巴贝奇：计算机发展史中一位失败的英雄

在他的梦里，纸上表格里的数字，机器也是能够计算的。

世界著名的发明家查尔斯·巴贝奇于1791年出生在英国伦敦的一个富人家庭。巴贝奇的父亲是当时伦敦的一名大银行家，在父亲雄厚资金的帮助之下，巴贝奇从小便接受了较高水平的教育。父亲想让他同自己一样在金融行业有一定的成就，可是年幼的巴贝奇却对赚钱经商等事务一点都不感兴趣，相反，他在自然科学上面却表现出了异于常人的兴趣和天赋。开明的父亲见儿子不喜爱金融却喜欢发明创造，便没有再强求他继续学习金融。

查尔斯·巴贝奇（网络图）

凭着优异的成绩，巴贝奇顺利的考进了英国著名的剑桥大学。在大学里面，巴贝奇的数学天赋得到了最大化的提升。毕业之后，原本可以继续从事数学研究的他毅然放弃了这条宽广的康庄大道，而是选择了一条常人不敢攀登的崎岖险路——从事差分机的发明工作。

由于当时科学技术的飞速发展，数学在日常生活和科学研究中的作用也变得越来越大。为了方便日常运算，18世纪末的法国开始了一项宏达的计算工程，这就是历史上著名的人工编制数学用表。在没有运算工具的当时，这项工作算是极其的艰巨和困难，即使法国聘请了大量的数学专家进行计算和验证，可是表中依然存在着大量的错误。在知道这一点之后，巴贝奇便在心里萌发出了一个天马行空的想法：他要用机器对这些数据进行重新计算。

一次偶然的机会，巴贝奇参观当时著名发明家杰卡德的作品的时候，发现了一台不起眼的织布机。这台织布机正是可以按照设计者的旨意自动纺织出各种各样花式的提花式织布机。

“按照设计者的旨意！”巴贝奇被介绍者的这句话深深地吸引住了。他想，按照这台织布机的设计理念，是不是也可以研制出按照设计者的旨意，自动处理不同函数的计算的机器啊？

说做就做，巴贝奇回到家之后，便开始了对这台“拥有计算功能”的机器的设计。上帝注定是要将这次成功赐给巴贝奇的。1822年，经过将近十年的不懈努力，第一台拥有计算功能的机器在英国伦敦诞生，他作为这台机械的设计和制造者，将其命名为“差分机”。

分析机引擎（网络图）

巴贝奇设计的这台差分机从设计到零件加工，几乎都是他一个人完成的。由于当时工业水平有限，很多零件并不能加工到理想的尺寸，因此这台机械的运算精度仅达到六位数，所能演算的函数类型也只有区区几种。然而，基于当时的时代背景，这台机器已经能够满足当时航海和天文方面的计算了。

很快，巴贝奇发明出差分机的讯息便传到了英国皇家学会。皇家学会为了奖励和鼓励他再接再厉制造出精度更高的差分机，破天荒的拨了1.7万英镑巨款给巴贝奇。要知道，世界第一台蒸汽机的研究经费也才仅仅只有700多英镑。

接到政府的资助和鼓励之后，巴贝奇的信心也变得更加十足了，他相信，自己一定能设计并制造出运算精度为20位数的差分机。然而，这次上帝并没有将成功的橄榄枝抛给他。在初期图纸设计阶段，他便发现这台“大机器”所需要的零件大约有25000个，而零件的尺寸要求也不得超过误差的千分之一。巴贝奇意识到，能否制造出这台机器，完全取决于机械零件的制造。

因此，巴贝奇邀请了当时英国最著名的机械工程师约瑟夫•克莱门特所属的工厂参与制造，但工程进度十分缓慢。年复一年，日复一日，十年过去了，这台差分机还是没能运转起来，参加这次制造的同事们再也坚持不下去了，纷纷离他而去。这一次差分机的设计也被迫宣告失败。

巴贝奇所设计的差分机和之后所设计的分析机超出了他所处的时代至少一个世纪。直到二十世纪中叶，第一台计算机才在美国诞生。巴贝奇的失败并不意味着他是一名失败者，相反，他是一名伟大的英雄。巴贝奇在计算机领域所作出的努力为后世留下了一份极其珍贵的资料，而他在逆境中自强不息的精神也无时无刻不在激励着我们。

作者：蝌蚪君综合