Denken Sie an 'IT Revolution' und denken Sie an die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts - richtig?

Es scheint offensichtlich, dass es das erste halbe Jahrhundert war, das Computer vom ersten Computer mit gespeichertem Programm im Jahr 1948 bis zum aufblühenden Internet der späten 90er Jahre verwandelte, das die Computertechnologie von einer teuren Neugier für wenige zu einer lebensverändernden Erfahrung für viele verwandelte.

Sie werden überrascht sein zu hören, dass so viel von der Pionierarbeit, die all dies möglich gemacht hat, während der Regierungszeit von Königin Victoria durchgeführt wurde.

Boolesche Logik, Programmiersprachen, Datenübertragung, Funkkommunikation, universelle Berechnungen, Datenkomprimierung - diese Bausteine ​​der IT-Revolution haben ihre Wurzeln in der viktorianischen Gesellschaft.

Die analytische Engine

Der britische Mathematiker Charles Babbage ist der Ansicht, dass er bisher keine seiner Erfindungen abgeschlossen hat. Er bietet einen unwahrscheinlichen Ausgangspunkt für unsere Untersuchung von viktorianischen Computerpionieren.

Babbages erster Vorstoß in die Berechnung beinhaltete das Design der sogenannten Difference Engine, die Polynomfunktionen für Navigations- und Artillerie-Anwendungen berechnen sollte. Es wurde nie zu Lebzeiten von Babbage fertiggestellt, aber die erfolgreiche Erstellung einer Maschine, die 1991 vom London Science Museum nach seinen ursprünglichen Plänen gebaut wurde, bestätigte den Entwurf.

So beeindruckend es ist, dass eine Maschine mit einem Gewicht von fast fünf Tonnen und 8.000 Teilen ohne Probleme funktioniert, ist Babbages zweite Einrichtung, die Analytical Engine, wirklich interessant.

Während die Difference Engine nur einer Art von Berechnung gewidmet war, wurde die Analytical Engine so konzipiert, dass sie - wie heutige Computer - universell ist. Abgesehen von der Tatsache, dass sie sich auf Mechanik statt auf Elektronik stützte, sind die Ähnlichkeiten auffällig, was 1837, 121 Jahre vor dem ersten Computer mit elektronischem Speicherprogramm, in Betracht gezogen wurde.

Wie die heutigen PCs verwendete die Analytical Engine eine Folge von Anweisungen zur Verarbeitung von Daten. Sowohl das Programm als auch die Daten wurden unter Verwendung von Lochkarten eingegeben, die den damals zur Steuerung von Webstühlen in Wollwerken verwendeten Karten ähnelten (und bis in die 1970er Jahre in Mainframe-Computern verwendet wurden). Die Ergebnisse können an einen Drucker, einen Graphikplotter oder mehrere Lochkarten ausgegeben werden, damit sie in die Engine zurückgespielt werden können.

In einer direkten Parallele zu modernen Computern hatte Babbage einen Speicher, der eine Kapazität von 1.000 50-stelligen Dezimalzahlen hatte. Es gab auch eine Recheneinheit, die er "Mühle" nannte, die Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division und Vergleich fähig war.

Es war auch in der Lage, Schleifen und bedingte Verzweigungen zu machen, obwohl es wahrscheinlich erscheint, dass Babbage die Bedeutung dieser Angelegenheit nicht vollständig gewürdigt hatte, bis er Ada Lovelace kennenlernte, wie wir gleich sehen werden. So faszinierend die Ähnlichkeiten mit der heutigen Technologie sind, so interessant sind auch die Unterschiede.

Die Analytical Engine sollte eine Dampfmaschine als Kraftquelle haben. Es hätte in etwa einer Sekunde Additionen und Subtraktionen durchgeführt, aber es hätte bis zu einer Minute dauern können, um die Division und Multiplikation durchzuführen. Schnell war es sicherlich nicht.

Ada Lovelaces Computerprogramm

Augusta Ada, Gräfin von Lovelace und Tochter des Dichters Lord Byron, passte nicht in die viktorianische Gesellschaft. Anstatt sich mit Stickereien, Stickereien und Unterhaltung auf dem Pianoforte hervorzuheben, waren Adas Fähigkeiten im Bereich der Wissenschaft und Mathematik.

Sie wurde Charles Babbage 1833 auf einer Dinnerparty vorgestellt. Sie korrespondierten mehrere Jahre lang und diskutierten zunächst den Unterschied und später die Analytical Engine.

Im Jahr 1942 schrieb der italienische Mathematiker Luigi Menabrea, den Babbage ein Jahr zuvor getroffen hatte, eine Zeitung mit dem Titel Eine von Charles Babbage erfundene Skizze der analytischen Engine. Ada Lovelace übersetzte den Artikel ins Englische und erweiterte ihn auf Wunsch von Babbage mit sehr umfangreichen eigenen Notizen. Sehr beeindruckt von ihrem Verständnis seiner Schöpfung, bezeichnete Babbage sie als „Zauberin der Zahlen“..

Countess Lovelaces größter Beitrag zur Wissenschaft der Berechnung war jedoch ein Beispiel, das sie in ihren Notizen zu Menabrea's Artikel über die Verwendung der Analytical Engine zur Berechnung der Bernoulli-Zahlen gegeben hat.

Wenn Sie kein Mathematiker sind, interessieren Sie sich wahrscheinlich nicht für genau das, was sie sind. Nehmen wir also an, dass diese vom Schweizer Mathematiker Jakob Bernoulli entdeckte Zahlenfolge von großem Interesse in der Zahlentheorie ist. Für Ada Lovelace besonders interessant war, dass sie notorisch schwer zu berechnen sind.

Jede nachfolgende Zahl erfordert wesentlich mehr Berechnungen als ihr Vorgänger, und tatsächlich hat Bernoulli selbst nur die ersten 10 der Zahlen ermittelt, die seinen Namen tragen.

Adas Anweisungen für die Analytical Engine sehen zwar nicht wie ein modernes Computerprogramm aus, gelten jedoch als das erste Beispiel der Welt. Sie enthalten viele Elemente heutiger Programme, einschließlich bedingter Verzweigungen und verschachtelter Schleifen oder "Zyklus von Zyklen", wie sie sie genannt hat.