert WoodhouseGaspard MongeJohn Herschel _
Influenciado Karl Marx , John Stuart Mill , Ada Lovelace
Assinatura
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Charles Babbage KH FRS ( / ˈ b æ b ɪ / ; 26 de dezembro de 1791 - 18 de outubro de 1871) foi um polímata inglês . Matemático, filósofo, inventor e engenheiro mecânico, Babbage originou o conceito de um computador digital programável.

Babbage é considerado por alguns como o " pai do computador ". Babbage é creditado com a invenção do primeiro computador mecânico , a Máquina Diferencial , que eventualmente levou a projetos eletrônicos mais complexos, embora todas as ideias essenciais dos computadores modernos sejam encontradas na Máquina Analítica de Babbage , programada usando um princípio emprestado abertamente do tear Jacquard . . Babbage tinha uma ampla gama de interesses além de seu trabalho em computadores coberto em seu livro Economy of Manufactures and Machinery . Seu trabalho variado em outros campos o levou a ser descrito como "preeminente" entre os muitos polímatas de seu século.

Babbage, que morreu antes da engenharia completa e bem-sucedida de muitos de seus projetos, incluindo sua Máquina Diferencial e Máquina Analítica, permaneceu uma figura proeminente na idealização da computação. Partes dos mecanismos incompletos de Babbage estão em exibição no Museu da Ciência em Londres. Em 1991, um mecanismo de diferença funcional foi construído a partir dos planos originais de Babbage. Construído com tolerâncias alcançáveis ​​no século 19, o sucesso do motor finalizado indicava que a máquina de Babbage teria funcionado.

Vida pregressa

Retrato de Charles Babbage (c. 1820)

O local de nascimento de Babbage é contestado, mas de acordo com o Oxford Dictionary of National Biography , ele provavelmente nasceu em 44 Crosby Row, Walworth Road , Londres, Inglaterra. Uma placa azul na junção da Larcom Street e Walworth Road comemora o evento.

Sua data de nascimento foi dada em seu obituário no The Times como 26 de dezembro de 1792; mas então um sobrinho escreveu para dizer que Babbage nasceu um ano antes, em 1791. O registro paroquial de St. Mary's , Newington , Londres, mostra que Babbage foi batizado em 6 de janeiro de 1792, apoiando um ano de nascimento de 1791.

Babbage c. 1850

Babbage era um dos quatro filhos de Benjamin Babbage e Betsy Plumleigh Teape. Seu pai foi sócio bancário de William Praed na fundação da Praed's & Co. de Fleet Street , Londres, em 1801. Em 1808, a família Babbage mudou-se para a antiga casa de Rowdens em East Teignmouth . Por volta dos oito anos, Babbage foi enviado para uma escola rural em Alphington , perto de Exeter, para se recuperar de uma febre com risco de vida. Por um curto período de tempo, ele freqüentou a King Edward VI Grammar School em Totnes , South Devon, mas sua saúde o forçou a voltar para professores particulares por um tempo.

Babbage então ingressou na Holmwood Academy de 30 alunos , em Baker Street, Enfield , Middlesex , sob o comando do reverendo Stephen Freeman. A academia tinha uma biblioteca que despertou o amor de Babbage pela matemática. Ele estudou com mais dois professores particulares depois de deixar a academia. O primeiro foi um clérigo perto de Cambridge ; através dele Babbage encontrou Charles Simeon e seus seguidores evangélicos, mas a instrução não era o que ele precisava. Ele foi trazido para casa, para estudar na escola Totnes: isso foi aos 16 ou 17 anos. O segundo foi um tutor de Oxford , com quem Babbage atingiu um nível em clássicos suficiente para ser aceito pela Universidade de Cambridge.

Na Universidade de Cambridge

Babbage chegou ao Trinity College, Cambridge , em outubro de 1810. Ele já era autodidata em algumas partes da matemática contemporânea; ele havia lido Robert Woodhouse , Joseph Louis Lagrange e Marie Agnesi . Como resultado, ele ficou desapontado com a instrução matemática padrão disponível na universidade.

Babbage, John Herschel , George Peacock e vários outros amigos formaram a Sociedade Analítica em 1812; eles também eram próximos de Edward Ryan . Como estudante, Babbage também foi membro de outras sociedades, como o The Ghost Club , preocupado em investigar fenômenos sobrenaturais, e o Extractors Club, dedicado a libertar seus membros do hospício, caso algum se comprometesse com um.

Em 1812, Babbage transferiu-se para Peterhouse, Cambridge . Ele era o melhor matemático lá, mas não se formou com honras. Em vez disso, ele recebeu um diploma sem exame em 1814. Ele havia defendido uma tese que foi considerada blasfema na disputa pública preliminar, mas não se sabe se esse fato está relacionado ao fato de ele não ter feito o exame.

Depois de Cambridge

Considerando sua reputação, Babbage rapidamente fez progressos. Ele lecionou na Royal Institution sobre astronomia em 1815 e foi eleito membro da Royal Society em 1816. Após a formatura, por outro lado, candidatou-se a cargos sem sucesso e teve pouco em termos de carreira. Em 1816 foi candidato a um cargo de professor no Haileybury College ; ele teve recomendações de James Ivory e John Playfair , mas perdeu para Henry Walter . Em 1819, Babbage e Herschel visitaram Paris e a Sociedade de Arcueil , conhecendo importantes matemáticos e físicos franceses. Nesse ano Babbage se candidatou a professor na Universidade de Edimburgo , com a recomendação de Pierre Simon Laplace ; o posto foi para William Wallace .

Com Herschel, Babbage trabalhou na eletrodinâmica das rotações de Arago , publicando em 1825. Suas explicações eram apenas transitórias, sendo retomadas e ampliadas por Michael Faraday . Os fenômenos agora fazem parte da teoria das correntes parasitas , e Babbage e Herschel perderam algumas das pistas para a unificação da teoria eletromagnética , mantendo-se próximos da lei de força de Ampère .

