Charles Babbage fue un matemático e inventor inglés que diseñó la primera computadora digital automática. Además, ayudó a crear el moderno sistema postal inglés y compiló las primeras tablas actuariales fiables, inventó un tipo de velocímetro e inventó el despejador de vías férreas.
Biografía de Charles Babbage
Nació en Londres el 26 de diciembre de 1791 en la familia de Benjamin Babbage, socio de Praeds Bank, propietario de Bitton Estate en Teignmouth, y Betsy Plumley Tip. En 1808, la familia decidió mudarse a la antigua Rowden House en East Teignmouth, y el padre se convirtió en director de la cercana St Michael's.
El padre de Charles era un hombre rico, así que pudo estudiar en varias escuelas de élite. A los 8 años tuvo que ir a una escuela rural para recuperarse de una peligrosa enfermedad. Sus padres decidieron que el cerebro del niño "no debería haber sido demasiado duro". Según Babbage, "Esta gran ociosidad puede haber llevado a algunos de sus razonamientos infantiles".
Luego ingresó a la escuela primaria King Edward VI en Totnes, South Devon,una próspera escuela pública que todavía funciona hoy en día, pero las condiciones de salud obligaron a Charles a recurrir a maestros privados por un tiempo. Finalmente ingresó a una academia cerrada para 30 estudiantes, dirigida por el reverendo Stephen Freeman. La institución contaba con una extensa biblioteca, que Babbage utilizó para estudiar matemáticas por su cuenta y aprendió a amarlas. Después de dejar la academia, tuvo dos mentores personales más. Uno de ellos era un clérigo de Cambridge, de cuya enseñanza Charles comentó: "Me temo que no he aprovechado todo lo que podía". El otro era un profesor de Oxford. Enseñó los clásicos a Charles Babbage para que pudiera ser admitido en Cambridge.
Estudios universitarios
En octubre de 1810, Babbage llegó a Cambridge y entró en el Trinity College. Tuvo una educación brillante: conocía a Lagrange, Leibniz, Lacroix, Simpson y estaba seriamente decepcionado con los programas matemáticos disponibles. Así que decidió formar la Sociedad Analítica con John Herschel, George Peacock y otros amigos.
Cuando Babbage se transfirió a Cambridge Peterhouse en 1812, era el mejor matemático; pero no se graduó con honores. Recibió un doctorado honoris causa más tarde, sin siquiera tomar exámenes, en 1814.
En 1814, Charles Babbage se casó con Georgiana Whitmore. Su padre, por alguna razón, nunca lo bendijo. La familia vivía en paz en el número 5 de Devonshire Street en Londres y solo sobrevivieron tres de sus ocho hijos.hasta la edad adulta.
El padre de Charles, su esposa y uno de sus hijos murieron trágicamente en 1827.
Proyecto informático
Durante la época de Charles Babbage, a menudo se cometían errores al calcular tablas matemáticas, por lo que decidió buscar un nuevo método que lo hiciera de forma mecánica, eliminando el factor del error humano. Esta idea se le ocurrió muy temprano, allá por 1812.
Tres factores diferentes influyeron en su decisión:
- le disgustaba el descuido y la inexactitud;
- las tablas logarítmicas eran fáciles para él;
- se inspiró en el trabajo existente sobre máquinas calculadoras de W. Schickard, B. Pascal y G. Leibniz.
Discutió los principios básicos del cálculo del dispositivo en una carta a Sir H. Davy a principios de 1822.
Motor diferencial
Babbage presentó lo que llamó el "motor diferencial" a la Royal Astronomical Society el 14 de junio de 1822, en un artículo titulado "Observaciones sobre la aplicación del cálculo mecánico de tablas astronómicas y matemáticas". Podía calcular polinomios usando un método numérico llamado diferencia.
La Sociedad aprobó la idea y en 1823 el gobierno le dio 1.500 libras esterlinas para construirla. Babbage hizo un taller en una de las habitaciones de su casa y contrató a Joseph Clement para supervisar la construcción del dispositivo. Cada pieza tuvo que ser hecha a mano usando herramientas especiales, muchas de las cuales él mismo diseñó. Charles hizo muchos viajes a empresas industriales para mejorarcomprender los procesos de fabricación. Sobre la base de estos viajes y su experiencia personal en la construcción de una máquina, en 1832 Babbage publicó Sobre la economía de la maquinaria y la producción. Fue la primera publicación de lo que hoy se llama "organización científica de la producción".
