差分機，這才是最強大腦

xiaobing86203

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    今天我們來認識一下機械史上最強大腦：英國數(shù)學家查爾斯·巴貝奇，他是可編程計算機的發(fā)明者，計算機的先驅(qū)。他設(shè)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。

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    在英國政府的支持下，巴貝奇在 1822 年開始了差分機的設(shè)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(shù)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

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    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(qū)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

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差分機結(jié)構(gòu)圖

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

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分析機模型

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它能用多項式展開的方法計算對數(shù)和三角函數(shù)，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(xiàn)藏倫敦科學博物館

設(shè)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(shè)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(fā)過程中得到的心得，重新設(shè)計了差分機2號，它可以計算到 31 位數(shù)及第7階差，而且零件數(shù)還只有差分機1號的 1/3�？上У氖�，這時候巴貝奇已經(jīng)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。

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差分機2號

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第二個差分機在1849年設(shè)計出來卻在有生之年只實現(xiàn)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(chǎn)，包括30種不同設(shè)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▼

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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(jù)巴貝奇稍早的一個設(shè)計方案制作的。

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加州計算機歷史博物館的差分機2號▼

韓寒11

老外對機械的研究很癡迷，而且有自己的關(guān)于機械的歷史博物館，供設(shè)計人員參觀學習，尋找靈感

受不了了

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

Simple_Life

厲害

魍者歸來

個人感覺，這樣的牛人已經(jīng)超越了“人”的范疇

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牛逼

堅如磐石

老外對機械的專研程度確實是我們現(xiàn)在無法比擬的，值得敬佩。

不是高級工程師

宋明兩朝我國有物質(zhì)基礎(chǔ)發(fā)展科技，缺文化意識。最終敗北，晚了三個世紀。

qq642446015

太牛B

萬字難寫

不明覺厲