分析機
編輯分析機是由英國數學家和計算機先驅查爾斯巴貝奇設計的一種機械通用計算機。 它于 1837 年首次被描述為巴貝奇差分機的繼承者,后者是一種更簡單的機械計算器的設計。
分析機結合了算術邏輯單元、條件分支和循環形式的控制流以及集成內存,使其成為xxx個可以用現代術語描述為圖靈完備的通用計算機設計。 換句話說,分析機的結構與電子時代主導計算機設計的結構基本相同。 分析機是查爾斯·巴貝奇最成功的成就之一。
由于與總工程師的沖突和資金不足,巴貝奇從未能夠完成他的任何機器的建造。 直到 1941 年,在巴貝奇于 1837 年提出開創性分析機的一個多世紀之后,康拉德·楚澤 (Konrad Zuse) 才建造出xxx臺通用計算機 Z3。
設計
編輯巴貝奇對機械計算設備的首次嘗試,即差分機,是一種專用機器,旨在通過評估有限差分來創建近似多項式來對對數和三角函數進行制表。 這臺機器的建造從未完成; 巴貝奇與他的總工程師約瑟夫克萊門特發生沖突,最終英國政府撤回了對該項目的資助。
在這個項目中,巴貝奇意識到更通用的設計,分析機,是可能的。 分析機的設計工作始于 1833 年左右。
輸入由程序(公式)和數據組成,將通過穿孔卡提供給機器,當時使用這種方法來指導提花織機等機械織機。 對于輸出,機器將配備打印機、曲線繪圖儀和鈴鐺。 該機器還可以將數字打到卡片上,以便稍后讀取。 它采用普通的 base-10 定點算法。
有一個存儲器(即存儲器)能夠存儲 1,000 個數字,每個數字為 40 位十進制數字(約 16.6 kB)。 一個算術單元(磨坊)將能夠執行所有四種算術運算,加上比較和可選的平方根。 最初(1838 年),它被設想為一個向后彎曲的差分機,大致呈圓形布局,長存儲從一側退出。 后來的圖畫(1858 年)描繪了規則化的網格布局。 就像現代計算機中的中央處理單元 (CPU) 一樣,磨坊將依靠自己的內部程序,以釘子的形式存儲在稱為桶的旋轉鼓中,以執行用戶一些更復雜的指令 的程序可能會指定。
用戶使用的編程語言類似于現代匯編語言。 循環和條件分支是可能的,因此構想的語言應該是圖靈完備的,正如艾倫圖靈后來所定義的那樣。 使用了三種不同類型的穿孔卡:一種用于算術運算,一種用于數值常量,另一種用于加載和存儲操作,將數字從存儲轉移到算術單元或返回。 三種類型的卡片有三個獨立的讀卡器。 巴貝奇在 1837 年到 1840 年間為分析機開發了大約兩打程序,后來又開發了一個程序。 這些程序處理多項式、迭代公式、高斯消元法和伯努利數。
1842 年,意大利數學家路易吉·費德里科·梅納布雷亞 (Luigi Federico Menabrea) 根據巴貝奇 (Babbage) 于 1840 年訪問都靈時所做的演講,用法語發表了對發動機的描述。1843 年,該描述被翻譯成英文,并由艾達·洛夫萊斯 (Ada Lovelace) 進行了大量注釋,她對此產生了興趣 在八年前的引擎中。 為了表彰她對 Menabrea 論文的補充,其中包括使用機器計算伯努利數的方法(被廣泛認為是xxx個完整的計算機程序),她被描述為xxx個計算機程序員。
建設
編輯在他晚年,巴貝奇想方設法建造一臺簡化版的機器,并在 1871 年去世前組裝了它的一小部分。
1878 年,英國科學促進會的一個委員會將分析機描述為機械獨創性的奇跡,但建議不要建造它。 委員會承認這臺機器的實用性和價值,但無法估計建造它的成本,也不確定機器在建造后是否能正常運行。
從 1880 年到 1910 年,巴貝奇的兒子亨利·普雷沃斯特·巴貝奇 (Henry Prevost Babbage) 斷斷續續地建造了磨坊和印刷設備的一部分。 1910 年,它能夠計算出一個(錯誤的)圓周率的倍數列表。 這只是整個引擎的一小部分; 它不是可編程的,也沒有存儲空間。
內容由匿名用戶提供,本內容不代表www.gelinmeiz.com立場,內容投訴舉報請聯系www.gelinmeiz.com客服。如若轉載,請注明出處:http://www.gelinmeiz.com/193245/