Tragedia personal y viaje por Europa
La muerte de la esposa Georgiana, padre de Charles Babbage y su hijo pequeño interrumpió la construcción en 1827. El trabajo lo agobiaba mucho y estaba al borde de un colapso. John Herschel y varios otros amigos persuadieron a Babbage para que hiciera un viaje a Europa para recuperarse. Viajó por Holanda, Bélgica, Alemania, Italia, visitando universidades y fábricas.
En Italia, se enteró de que había sido nombrado Profesor Lucasiano de Matemáticas en la Universidad de Cambridge. Inicialmente, quiso negarse, pero sus amigos lo convencieron de lo contrario. A su regreso a Inglaterra en 1828 se mudó a 1 Dorset Street.
Reanudando el trabajo
Durante la ausencia de Babbage, el proyecto Difference Engine fue objeto de críticas. Se difundieron rumores de que había malgastado dinero del gobierno, que la máquina no funcionaba y que no tendría ningún valor práctico si se fabricara. John Herschel y la Royal Society defendieron públicamente el proyecto. El gobierno continuó su apoyo proporcionando £ 1500 el 29 de abril de 1829, £ 3000 el 3 de diciembre y la misma cantidad el 24 de febrero de 1830. El trabajo continuó, pero Babbage constantementetuvo dificultades para obtener dinero del tesoro.
Abandonando el proyecto
Los problemas financieros de Charles Babbage coincidieron con crecientes desacuerdos con Clement. Babbage construyó un taller de dos pisos y 15 metros de largo detrás de su casa. Tenía un techo de cristal para la iluminación, así como un cuarto limpio ignífugo para guardar su automóvil. Clement se negó a mudarse a un nuevo taller y exigió dinero para viajar por la ciudad para supervisar el trabajo. En respuesta, Babbage sugirió que se le pagara directamente del tesoro. Clement se negó y dejó de trabajar en el proyecto.
Además, se negó a entregar los planos y las herramientas utilizadas para construir la máquina diferencial. Después de invertir £ 23,000, incluidas £ 6,000 de los fondos propios de Babbage, el trabajo en el dispositivo inacabado cesó en 1834. En 1842, el gobierno abandonó oficialmente el proyecto.
Charles Babbage y su motor analítico
Lejos del motor diferencial, el inventor comenzó a pensar en su versión mejorada. Entre 1833 y 1842, Charles intentó construir un dispositivo que pudiera programarse para realizar cualquier cálculo, no solo los relacionados con ecuaciones polinómicas. El primer avance se produjo cuando redirigió la salida de la máquina a su entrada para resolver otras ecuaciones. Lo describió como una máquina que "se come su propia cola". No le tomó mucho tiempo descubrir los elementos básicos del motor analítico.
La computadora de Charles Babbage usaba tarjetas perforadas prestadas de un telar jacquard para ingresar datos e indicar el orden de los cálculos necesarios. El dispositivo constaba de dos partes: un molino y un almacenamiento. El molino, correspondiente al procesador de una computadora moderna, realizaba operaciones sobre los datos recibidos del almacenamiento, que puede considerarse memoria. Fue la primera computadora de propósito general del mundo.
La computadora de Charles Babbage fue diseñada en 1835. La escala de la obra fue realmente increíble. Babbage y varios asistentes produjeron 500 dibujos de diseño grandes, 1000 hojas de designación mecánica y 7000 hojas de descripción. El molino terminado tenía 4,6 m de altura y 1,8 m de diámetro. El almacenamiento para 100 dígitos se extendía 7,6 m Para su nueva máquina, Babbage construyó solo pequeñas piezas de prueba. El dispositivo nunca se completó por completo. En 1842, después de repetidos intentos fallidos de obtener fondos del gobierno, se acercó a Sir Robert Peel. Él se negó y en su lugar le ofreció el título de caballero. Babbage se negó. Continuó modificando y mejorando el diseño a lo largo de los años.
