机械史上最复杂的巅峰之作:差分机,这才是最强大脑!
知友们,今天我们来认识一下机械史上最强大脑:英国数学家查尔斯·巴贝奇,他是可编程计算机的发明者,计算机的先驱。他设计过的计算机器有差分机、分析机和第二个差分机。差分机可谓是机械史最复杂的巅峰之作。

在英国政府的支持下,巴贝奇在 1822 年开始了差分机的设计和制造,希望将从计算到印刷的过程全部自动化,这样就可以避免人为误差。差分机使用有限差分方法来机器计算多项式函数的值。
有限差分方法是个简单但功能强大的技巧,它用重复加减的过程来避免需要的乘法和除法。

差分机一号局部装置
不过由于当时制造工艺水平较低,这个 10 英尺高,10 英尺宽,5 英尺长,重 2 吨,以蒸汽机驱动的庞然大物在 10 年间只完成了七分之一,看不到未来的英国政府不得不停止了对该项目的支持(毕竟按照这个趋势,要 70 年才能完成)。

差分机一号已完成的七分之一

差分机结构图
虽然失去了政府的支持,但是在设计和制造差分机的十年让巴贝奇有了设计更强大机器的能力,更加精密的分析机因此面世。

分析机模型
它能用多项式展开的方法计算对数和三角函数,具体的计算过程则是用打孔卡片输入,完成类似汇编语言的程序指令。

分析机部分组件的实验模型,巴贝奇自制,现藏伦敦科学博物馆
设计和尝试建造这个充满传奇色彩的机器成了他整个下半生的梦想。这个分析机的设计理念比差分机更超前,向未来穿越了大概一个世纪。

在分析机之后,在1847~1849 年间巴贝奇运用在开发过程中得到的心得,重新设计了差分机2号,它可以计算到 31 位数及第7阶差,而且零件数还只有差分机1号的 1/3。可惜的是,这时候巴贝奇已经找不到愿意出资的人了,因此差分机2号也只停留在了纸面上。

差分机2号
第二个差分机在1849年设计出来却在有生之年只实现了很小一部分。尽管如此,巴贝奇为电脑科学留下了一份极其珍贵的精神遗产,包括30种不同设计方案,近2000张组装图和50000张零件图。。。
1985年时,伦敦科学博物馆照着巴贝奇的图纸,打造了一台完整的差分机2号,这台巨大的手摇智能机械计算机,长3.35米,高2.13米,有4000多个零件,重2.5吨。
伦敦科学博物馆的差分机2号
▼