Babbage comprou as tabelas atuariais de George Barrett , que morreu em 1821 deixando um trabalho inédito, e pesquisou o campo em 1826 em Vista Comparativa das Várias Instituições para a Garantia de Vidas . Este interesse seguiu-se a um projecto de constituição de uma companhia de seguros, incitado por Francis Baily e debatido em 1824, mas não concretizado. Babbage calculou tabelas atuariais para esse esquema, usando dados de mortalidade da Equitable Society de 1762 em diante.

Durante todo esse período, Babbage dependia desajeitadamente do apoio de seu pai, dada a atitude de seu pai em relação a seu casamento precoce, de 1814: ele e Edward Ryan se casaram com as irmãs Whitmore. Ele fez uma casa em Marylebone em Londres e estabeleceu uma grande família. Com a morte de seu pai em 1827, Babbage herdou uma grande propriedade (valor em torno de £ 100.000, equivalente a £ 9,21 milhões ou US $ 11,8 milhões hoje), tornando-o rico de forma independente. Após a morte de sua esposa no mesmo ano, ele passou o tempo viajando. Na Itália ele conheceu Leopoldo II, Grão-Duque da Toscana , prenunciando uma visita posterior ao Piemonte . Em abril de 1828 estava em Roma , e contando com Herschel para gerenciar o projeto do motor da diferença, quando soube que se tornara professor em Cambridge, cargo que três vezes não conseguiu obter (em 1820, 1823 e 1826).

Sociedade Astronômica Real

Babbage foi fundamental na fundação da Royal Astronomical Society em 1820, inicialmente conhecida como Astronomical Society of London. Seus objetivos originais eram reduzir os cálculos astronômicos a uma forma mais padronizada e circular os dados. Essas direções estavam intimamente ligadas às idéias de Babbage sobre computação e, em 1824, ele ganhou sua Medalha de Ouro , citada "por sua invenção de um mecanismo para calcular tabelas matemáticas e astronômicas ".

A motivação de Babbage para superar erros em tabelas por mecanização era um lugar-comum desde que Dionysius Lardner escreveu sobre isso em 1834 na Edinburgh Review (sob a orientação de Babbage). O contexto desses desenvolvimentos ainda é debatido. O próprio relato de Babbage sobre a origem do mecanismo de diferença começa com o desejo da Astronomical Society de melhorar o Almanaque Náutico . Babbage e Herschel foram convidados a supervisionar um projeto experimental, para recalcular parte dessas tabelas. Com os resultados em mãos, foram encontradas discrepâncias. Isso foi em 1821 ou 1822, e foi a ocasião em que Babbage formulou sua ideia de computação mecânica. A questão do Almanaque Náutico é agora descrita como um legado de uma polarização na ciência britânica causada por atitudes em relação a Sir Joseph Banks , que havia morrido em 1820.

Uma parte do motor de diferença

Babbage estudou os requisitos para estabelecer um sistema postal moderno , com seu amigo Thomas Frederick Colby , concluindo que deveria haver uma taxa uniforme que foi posta em vigor com a introdução do Uniform Fourpenny Post suplantado pelo Uniform Penny Post em 1839 e 1840. Colby foi outro do grupo fundador da Sociedade. Ele também foi responsável pelo Survey of Ireland . Herschel e Babbage estiveram presentes em uma célebre operação dessa pesquisa, a remedição da linha de base do Lough Foyle .

Escola Lagrangiana Britânica

A Sociedade Analítica inicialmente não passara de uma provocação de graduação. Durante este período teve algumas realizações mais substanciais. Em 1816 Babbage, Herschel e Peacock publicaram uma tradução do francês das palestras de Sylvestre Lacroix , que era então o livro de cálculo de última geração.

A referência a Lagrange em termos de cálculo marca a aplicação do que agora é chamado de séries de potências formais . Matemáticos britânicos os usaram de cerca de 1730 a 1760. Como reintroduzidos, eles não foram simplesmente aplicados como notações no cálculo diferencial . Eles abriram os campos de equações funcionais (incluindo as equações de diferença fundamentais para o mecanismo de diferença) e métodos de operador ( D-módulo ) para equações diferenciais . A analogia da diferença e equações diferenciais foi notavelmente mudando Δ para D, como uma diferença "finita" torna-se "infinitesimal". Essas direções simbólicas tornaram-se populares, como cálculo operacional , e levadas ao ponto de retornos decrescentes. O conceito de limite de Cauchy foi mantido sob controle. Woodhouse já havia fundado esta segunda "Escola Britânica de Lagrangian" com seu tratamento da série de Taylor como formal.

Neste contexto , a composição da função é complicada de expressar, porque a regra da cadeia não é simplesmente aplicada a segundas e derivadas superiores. Este assunto era conhecido por Woodhouse em 1803, que tirou de Louis François Antoine Arbogast o que hoje é chamado de fórmula de Faà di Bruno . Em essência, era conhecido por Abraham De Moivre (1697). Herschel achou o método impressionante, Babbage sabia disso, e mais tarde foi observado por Ada Lovelace como compatível com o mecanismo analítico. No período até 1820 Babbage trabalhou intensamente em equações funcionais em geral, e resistiu tanto às diferenças finitas convencionais quanto à abordagem de Arbogast (na qual Δ e D eram relacionados pelo simples caso aditivo do mapa exponencial ). Mas via Herschel ele foi influenciado pelas ideias de Arbogast na questão da iteração , ou seja, compor uma função consigo mesma, possivelmente muitas vezes. Escrevendo em um importante artigo sobre equações funcionais nas Philosophical Transactions (1815/6), Babbage disse que seu ponto de partida foi o trabalho de Gaspard Monge .