Condesa Lovelace
En octubre de 1842, Federico Luigi, un general y matemático italiano, publicó un artículo sobre el motor analítico. Augusta Ada King, condesa de Lovelace, una vieja amiga de Babbage, tradujo la obra al inglés. Charles le sugirió que anotara la traducción. Entre 1842 y 1843 la pareja escribió 7 notas juntas,cuya longitud total era tres veces el tamaño real de los artículos. En uno de ellos, Ada preparó una tabla de ejecución de programas que creó Babbage para calcular los números de Bernoulli. En otro, escribió sobre una máquina algebraica generalizada que podía realizar operaciones tanto con símbolos como con números. Lovelace fue quizás el primero en comprender los objetivos más generales del dispositivo de Babbage, y algunos lo consideran el primer programador de computadoras del mundo. Empezó a trabajar en un libro que describía la máquina analítica con más detalle, pero no tuvo tiempo de terminarlo.
Milagro de la ingeniería
Entre octubre de 1846 y marzo de 1849, Babbage comenzó a diseñar una segunda máquina diferencial, utilizando el conocimiento que había adquirido al construir la analítica. Usó solo 8.000 piezas, tres veces menos que la primera. Fue una maravilla de la ingeniería.
A diferencia del analítico, que depuraba y modificaba constantemente, el segundo motor diferencial de Charles Babbage no se modificó después de completar la etapa inicial de desarrollo. En el futuro, el inventor no hizo ningún intento de construir el dispositivo.
24 dibujos permanecieron en los archivos del Museo de Ciencias hasta que las ideas de Charles Babbage se materializaron en 1985-1991 mediante la creación de una réplica a tamaño real con motivo del 200 aniversario de su nacimiento. Las dimensiones del dispositivo eran 3,4 m de largo, 2,1 m de alto y 46 cm de profundidad, y su peso era de 2,6 toneladas. Los límites de precisión estaban limitados a lo que se podía lograr en ese momento.
Logros
En 1824, Babbage recibió la Medalla de Oro de la Royal Astronomical Society "por su invención de una máquina para calcular tablas matemáticas y astronómicas".
De 1828 a 1839, Babbage fue profesor lucasiano de matemáticas en Cambridge. Escribió extensamente para varias publicaciones científicas y fue fundamental en la fundación de la Sociedad Astronómica en 1820 y la Sociedad Estadística en 1834.
En 1837, en respuesta a 8 tratados oficiales de Bridgewater "Sobre el poder, la sabiduría y la bondad de Dios manifestados en la creación", publicó el noveno tratado de Bridgewater, presentando la tesis de que Dios, que posee omnipotencia y previsión, creó lo divino, un legislador que producía leyes (o programas) que luego creaban especies en los momentos apropiados, eliminando así la necesidad de realizar milagros cada vez que se requería una nueva especie. El libro contiene extractos de la correspondencia del autor con John Herschel sobre este tema.
Charles Babbage también logró resultados notables en criptografía. Rompió el cifrado de clave automática, así como el cifrado mucho más débil que hoy se llama el cifrado Vigenère. El descubrimiento de Babbage fue utilizado por el ejército británico y se publicó solo unos años después. Como resultado, el derecho de primacía pasó a Friedrich Kasiski, quien llegó al mismo resultado unos años más tarde.
En 1838, Babbage inventó el limpiavías, una estructura de metal adherida a la parte delantera de las locomotoras para despejar las vías debarreras También llevó a cabo una serie de estudios sobre el Great Western Railway de Isambard Kingdom Brunel.
Solo una vez intentó entrar en política, cuando en 1832 participó en las elecciones en el pueblo de Finsbury. Según los resultados de la votación, Babbage ocupó el último lugar.
El matemático e inventor murió el 18 de octubre de 1871 a la edad de 79 años.
Partes de los mecanismos inacabados de los dispositivos informáticos que creó están disponibles para visitar en el Museo de Ciencias de Londres. En 1991, Charles Babbage's Difference Engine se construyó sobre la base de sus planes originales y funcionó a la perfección.
