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
-
走出“逆生长”焕新路(老字号焕新记) 铜锅里,胶汁咕嘟翻涌。贾善俭持铲探入锅中,手腕微沉,轻轻一挑,稠润的胶液沿铲边垂落,凝而不坠,透亮如珀,铺成一面舒展的薄旗。在山东聊城东阿阿胶股份有限公司(以下简称“东阿阿胶”),这道名为“挂旗”的工序 ... 机械之最07-29
-
中国培育更多“国家级零碳工厂” 安徽省芜湖市繁昌区荻港镇,工人在奇瑞(繁昌)零碳产业园项目标准化厂房建设现场施工作业。 肖本祥摄(人民视觉)天津港“智慧零碳”码头深度融合5G、北斗、AI等前沿技术,搭载风电、分布式光伏系统,年发电量约6000万 ... 机械之最07-29
-
中国科技创新秉持开放包容、互利共赢理念(国际论坛) 科技创新,是数字时代驱动经济增长的重要支撑。研发产出前沿科技知识,创新将知识转化为具备市场价值的产品、服务与工艺流程,高新技术则全面重塑生产、消费与全球贸易形态。三者形成正向循环,持续提升生产效率、产 ... 机械之最07-29
-
燕山大学机械工程及其自动化,同宿舍4人毕业4年真实现状 都说燕山大学的机械是王牌专业,双非里面名气很大,就业率看着很漂亮。但光鲜的名头之下,普通本科毕业生,到底过得怎么样? 下面是一个普通四人宿舍的真实纪实,没有学霸逆袭,也没有极端惨例,就是机械本科生最常 ... 机械之最07-29
-
何以跨越山海 朱永新(右)和马马杜·阿马杜·利在交流。 苏州市新教育研究院供图图由AI辅助生成受访人:朱永新 中国新教育实验发起人、教育家马马杜·阿马杜·利 塞内加尔教育家2026世界人工智能大会不久前在上海召开。新一轮科技 ... 机械之最07-29
-
别只知道圆周率!真实的祖冲之,才是中国古代最被低估的全能天才 提到祖冲之,很多人的印象还停留在学生课本里:一个算出圆周率的古代数学家。 在大多数人的认知里,他只会埋头算数,枯燥又单一。但真实的祖冲之,绝对是南北朝时期的顶级全能天才。数学、天文历法、机械制造样样精 ... 机械之最07-29
-
AI炼化 “邪修”万物 人类“丰容”青年社交涌现新“热词” 轻量化成长的“邪修”万物、低压力小规模的熟人部落、唤醒线下感官的人类“丰容”……年轻人如何在人机共生、流量喧嚣之中,不断调整自我与技术、他人、生活的相处方式? 他们一边借力AI提升效率,一边不断寻找技术 ... 机械之最07-28
-
50年后再访唐山:经历过地震那个夜晚的人,如今怎么样 1976年7月28日,凌晨3时42分56秒,大地颠簸。一座百万人口的工业城市成为一片废墟。24.2万人遇难,16.4万人重伤,7200余户家庭全家罹难。97%的民用建筑尽数损毁,供水、供电、通讯、交通全部中断,所有医院和医疗设 ... 机械之最07-28
-
带着上下游,人形机器人加速跑起来(经济聚焦·走进“中国智造”) 东方元启智能机器人生产车间里,工作人员给机器人“体检”。本报记者 姜晓丹摄首钢智新电工钢成品库。汤丰宁摄(人民视觉)工作人员为机器人穿防火工服。孙阳阳摄(人民视觉)探访年产能万台人形机器人工厂“量产难 ... 机械之最07-28
-
“恐龙之乡”+“千年盐都”:自贡的发展只靠运气好、挖到宝? 历时一年多封闭式升级改造,7月28日,世界三大恐龙遗址博物馆之一的四川自贡恐龙博物馆全面对公众焕新开放。 馆方此前透露,自贡恐龙博物馆将重磅推出全国少见的馆内夜宿研学项目,这个暑假,游客可在标本厅、中央大 ... 机械之最07-28
相关文章
- 儿童食玩安全标准应坚持就高不就低
- 何以跨越山海
- 别只知道圆周率!真实的祖冲之,才是中国古代最被低估的全能天才
- 机械应届生最容易踩坑的5类岗位,毕业别瞎选
- AI炼化 “邪修”万物 人类“丰容”青年社交涌现新“热词”
- 50年后再访唐山:经历过地震那个夜晚的人,如今怎么样
- 带着上下游,人形机器人加速跑起来(经济聚焦·走进“中国智造”)
- “恐龙之乡”+“千年盐都”:自贡的发展只靠运气好、挖到宝?
- 守望相助是最坚固的堤坝(暖闻热评)
- 拆解藏在太阳光芒里的谜题(弘扬科学家精神)
- 智谱的万亿市值,是一场稀缺性幻觉?
- 1935年,中国花重金买下5000挺捷克机枪,验收人员被禁止进车间
- 国际秩序变革的域外认知图景辨析—— 国外政要学界关于当代秩序变革的观点述评
- 甘肃3年来大力实施“县中振兴”工程——从“一枝独秀”到“多点开花”
- 全网厌恶AI脸,但这个被裁掉的女孩绕过了“恐怖谷”
- “彰显了委中历久弥坚的情谊”
- 存储龙头长鑫科技带旺一片生态 合肥跑出千亿产业集群
- 世界杯打完,未来十年足坛新四大天王基本锁定:1、哈兰德(终结机器),2、姆巴佩(速度之王),3、贝林厄姆(全能战神)...
- 我看透了:机器从不会彻底取代我们
- 机械原理挂科率60%?这3个概念坑了无数人
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