Acadêmico

De 1828 a 1839, Babbage foi Professor Lucasiano de Matemática em Cambridge. Não um residente convencional , e desatento às suas responsabilidades de ensino, ele escreveu três livros temáticos durante este período de sua vida. Ele foi eleito Membro Honorário Estrangeiro da Academia Americana de Artes e Ciências em 1832. Babbage não tinha simpatia pelos colegas: George Biddell Airy , seu antecessor como professor lucasiano de matemática no Trinity College, Cambridge, achava que deveria ser feita uma questão de sua falta de interesse em dar aulas. Babbage planejou dar uma palestra em 1831 sobre economia política . A direção de reforma de Babbage procurou ver a educação universitária mais inclusiva, as universidades fazendo mais pela pesquisa, um currículo mais amplo e mais interesse em aplicações; mas William Whewell achou o programa inaceitável. A controvérsia que Babbage teve com Richard Jones durou seis anos. Ele nunca deu uma palestra.

Foi durante este período que Babbage tentou entrar na política. Simon Schaffer escreve que seus pontos de vista da década de 1830 incluíam o desestabelecimento da Igreja da Inglaterra , uma franquia política mais ampla e a inclusão de fabricantes como partes interessadas. Ele se candidatou duas vezes ao Parlamento como candidato pelo distrito de Finsbury . Em 1832, ele ficou em terceiro lugar entre cinco candidatos, perdendo por cerca de 500 votos no eleitorado de dois membros quando dois outros candidatos reformistas, Thomas Wakley e Christopher Temple, dividiram a votação. Em suas memórias Babbage relatou como esta eleição lhe trouxe a amizade de Samuel Rogers : seu irmão Henry Rogers desejou apoiar Babbage novamente, mas morreu em poucos dias. Em 1834 Babbage terminou em último entre quatro. Em 1832, Babbage, Herschel e Ivory foram nomeados Cavaleiros da Real Ordem Guelphic , no entanto, eles não foram posteriormente feitos cavaleiros bacharéis para dar-lhes o direito ao prefixo Sir , que muitas vezes vinha com nomeações para essa ordem estrangeira (embora Herschel mais tarde tenha sido criado um baronete ).

"Declinarians", sociedades eruditas e o BAAS

Carta a Sir Humphry Davy , 1822

Babbage agora surgiu como um polemista . Um de seus biógrafos observa que todos os seus livros contêm um "elemento de campanha". Sua Reflexões sobre o declínio da ciência e algumas de suas causas (1830) destaca-se, porém, por seus ataques bruscos. O objetivo era melhorar a ciência britânica e, mais particularmente, destituir Davies Gilbert como presidente da Royal Society, que Babbage desejava reformar. Foi escrito por ressentimento, quando Babbage esperava se tornar o secretário júnior da Royal Society, já que Herschel era o sênior, mas falhou por causa de seu antagonismo com Humphry Davy . Michael Faraday teve uma resposta escrita, por Gerrit Moll , como On the Alleged Decline of Science in England (1831). Na frente da Royal Society Babbage não teve impacto, com a eleição branda do duque de Sussex para suceder Gilbert no mesmo ano. Por outro lado, como um amplo manifesto, seu Declínio levou prontamente à formação em 1831 da Associação Britânica para o Avanço da Ciência (BAAS).

The Mechanics' Magazine em 1831 identificou como Declinarians os seguidores de Babbage. Em um tom antipático, apontou David Brewster escrevendo na Quarterly Review como outro líder; com a farpa de que Babbage e Brewster haviam recebido dinheiro público.

No debate do período sobre a estatística ( enquanto coleta de dados) e o que hoje é inferência estatística , o BAAS em sua Seção Estatística (que devia algo também a Whewell ) optou pela coleta de dados. Esta Seção foi a sexta, estabelecida em 1833 com Babbage como presidente e John Elliot Drinkwater como secretário. Seguiu -se a fundação da Sociedade de Estatística . Babbage foi seu rosto público, apoiado por Richard Jones e Robert Malthus .

Sobre a economia de máquinas e manufaturas

Sobre a economia de máquinas e manufaturas , 1835
A notação de Babbage para peças de máquinas, explicação de Sobre um método de expressar por sinais a ação de máquinas (1827) de sua "Notação Mecânica", inventada para seu próprio uso na compreensão do trabalho sobre o motor da diferença, e uma influência na concepção de o motor analítico

Babbage publicou On the Economy of Machinery and Manufactures (1832), sobre a organização da produção industrial . Foi um influente trabalho inicial de pesquisa operacional . John Rennie, o Jovem , ao abordar a Instituição de Engenheiros Civis sobre manufatura em 1846, mencionou principalmente pesquisas em enciclopédias, e o livro de Babbage foi primeiro um artigo na Encyclopædia Metropolitana , a forma em que Rennie o notou, na companhia de trabalhos relacionados de John Farey Jr. , Peter Barlow e Andrew Ure . A partir de Um ensaio sobre os princípios gerais que regulam a aplicação de máquinas às manufaturas e às artes mecânicas (1827), que se tornou o artigo da Encyclopædia Metropolitana de 1829, Babbage desenvolveu a classificação esquemática das máquinas que, combinada com a discussão das fábricas, compunha a primeira parte do livro. A segunda parte considerou a "economia doméstica e política" das manufaturas.

O livro vendeu bem e rapidamente foi para uma quarta edição (1836). Babbage representou seu trabalho em grande parte como resultado de observações reais em fábricas, britânicas e no exterior. Não pretendia, em sua primeira edição, abordar questões mais profundas de economia política; o segundo (final de 1832), com mais três capítulos, incluindo um por unidade . O livro também continha ideias sobre design racional em fábricas e participação nos lucros .

