查尔斯·巴贝奇：计算机科学的先驱

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查尔斯·巴贝奇：计算机科学的先驱

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来源

https://www.britannica.com/biography/Charles-Babbage

查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）是英国著名的数学家和发明家，被誉为“计算机之父”。他不仅提出了第一台自动数字计算机的概念，还设计了差分机和分析机，为现代计算机科学的发展奠定了基础。

早年经历与学术贡献

查尔斯·巴贝奇于1791年12月26日出生于英国伦敦，1871年10月18日逝世于同一城市。他在1812年参与创立了分析学会（Analytical Society），致力于将欧洲大陆的数学发展引入英国数学界。1816年，他被选为伦敦皇家学会（Royal Society）的院士。此外，他还积极推动成立了皇家天文学会（1820年）和统计学会（1834年）。

差分机的发明

巴贝奇在1812或1813年首次萌生了用机械计算数学表的想法。随后，他制作了一个小型计算器，能够以八位小数的精度执行某些数学运算。1823年，在获得政府支持后，他开始设计具有20位小数计算能力的差分机（Difference Engine）。这台机器是一个数字设备，使用离散的十进制数字（0-9）进行运算，通过齿轮的位置来表示数值。当一个齿轮从9转到0时，会驱动下一个齿轮前进一位，实现进位操作。差分机还具有存储功能，可以暂时保存数据供后续处理。然而，由于资金和技术问题，这台计划中的大型机器最终未能完成。

分析机的构想

在19世纪30年代中期，巴贝奇提出了分析机（Analytical Engine）的设计方案，这是现代数字计算机的前身。分析机能够根据穿孔卡片上的指令执行任何算术运算，具有存储单元、顺序控制等现代计算机的基本要素。其存储容量设计为1000个50位数字，这一容量直到1960年代才被超越。分析机同样未能完成，直到1937年其未发表的手稿被发现，人们才重新认识到巴贝奇的远见。