分析引擎是一台机械计算机,由英国发明家兼数学家查尔斯·巴贝奇于19世纪30年代中期发明。尽管巴贝奇从未制造过整台机器,但分析引擎通常被认为是现代计算机的先驱。它使用穿孔卡片编程系统,有一个处理单元来进行计算,还有一个短期内存库来存储工作数据。
巴贝奇是剑桥大学的数学教授。在1812年研究数学表格时,巴贝奇提出了一种可以自动计算的机器的想法。首先,他发明了差分引擎,今天被称为差分引擎1号。
差异引擎非常专业化。它被设计成只处理多项式。当项目陷入僵局时,巴贝奇决定扩大他的关注范围,创造一种多用途机器。
1839年,他开始将所有的学术思想投入到分析引擎的开发中。巴贝奇设想发动机由黄铜制成,由蒸汽机驱动。使用穿孔卡片将数据输入分析引擎。巴贝奇从纺织行业借用了穿孔卡片的概念,在纺织行业穿孔卡片被用来编程机械织机。
发动机有三种不同类型的读卡器,用于为机器编程的卡。一种卡输入数学运算,另一种卡指示加载和保存操作,第三种卡输入机器数值常量。编程语言类似于一个世纪后使用的汇编语言。
一旦输入数据,分析引擎就可以通过加、减、乘、除以及执行其他类似计算机的功能来求解方程。在计算时,分析引擎能够使用基本上是草稿行内存的东西。它可以存储1000个数字,每个数字的长度可达50位。计算完成后,分析引擎可以打印、穿孔卡片或图形形式输出答案。它还可以创建稍后可用于制作印版的托盘。
现代计算机科学家认识到巴贝奇走在了时代的前列。他的分析引擎的所有部件都在现代计算机中得到了响应。像许多有远见的人一样,巴贝奇很难让别人认识到他的天才。由于巴贝奇无法获得资金,因此从未建造过完整的原型。他确实创造了机器的零件,这些零件保存在博物馆里。巴贝奇1871年去世后,用了将近100年的时间才制造出可与分析引擎媲美的计算机。
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