"Princípio Babbage"

Em Economia de Máquinas foi descrito o que hoje é chamado de “princípio de Babbage”. Apontou vantagens comerciais disponíveis com uma divisão de trabalho mais cuidadosa . Como o próprio Babbage observou, já havia aparecido na obra de Melchiorre Gioia em 1815. O termo foi introduzido em 1974 por Harry Braverman . Formulações relacionadas são o "princípio dos múltiplos" de Philip Sargant Florence e o "equilíbrio dos processos".

O que Babbage observou é que trabalhadores qualificados normalmente gastam parte de seu tempo realizando tarefas que estão abaixo de seu nível de habilidade. Se o processo de trabalho pode ser dividido entre vários trabalhadores, os custos trabalhistas podem ser reduzidos, atribuindo apenas tarefas de alta qualificação a trabalhadores de alto custo, restringindo outras tarefas a trabalhadores de baixa remuneração. Salientou ainda que a formação ou a aprendizagem podem ser consideradas como custos fixos; mas que retornos de escala estão disponíveis por sua abordagem de padronização de tarefas, portanto, novamente favorecendo o sistema fabril . Sua visão de capital humano se restringia a minimizar o tempo de recuperação dos custos de treinamento.

Publicação

Outro aspecto do trabalho foi o detalhamento da estrutura de custos da edição de livros. Babbage adotou a linha impopular, do ponto de vista dos editores, de expor a lucratividade do negócio. Ele chegou a nomear os organizadores das práticas restritivas do comércio. Vinte anos depois, ele participou de uma reunião organizada por John Chapman para fazer campanha contra a Associação de Livreiros, ainda um cartel .

Influência

Foi escrito que "o que Arthur Young foi para a agricultura, Charles Babbage foi para a visita às fábricas e máquinas". Diz-se que as teorias de Babbage influenciaram o layout da Grande Exposição de 1851 , e suas opiniões tiveram um forte efeito em seu contemporâneo George Julius Poulett Scrope . Karl Marx argumentou que a fonte da produtividade do sistema fabril era exatamente a combinação da divisão do trabalho com a maquinaria, com base em Adam Smith , Babbage e Ure. Onde Marx pegou Babbage e discordou de Smith foi sobre a motivação para a divisão do trabalho pelo fabricante: como Babbage fez, ele escreveu que era por causa da lucratividade , e não da produtividade, e identificou um impacto no conceito de um comércio .

John Ruskin foi mais longe, opondo-se completamente ao que a manufatura no sentido de Babbage representava. Babbage também afetou o pensamento econômico de John Stuart Mill . George Holyoake viu a discussão detalhada de Babbage sobre a participação nos lucros como substantiva, na tradição de Robert Owen e Charles Fourier , se requerendo as atenções de um capitão benevolente da indústria , e ignorada na época.

As obras de Babbage e Ure foram publicadas em tradução francesa em 1830; On the Economy of Machinery foi traduzido em 1833 para o francês por Édouard Biot e para o alemão no mesmo ano por Gottfried Friedenberg. O engenheiro e escritor francês sobre organização industrial Léon Lalanne foi influenciado por Babbage, mas também pelo economista Claude Lucien Bergery , ao reduzir as questões à "tecnologia". William Jevons conectou a "economia do trabalho" de Babbage com seus próprios experimentos de trabalho de 1870. O princípio de Babbage é uma suposição inerente à administração científica de Frederick Winslow Taylor .

Mary Everest Boole afirmou que havia uma profunda influência – através de seu tio George Everest – do pensamento indiano em geral e da lógica indiana , em particular, em Babbage e em seu marido George Boole , bem como em Augustus De Morgan :

Pense no que deve ter sido o efeito da intensa hinduização de três homens como Babbage, De Morgan e George Boole na atmosfera matemática de 1830-65. Que participação teve na geração da Análise Vetorial e da matemática pela qual as investigações em ciências físicas são agora conduzidas?

teologia natural

Em 1837, respondendo à série de oito Tratados Bridgewater , Babbage publicou seu Nono Tratado Bridgewater , sob o título On the Power, Wisdom and Goodness of God, conforme manifestado na Criação . Neste trabalho, Babbage ponderou sobre o uniformitarismo em um debate atual. Ele preferia a concepção de criação em que uma lei natural dada por Deus dominava, eliminando a necessidade de "invenção" contínua.

O livro é uma obra de teologia natural e incorpora extratos de correspondências relacionadas de Herschel com Charles Lyell . Babbage apresentou a tese de que Deus tinha onipotência e previsão para criar como um legislador divino. Neste livro, Babbage tratou de relacionar interpretações entre ciência e religião; por um lado, ele insistiu que "não existe colisão fatal entre as palavras das Escrituras e os fatos da natureza"; por um lado, ele escreveu que o Livro do Gênesis não deveria ser lido literalmente em relação a termos científicos. Contra aqueles que disseram que estes estavam em conflito, ele escreveu "que a contradição que eles imaginaram não pode ter existência real, e que enquanto o testemunho de Moisés permanece incontestável, também podemos confiar no testemunho de nossos sentidos".

O Nono Tratado Bridgewater foi citado extensivamente em Vestígios da História Natural da Criação . O paralelo com as máquinas computacionais de Babbage é explicitado, permitindo plausibilidade à teoria de que a transmutação de espécies poderia ser pré-programada.

