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標題: 差分機，這才是最強大腦 [打印本頁]

作者: xiaobing86203 時間: 2018-2-26 19:32
標題: 差分機，這才是最強大腦
本帖最后由 xiaobing86203 于 2018-2-26 19:32 編輯

今天我們來認識一下機械史上最強大腦：英國數學家查爾斯·巴貝奇，他是可編程計算機的發明者，計算機的先驅。他設計過的計算機器有差分機、分析機和第二個差分機。差分機可謂是機械史最復雜的巔峰之作。

在英國政府的支持下，巴貝奇在 1822 年開始了差分機的設計和制造，希望將從計算到印刷的過程全部自動化，這樣就可以避免人為誤差。差分機使用有限差分方法來機器計算多項式函數的值。

有限差分方法是個簡單但功能強大的技巧，它用重復加減的過程來避免需要的乘法和除法。

差分機一號局部裝置

不過由于當時制造工藝水平較低，這個 10 英尺高，10 英尺寬，5 英尺長，重 2 噸，以蒸汽機驅動的龐然大物在 10 年間只完成了七分之一，看不到未來的英國政府不得不停止了對該項目的支持（畢竟按照這個趨勢，要 70 年才能完成）。

差分機一號已完成的七分之一

差分機結構圖

雖然失去了政府的支持，但是在設計和制造差分機的十年讓巴貝奇有了設計更強大機器的能力，更加精密的分析機因此面世。

分析機模型

它能用多項式展開的方法計算對數和三角函數，具體的計算過程則是用打孔卡片輸入，完成類似匯編語言的程序指令。

分析機部分組件的實驗模型，巴貝奇自制，現藏倫敦科學博物館

設計和嘗試建造這個充滿傳奇色彩的機器成了他整個下半生的夢想。這個分析機的設計理念比差分機更超前，向未來穿越了大概一個世紀。

在分析機之后，在1847~1849 年間巴貝奇運用在開發過程中得到的心得，重新設計了差分機2號，它可以計算到 31 位數及第7階差，而且零件數還只有差分機1號的 1/3。可惜的是，這時候巴貝奇已經找不到愿意出資的人了，因此差分機2號也只停留在了紙面上。

差分機2號

第二個差分機在1849年設計出來卻在有生之年只實現了很小一部分。盡管如此，巴貝奇為電腦科學留下了一份極其珍貴的精神遺產，包括30種不同設計方案，近2000張組裝圖和50000張零件圖。。。

1985年時，倫敦科學博物館照著巴貝奇的圖紙，打造了一臺完整的差分機2號，這臺巨大的手搖智能機械計算機，長3.35米，高2.13米，有4000多個零件，重2.5噸。

倫敦科學博物館的差分機2號▼

美國加州的計算機歷史博物館也有一臺差分機2號，是根據巴貝奇稍早的一個設計方案制作的。

加州計算機歷史博物館的差分機2號▼

作者: 韓寒11 時間: 2018-2-26 20:22
老外對機械的研究很癡迷，而且有自己的關于機械的歷史博物館，供設計人員參觀學習，尋找靈感

作者: 受不了了 時間: 2018-2-26 22:18
牛逼啊，這個就像學電子的用門電路來做一個CPU一樣的厲害

作者: Simple_Life 時間: 2018-2-27 09:09
厲害

作者: 魍者歸來 時間: 2018-2-27 09:10
個人感覺，這樣的牛人已經超越了“人”的范疇

作者: 371565868 時間: 2018-2-27 09:11
牛逼

作者: 堅如磐石 時間: 2018-2-27 09:42
老外對機械的專研程度確實是我們現在無法比擬的，值得敬佩。

作者: 不是高級工程師 時間: 2018-2-27 10:17
宋明兩朝我國有物質基礎發展科技，缺文化意識。最終敗北，晚了三個世紀。

作者: qq642446015 時間: 2018-2-27 11:01
太牛B

作者: 萬字難寫 時間: 2018-2-27 12:45
不明覺厲

作者: 454141017 時間: 2018-2-27 14:59
比運籌帷幄快多了，

作者: yxqhhq 時間: 2018-2-27 15:23
牛逼得沒話說

作者: zjhcnsod 時間: 2018-3-4 15:05
我找不到它的用處

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