美国加州的计算机历史博物馆也有一台差分机2号,是根据巴贝奇稍早的一个设计方案制作的。
加州计算机历史博物馆的差分机2号
▼



大家都在看
-
“龙虾”接管电脑的5分钟里,他的电脑被陌生人连了139次 “保护环境。”当你给AI发送这样一条极度简单、语义模糊的指令后,你期待它给你怎样的回应?解释环保的概念?给出保护环境的建议?慷慨激昂地发表一番绿色地球宣言?如果它没做这些,反而是悄无声息地删掉你一部分文 ... 机械之最03-13
-
第51届日内瓦国际发明展开幕 中国参展规模创新高 3月11日,在瑞士日内瓦举行的第51届日内瓦国际发明展上,人们在中国展位参观。新华社记者 王露 摄新华社日内瓦3月11日电(记者王露 马汝轩)第51届日内瓦国际发明展11日在瑞士日内瓦开幕,来自35个国家和地区的1000 ... 机械之最03-13
-
云深处科技的机器马有何特别之处 云深处科技的机器马“云驹”最特别之处,在于它成功地将传统文化符号、稳健的运动性能与前沿的具身智能技术融为一体,成为一匹能走进现实生活的“未来之马”。在AWE 2026展会上,这款马年限定产品凭借其独特魅力,瞬 ... 机械之最03-13
-
来时的路(一):第一机械工业部,那个管得最宽的“一机部” 朋友们好,从今天开始,我想跟你聊聊新中国工业史上那八个带着数字番号的“机械工业部”。这段历史有点长,有点复杂,但特别值得咱们坐下来好好唠唠。咱们先从一个故事开始。一、缘起:1952年,一机部开张了1952年8 ... 机械之最03-13
-
火骨纸魂、跃夜成光,五经富烟花火龙非遗重生全记录 在粤东莲花山脉深处,龙江水蜿蜒而过的五经富古镇,一项沉睡三十二年的民俗盛典,在丙午马年元宵之夜再度燃亮夜空。竹为骨、纸为肤、火为魂,三条近四十米长的烟花火龙穿云破雾,在漫天焰火中腾挪起舞,将三百年的客 ... 机械之最03-12
-
商鞅变法,最狠的改革,把弱秦变成战争机器 中国历史上,商鞅变法无疑是一次深刻而彻底的社会变革。它不仅改造了战国时期的秦国,使之迅速崛起为一支强大的军事力量,更为后来秦统一六国、建立中国第一个大一统帝国奠定了坚实基础。商鞅变法以其激进的改革措施 ... 机械之最03-12
-
P08炮兵型 当优雅鲁格遇上长枪管 它是手枪界的“狙击精英” 在世界轻武器史上,没有任何一把手枪能像鲁格P08那样,将精密钟表般的机械美感与武器的杀戮本能融合得如此天衣无缝。而在这座美学巅峰之上,还伫立着一个更为罕见、更具传奇色彩的异类——P08炮兵型(LP08)。它用一 ... 机械之最03-12
-
对比多家裁断机供应商,最终还是选智成!原因很实在 很多企业采购裁断机时,都会货比三家,对比品牌、价格、品质、服务,最终却纷纷选择智成机械,背后的原因简单又实在——综合实力碾压同行,性价比拉满,服务更贴心。与其他供应商相比,智成机械有三大核心优势,让企 ... 机械之最03-12
-
别再盲目劝退机械!大学生选对这几个方向,越老越吃香薪资节节高 网上关于 “机械专业劝退” 的声音,几乎每年高考志愿季都要刷屏一次。“又脏又累”“工资微薄”“夕阳产业”,这些标签像紧箍咒一样,让无数想学机械的考生望而却步,连不少在校生都开始焦虑转专业。但作为深耕机械 ... 机械之最03-11
-
“封龙”何以变“飞龙”——石家庄五大产业跃升记 封龙山,又名飞龙山,横亘在河北省石家庄市区西南,从汉代起即为当地教育中心。而今,封龙山下,一批现代化的企业成为带动当地经济、社会发展的龙头。“十四五”时期,石家庄市努力创新改革,以延链补链强链,打破低 ... 机械之最03-11
相关文章
- 【史海回眸】泰缅“死亡铁路”,日军暴行铁证
- 第51届日内瓦国际发明展开幕 中国参展规模创新高
- 云深处科技的机器马有何特别之处
- 来时的路(一):第一机械工业部,那个管得最宽的“一机部”
- 独家!探秘创下五大“世界之最”的中国深海“蛟龙”
- 火骨纸魂、跃夜成光,五经富烟花火龙非遗重生全记录
- 世界肾脏日
- 商鞅变法,最狠的改革,把弱秦变成战争机器
- 向新求质 三明工业稳健前行
- P08炮兵型 当优雅鲁格遇上长枪管 它是手枪界的“狙击精英”
- 对比多家裁断机供应商,最终还是选智成!原因很实在
- Nikon FM2:机械之心,永恒之魂
- 经常挖鼻孔,后来都怎么样了?有这种情况的人真的要注意了
- 别再盲目劝退机械!大学生选对这几个方向,越老越吃香薪资节节高
- “封龙”何以变“飞龙”——石家庄五大产业跃升记
- “6G网要来了”热搜第一!研发进入关键期,还要破解哪些难题
- “养龙虾”爆火之后,别把技术幻想当成生产力现实
- 阿基米德:喊“我找到了”古希腊狂人,杠杆和浮力都是他发明的!
- 小变化中的大图景——六位全国人大代表履职中的“微光”与“星河”
- 刀尖角:车刀里的 “隐形强者”,决定刀具寿命的关键密码
热门阅读
-
天下第一暗器暴雨梨花针,传说中的唐门暗器做出来了 07-13
-
汽车投诉排行榜前十名汽车 问题最多的就是这些车 07-13
-
世界上最牛挖掘机,甚至可以挖穿一座城市 11-05
-
世界最大核潜艇制造厂,产量远超中美法 11-20