Placa do Nono Tratado de Bridgewater , mostrando uma família paramétrica de curvas algébricas adquirindo pontos reais isolados

Jonar Ganeri, autor de Indian Logic , acredita que Babbage pode ter sido influenciado pelo pensamento indiano; uma rota possível seria através de Henry Thomas Colebrooke . Mary Everest Boole argumenta que Babbage foi apresentado ao pensamento indiano na década de 1820 por seu tio George Everest:

Por volta de 1825, [Everest] veio para a Inglaterra por dois ou três anos e fez uma amizade rápida e duradoura com Herschel e Babbage, que era então muito jovem. Eu pediria a qualquer matemático imparcial que lesse o Nono Tratado de Bridgewater de Babbage e o comparasse com os trabalhos de seus contemporâneos na Inglaterra; e então perguntar a si mesmo de onde veio a concepção peculiar da natureza do milagre que fundamenta as idéias de Babbage de Pontos Singulares em Curvas (Cap, viii) – da Teologia Européia ou da Metafísica Hindu? Oh! como o clero inglês daquela época odiava o livro de Babbage!

Visões religiosas

Babbage foi criado na forma protestante da fé cristã, sua família tendo inculcado nele uma forma ortodoxa de adoração. Ele explicou:

Minha excelente mãe me ensinou as formas usuais de minha oração diária e noturna; e nem em meu pai nem em minha mãe havia uma mistura de fanatismo e intolerância por um lado, nem por outro aquele modo impróprio e familiar de se dirigir ao Todo-Poderoso que depois tanto me enojou em minha juventude.

Rejeitando o Credo Atanasiano como uma "contradição direta em termos", em sua juventude ele olhou para as obras de Samuel Clarke sobre religião, das quais Ser e atributos de Deus (1704) exerceu uma influência particularmente forte sobre ele. Mais tarde na vida, Babbage concluiu que "o verdadeiro valor da religião cristã repousava, não em [teologia] especulativa... criatura suscetível de dor ou de felicidade."

Em sua autobiografia Passagens da vida de um filósofo (1864), Babbage escreveu um capítulo inteiro sobre o tema da religião, onde identificou três fontes de conhecimento divino:

  1. A priori ou experiência mística
  2. De Apocalipse
  3. Do exame das obras do Criador

Ele afirmou, com base no argumento do design , que estudar as obras da natureza tinha sido a evidência mais atraente, e aquela que o levou a professar ativamente a existência de Deus . Defendendo a teologia natural, ele escreveu:

Nas obras do Criador sempre abertas ao nosso exame, possuímos uma base firme sobre a qual podemos erguer a superestrutura de um credo iluminado. Quanto mais o homem indaga sobre as leis que regulam o universo material, mais se convence de que todas as suas variadas formas surgem da ação de alguns princípios simples... As obras do Criador, sempre presentes aos nossos sentidos, dão vida e testemunho perpétuo de seu poder e bondade superando em muito qualquer evidência transmitida através do testemunho humano. O testemunho do homem torna-se mais fraco em cada estágio de transmissão, enquanto cada nova investigação sobre as obras do Todo-Poderoso nos dá visões mais exaltadas de sua sabedoria, sua bondade e seu poder.

Como Samuel Vince , Babbage também escreveu uma defesa da crença em milagres divinos . Contra as objeções feitas anteriormente por David Hume , Babbage defendeu a crença da agência divina, afirmando que "não devemos medir a credibilidade ou incredibilidade de um evento pela estreita esfera de nossa própria experiência, nem esquecer que há uma energia divina que substitui o que chamamos familiarmente de leis da natureza". Ele aludiu aos limites da experiência humana, expressando: "tudo o que vemos em um milagre é um efeito que é novo para nossa observação e cuja causa está oculta. A causa pode estar além da esfera de nossa observação, e seria assim além da esfera familiar da natureza; mas isso não torna o evento uma violação de qualquer lei da natureza. Os limites da observação do homem estão dentro de limites muito estreitos, e seria arrogância supor que o alcance do poder do homem limites do mundo natural”.

Mais tarde na vida

The Illustrated London News (4 de novembro de 1871).

A Associação Britânica foi conscientemente modelada na Deutsche Naturforscher-Versammlung, fundada em 1822. Ela rejeitou a ciência romântica assim como a metafísica , e começou a consolidar as divisões entre ciência e literatura e profissionais de amadores. Pertencente à facção "Wattite" da BAAS, representada em particular por James Watt, o mais jovem , Babbage se identificava intimamente com os industriais. Ele queria ir mais rápido nas mesmas direções e tinha pouco tempo para o componente mais cavalheiresco de seus membros. De fato, ele aderiu a uma versão da história conjectural que colocava a sociedade industrial como a culminação do desenvolvimento humano (e compartilhava essa visão com Herschel). Um confronto com Roderick Murchison levou em 1838 à sua retirada de mais envolvimento. No final do mesmo ano, ele pediu demissão do cargo de professor lucasiano, afastando-se também da luta de Cambridge com Whewell. Os seus interesses tornaram-se mais centrados, na computação e metrologia , e nos contactos internacionais.

Programa de metrologia

Um projeto anunciado por Babbage era tabular todas as constantes físicas (referidas como "constantes da natureza", uma frase em si um neologismo), e então compilar um trabalho enciclopédico de informação numérica. Ele foi um pioneiro no campo da "medição absoluta". Suas idéias seguiram as de Johann Christian Poggendorff , e foram mencionadas a Brewster em 1832. Haveria 19 categorias de constantes, e Ian Hacking as vê como refletindo em parte os "entusiasmos excêntricos" de Babbage. O artigo de Babbage On Tables of the Constants of Nature and Art foi reimpresso pela Smithsonian Institution em 1856, com uma nota adicional de que as tabelas físicas de Arnold Henry Guyot "farão parte do importante trabalho proposto neste artigo".

A medição exata também foi fundamental para o desenvolvimento de máquinas-ferramentas. Aqui novamente Babbage é considerado um pioneiro, com Henry Maudslay , William Sellers e Joseph Whitworth .

Engenheiro e inventor

Através da Royal Society Babbage adquiriu a amizade do engenheiro Marc Brunel . Foi através de Brunel que Babbage conheceu Joseph Clement , e assim veio a encontrar os artesãos que observou em seu trabalho nas manufaturas. Babbage forneceu uma introdução para Isambard Kingdom Brunel em 1830, para um contato com a proposta Bristol & Birmingham Railway . Ele realizou estudos, por volta de 1838, para mostrar a superioridade da bitola larga para ferrovias, usada pela Great Western Railway de Brunel .

Em 1838, Babbage inventou o piloto (também chamado de apanhador de vacas), a armação de metal presa à frente das locomotivas que limpa os trilhos dos obstáculos; ele também construiu um carro dinamômetro . Seu filho mais velho, Benjamin Herschel Babbage , trabalhou como engenheiro para Brunel nas ferrovias antes de emigrar para a Austrália na década de 1850.

Babbage também inventou um oftalmoscópio , que deu a Thomas Wharton Jones para teste. Jones, no entanto, ignorou. O dispositivo só entrou em uso depois de ser inventado independentemente por Hermann von Helmholtz .

Criptografia

Babbage alcançou resultados notáveis ​​em criptografia , embora isso ainda não fosse conhecido um século após sua morte. A frequência das letras era a categoria 18 do projeto de tabulação de Babbage. Joseph Henry mais tarde defendeu interesse nele, na ausência dos fatos, como relevante para a gestão de tipo móvel .

Já em 1845, Babbage havia resolvido uma cifra que havia sido apresentada como um desafio por seu sobrinho Henry Hollier e, no processo, fez uma descoberta sobre cifras baseadas em tabelas de Vigenère. Especificamente, ele percebeu que cifrar o texto simples com uma palavra-chave tornava o texto cifrado sujeito à aritmética modular . Durante a Guerra da Criméia da década de 1850, Babbage quebrou a cifra automática de Vigenère, bem como a cifra muito mais fraca que hoje é chamada de cifra de Vigenère . Sua descoberta foi mantida em segredo militar e não foi publicada. O crédito pelo resultado foi dado a Friedrich Kasiski , um oficial de infantaria prussiano, que fez a mesma descoberta alguns anos depois. No entanto, em 1854, Babbage publicou a solução de uma cifra de Vigenère, que havia sido publicada anteriormente no Journal of the Society of Arts . Em 1855, Babbage também publicou uma pequena carta, "Cypher Writing", no mesmo jornal. No entanto, sua prioridade não foi estabelecida até 1985.

Incômodos públicos

Babbage se envolveu em campanhas bem divulgadas, mas impopulares, contra perturbações públicas. Certa vez, ele contou todos os vidros quebrados de uma fábrica, publicando em 1857 uma "Tabela da Frequência Relativa das Causas de Quebra de Janelas de Vidro": De 464 vidros quebrados, 14 foram causados ​​por "homens, mulheres ou meninos bêbados ".

O desgosto de Babbage por plebeus (a Máfia) incluiu escrever "Observações de Incômodos de Rua" em 1864, bem como contabilizar 165 "incômodos" durante um período de 80 dias. Ele odiava especialmente a música de rua , e em particular a música dos tocadores de órgão , contra quem ele criticava em vários locais. A citação a seguir é típica:

É difícil estimar a miséria infligida a milhares de pessoas, e a penalidade pecuniária absoluta imposta a multidões de trabalhadores intelectuais pela perda de seu tempo, destruída por tocadores de realejo e outros incômodos semelhantes.

Babbage não estava sozinho em sua campanha. Um convertido à causa foi o deputado Michael Thomas Bass .

Na década de 1860, Babbage também assumiu a campanha anti -arrolamento . Ele culpou os meninos roladores de arco por colocar seus arcos de ferro sob as pernas dos cavalos, com o resultado de que o cavaleiro é jogado e muitas vezes o cavalo quebra uma perna. Babbage alcançou certa notoriedade neste assunto, sendo denunciado em debate na Câmara dos Comuns em 1864 por "começar uma cruzada contra o popular jogo de ponta-gato e o rodízio de aros".

Pioneiro da computação

Parte da Máquina Diferencial de Charles Babbage (#1), montada após sua morte por seu filho, Henry Prevost Babbage (1824–1918), usando peças encontradas no laboratório de Charles. Whipple Museum of the History of Science , Cambridge, Inglaterra.

As máquinas de Babbage estavam entre os primeiros computadores mecânicos. Que eles não foram realmente concluídos foi em grande parte por causa de problemas de financiamento e confrontos de personalidade, principalmente com George Biddell Airy, o Astrônomo Real.

Babbage dirigiu a construção de algumas máquinas a vapor que alcançaram algum sucesso modesto, sugerindo que os cálculos poderiam ser mecanizados. Por mais de dez anos, ele recebeu financiamento do governo para seu projeto, que totalizou £ 17.000, mas eventualmente o Tesouro perdeu a confiança nele.

Embora as máquinas de Babbage fossem mecânicas e pesadas, sua arquitetura básica era semelhante a um computador moderno. Os dados e a memória de programa eram separados, a operação era baseada em instruções, a unidade de controle podia fazer saltos condicionais e a máquina tinha uma unidade de E/S separada .

Antecedentes em tabelas matemáticas

Na época de Babbage, tabelas matemáticas impressas eram calculadas por computadores humanos ; em outras palavras, à mão. Eles eram centrais para a navegação, ciência e engenharia, bem como para a matemática. Erros eram conhecidos por ocorrer na transcrição, bem como no cálculo.

Em Cambridge, Babbage viu a falibilidade desse processo e a oportunidade de adicionar mecanização à sua gestão. Seu próprio relato de seu caminho para a computação mecânica faz referência a uma ocasião particular:

Em 1812 ele estava sentado em seus quartos na Sociedade Analítica olhando para uma tabela de logaritmos, que ele sabia estar cheia de erros, quando lhe ocorreu a ideia de calcular todas as funções tabulares por máquinas. O governo francês produziu várias tabelas por um novo método. Três ou quatro de seus matemáticos decidiam como calcular as tabelas, mais meia dúzia decompunham as operações em etapas simples, e o trabalho em si, restrito à adição e subtração, era feito por oitenta computadores que conheciam apenas esses dois processos aritméticos. . Aqui, pela primeira vez, a produção em massa foi aplicada à aritmética, e Babbage foi tomado pela ideia de que o trabalho dos computadores não qualificados [pessoas] poderia ser totalmente assumido por máquinas que seriam mais rápidas e confiáveis.

Houve outro período, sete anos depois, em que seu interesse foi despertado pelas questões em torno do cálculo de tabelas matemáticas. A iniciativa oficial francesa de Gaspard de Prony e seus problemas de implementação lhe eram familiares. Após o fim das Guerras Napoleônicas , os contatos científicos foram renovados no nível do contato pessoal: em 1819, Charles Blagden estava em Paris analisando a impressão do projeto de Prony parado e fazendo lobby pelo apoio da Royal Society. Em obras das décadas de 1820 e 1830, Babbage se referiu em detalhes ao projeto de Prony.

Motor de diferença

A Máquina Diferencial nº 2 do Museu da Ciência, construída a partir do projeto de Babbage
Parte do mecanismo de diferença de Babbage.

Babbage começou em 1822 com o que chamou de motor de diferenças, feito para calcular valores de funções polinomiais . Ele foi criado para calcular uma série de valores automaticamente. Usando o método das diferenças finitas, foi possível evitar a necessidade de multiplicação e divisão.

Para um motor de diferença de protótipo, Babbage trouxe Joseph Clement para implementar o projeto, em 1823. Clement trabalhava com altos padrões, mas suas máquinas-ferramentas eram particularmente elaboradas. Sob os termos padrão de negócios da época, ele poderia cobrar por sua construção e também os possuía. Ele e Babbage se desentenderam por causa dos custos por volta de 1831.

Algumas partes do protótipo sobrevivem no Museu da História da Ciência, Oxford . Este protótipo evoluiu para o "motor de primeira diferença". Ele permaneceu inacabado e a parte finalizada está localizada no Museu da Ciência em Londres. Este motor de primeira diferença teria sido composto por cerca de 25.000 peças, pesando quinze toneladas curtas (13.600 kg) e teria 8 pés (2,4 m) de altura. Embora Babbage tenha recebido amplo financiamento para o projeto, ele nunca foi concluído. Mais tarde (1847-1849) produziu desenhos detalhados para uma versão melhorada, "Difference Engine No. 2", mas não recebeu financiamento do governo britânico. Seu projeto foi finalmente construído em 1989-1991, usando seus planos e tolerâncias de fabricação do século XIX. Ele realizou seu primeiro cálculo no Science Museum, em Londres, retornando os resultados para 31 dígitos.

Nove anos depois, em 2000, o Museu da Ciência completou a impressora que Babbage havia projetado para o mecanismo de diferença.

Modelos concluídos

O Museu da Ciência construiu duas Máquinas Diferenciais de acordo com os planos de Babbage para a Máquina Diferencial nº 2. Uma é de propriedade do museu. A outra, de propriedade do multimilionário tecnológico Nathan Myhrvold , foi exposta no Computer History Museum em Mountain View, Califórnia, em 10 de maio de 2008. Os dois modelos construídos não são réplicas.

Motor analítico

Parte do moinho com mecanismo de impressão do Analytical Engine, construído por Charles Babbage, como exibido no Science Museum (Londres)

Depois que a tentativa de fazer o motor da primeira diferença fracassou, Babbage trabalhou para projetar uma máquina mais complexa chamada Motor Analítico. Ele contratou CG Jarvis, que já havia trabalhado para Clement como desenhista. A Máquina Analítica marca a transição da aritmética mecanizada para a computação de propósito geral completa. É em grande parte nisso que repousa a posição de Babbage como pioneiro da computação.

A principal inovação foi que o Analytical Engine deveria ser programado usando cartões perfurados : o Engine pretendia usar loops dos cartões perfurados de Jacquard para controlar uma calculadora mecânica, que poderia usar como entrada os resultados de cálculos anteriores. A máquina também foi projetada para empregar vários recursos usados ​​posteriormente em computadores modernos, incluindo controle sequencial, ramificação e loop. Teria sido o primeiro dispositivo mecânico a ser, em princípio, Turing-completo . O motor não era uma única máquina física, mas sim uma sucessão de projetos que Babbage mexeu até sua morte em 1871.

Parte da Máquina Analítica em exposição, em 1843, à esquerda do centro nesta gravura do Museu Rei George III no King's College, Londres .

Ada Lovelace e seguidores italianos

Ada Lovelace, que se correspondeu com Babbage durante o desenvolvimento da Máquina Analítica, é creditada com o desenvolvimento de um algoritmo que permitiria à Máquina calcular uma sequência de números de Bernoulli . Apesar da evidência documental na própria caligrafia de Lovelace, alguns estudiosos contestam até que ponto as ideias eram próprias de Lovelace. Por essa conquista, ela é frequentemente descrita como a primeira programadora de computador ; embora nenhuma linguagem de programação ainda tivesse sido inventada.

Lovelace também traduziu e escreveu literatura apoiando o projeto. Descrevendo a programação do motor por cartões perfurados, ela escreveu: "Podemos dizer mais apropriadamente que o Motor Analítico tece padrões algébricos, assim como o tear Jacquard tece flores e folhas."

Babbage visitou Turim em 1840 a convite de Giovanni Plana , que havia desenvolvido em 1831 uma máquina de computação analógica que servia como calendário perpétuo . Aqui em 1840 em Turim, Babbage deu a única explicação pública e palestras sobre a Máquina Analítica. Em 1842 , Charles Wheatstone procurou Lovelace para traduzir um artigo de Luigi Menabrea , que havia anotado as conversas de Babbage em Turim; e Babbage pediu que ela acrescentasse algo próprio. Fortunato Prandi que atuou como intérprete em Turim era um exilado italiano e seguidor de Giuseppe Mazzini .

seguidores suecos

Per Georg Scheutz escreveu sobre o mecanismo de diferença em 1830 e experimentou computação automatizada. Depois de 1834 e do artigo da Edinburgh Review de Lardner, ele montou um projeto próprio, duvidando que o plano inicial de Babbage pudesse ser realizado. Isso ele conseguiu com seu filho, Edvard Scheutz. Outro motor sueco foi o de Martin Wiberg (1860).

Legado

Em 2011, pesquisadores na Grã-Bretanha propuseram um projeto multimilionário, "Plano 28", para construir a Máquina Analítica de Babbage. Como os planos de Babbage estavam continuamente sendo refinados e nunca foram concluídos, eles pretendiam engajar o público no projeto e fazer crowdsourcing da análise do que deveria ser construído. Teria o equivalente a 675 bytes de memória e funcionaria a uma velocidade de clock de cerca de 7 Hz. Eles esperavam completá-lo até o 150º aniversário da morte de Babbage, em 2021.

Avanços em MEMS e nanotecnologia levaram a recentes experimentos de alta tecnologia em computação mecânica. Os benefícios sugeridos incluem operação em ambientes de alta radiação ou alta temperatura. Essas versões modernas de computação mecânica foram destacadas no The Economist em sua edição especial de capa preta do "fim do milênio" em um artigo intitulado "Babbage's Last Laugh".

Devido à sua associação com a cidade Babbage foi escolhido em 2007 para aparecer na nota de 5 Totnes de libra . Uma imagem de Babbage aparece na seção de ícones culturais britânicos do recém-projetado passaporte britânico em 2015.

Família

Uma lápide de granito, horizontal, geometricamente elaborada cercada por outras lápides
Túmulo de Babbage no Kensal Green Cemetery , Londres, fotografado em 2014

Em 25 de julho de 1814, Babbage casou-se com Georgiana Whitmore na Igreja de St. Michael em Teignmouth , Devon. O casal viveu em Dudmaston Hall , Shropshire (onde Babbage projetou o sistema de aquecimento central), antes de se mudar para 5 Devonshire Street, Londres em 1815.

Charles e Georgiana tiveram oito filhos, mas apenas quatro – Benjamin Herschel , Georgiana Whitmore, Dugald Bromhead e Henry Prevost – sobreviveram à infância. A esposa de Charles, Georgiana, morreu em Worcester em 1 de setembro de 1827, no mesmo ano que seu pai, seu segundo filho (também chamado Charles) e seu filho recém-nascido Alexander.

  • Benjamin Herschel Babbage (1815-1878)
  • Charles Whitmore Babbage (1817-1827)
  • Georgiana Whitmore Babbage (1818 – 26 de setembro de 1834)
  • Edward Stewart Babbage (1819-1821)
  • Francis Moore Babbage (1821-????)
  • Dugald Bromhead (Bromheald?) Babbage (1823–1901)
  • (Maj-Gen) Henry Prévost Babbage (1824-1918)
  • Alexander Forbes Babbage (1827-1827)

Seu filho sobrevivente mais novo, Henry Prevost Babbage (1824-1918), passou a criar seis pequenas peças de demonstração para a Máquina Diferencial nº 1 com base nos projetos de seu pai, uma das quais foi enviada para a Universidade de Harvard, onde mais tarde foi descoberta por Howard H Aiken , pioneiro do Harvard Mark I. O Moinho Analítico de Motores de Henry Prevost de 1910, anteriormente em exibição no Dudmaston Hall, agora está em exibição no Museu da Ciência.

Morte

O cérebro de Charles Babbage está em exposição no Museu da Ciência

Babbage viveu e trabalhou por mais de 40 anos em 1 Dorset Street, Marylebone, onde morreu, aos 79 anos, em 18 de outubro de 1871; ele foi enterrado no cemitério Kensal Green de Londres . De acordo com Horsley, Babbage morreu "de insuficiência renal, secundária à cistite ". Ele havia recusado tanto o título de cavaleiro quanto o de baronete. Ele também argumentou contra os pares hereditários , favorecendo os pares de vida .

Relatório de autópsia

Em 1983, o relatório da autópsia de Charles Babbage foi descoberto e posteriormente publicado por seu tataraneto. Uma cópia do original também está disponível. Metade do cérebro de Babbage está preservado no Hunterian Museum, no Royal College of Surgeons , em Londres. A outra metade do cérebro de Babbage está exposta no Science Museum, em Londres.

Memoriais

Placa verde em Londres

Há uma placa preta comemorando os 40 anos que Babbage passou na 1 Dorset Street, Londres. Locais, instituições e outras coisas com nomes de Babbage incluem:

Na ficção e no cinema

Babbage frequentemente aparece em obras steampunk ; ele tem sido chamado de uma figura icônica do gênero. Outras obras em que Babbage aparece incluem:

Publicações

Relato da repetição das experiências de M. Arago sobre o magnetismo manifestado por várias substâncias durante o ato de rotação , 1825

Veja também

Notas

Referências

  • Craik, Alex DD (fevereiro de 2005). "Pré-história da Fórmula de Faà di Bruno". The American Mathematical Monthly . 112 (2): 119–130. doi : 10.2307/30037410 . JSTOR  30037410 ..

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