Charles Babbage

No deixa de ser curiós que existeixin personatges per la història, evidentment avançats al seu temps, però que bé per la seva personalitat, bé per la dels altres, hagi estat oblidat. I de cop, quan arriba l'època que la resta dels mortals estem preparats per a aquests avenços, torna a ressorgir la seva figura i és llavors quan es veu la complexitat i la genialitat d'aquell fosc i oblidat home. Avui us parlaré d'un d'ells. El seu nom: Charles Babbage.
 

[@more@]

Nascut prop de Londres en 1791 era fill d'un ric banquer. Ja de nen es va interessar pels artefactes mecànics. Va aprendre matemàtiques de forma autodidacta llegint tot llibre que queia en les seves mans. Amb un fort coneixement matemàtic va arribar a la Universitat de Cambridge en 1810.

Al costat de John Herschel (fill del William Herschel, el descobridor d'Urà), el seu amic de tota la vida, va fundar la Societat Analítica. Els analítics estaven enamorats de la potència de la ciència i enginyeria franceses i contemplaven la introducció de les matemàtiques a l'estil continental com el primer pas per a la revolució tecnològica. La societat va entrar en col·lisió amb els poders establerts en Cambridge.

Gràcies als seus contactes amb la família Bonaparte va mantenir freqüents intercanvis amb científics del continent.

Es va adonar que els científics britànics tenien el gran problema de que en les taules astronòmiques havia errors per arreu. Per exemple, en la primera edició de les "Efemérides Nàutiques per a trobar latituds i longituds en el mar" tenia més de mil errors!. Aquests errors eren deguts a errors de càlcul per deixadesa o avorriment de les persones que els feien.

Babbage va decidir que l'única solució per a arreglar les taules errònies era construir una màquina que ho calculés de forma automàtica. Exactament, el que avui coneixem com calculadora. Seria una màquina infalible, infatigable i multiusos. Així que va començar a experimentar i va assolir ajuda del govern per a construir el que va dir una màquina diferencial (Difference Engine), un tipus de màquina sumadora (veure detalls del funcionament a la wikipedia). Era molt ambiciosa: havia de ser capaç de calcular xifres de fins a 20 dígits i emmagatzemar una sèrie de números i efectuar sumes amb aquests números emmagatzemats.

Aquesta màquina funcionava amb rodes dentades i en sistema decimal (no binari, com avui dia), però la seva fabricació superava la complexitat de l'època. Havia molts problemes amb els fregaments dels engranatges i les vibracions. Són problemes que l'enginyeria avui té bastant controlats, però no en aquella època. Babbage però, tenia una gran capacitat d'improvisació i a mesura que la màquina creixia anava resolent els problemes amb idees brillants. No obstant això, era un home molt perfeccionista i sembla ser que aquesta va ser la causa que la màquina no acabés de finalitzar-se.

En 1827 ja havia utilitzat l'única part operativa de la seva màquina, formada per 2.000 peces, per a calcular taules de logaritmes de 1 a 108.000. Aquesta part de la Màquina Diferencial es considera avui dia com la primera calculadora automàtica.

En deu anys, el projecte original s'havia convertit en una màquina de 25.000 peces i el seu cost era el suficient com per a comprar dos vaixells de guerra. El govern va decidir que era millor invertir en la flota que en una vulgar màquina de càlcul (posteriorment a Suècia es va construir una màquina de diferències basada en el disseny de Babbage que posteriorment va ser adquirida pel govern britànic; ironies de la història).

Ignorant totalment la falta de suport, va concebre una màquina calculadora molt més complexa que va batejar com "Màquina Analítica". El disseny es basava en el teler d'en Joseph Marie Jacquard, que usava targetes perforades per a determinar com una costura havia de ser realitzada. Babbage va adaptar el seu disseny per a aconseguir calcular funcions analítiques. El nucli mecànic de la màquina anava a contenir 50.000 engranatges i es pretenia que calculés nombres de 50 dígits en sistema decimal (els enginyers, de segur, sabran apreciar la complexitat tant d'adaptació com de disseny). La màquina analítica tenia dispositius d'entrada basats aquestes targetes perforades, un processador aritmètic, que calculava nombres, una unitat de control que determinava quina tasca havia de ser realitzada, un mecanisme de sortida (àlies impressora) i una memòria on els nombres podien ser emmagatzemats fins a ser processats. La gràcia de la Màquina Diferencial és que seria "programable".

Però penseu que estem parlant de fa més de 150 anys. Avui es considera que la màquina analítica de Babbage va ser la primera computadora del món. Un disseny inicial plenament funcional d'ella va ser acabat en 1835. No obstant això, a causa de problemes similars als de la màquina diferencial, la màquina analítica mai va ser acabada.

Entra en escena Lady Ada Lovelace, matemàtica i filla de Lord Byron. Es va assabentar dels esforços i treballs de Babbage i es va interessar. Va promoure activament la màquina analítica i va donar un pas més: va escriure diversos programes per a aquesta màquina. Els historiadors coincideixen que aquestes instruccions fan de l'Ada Lovelace la primera programadora de computadores de la història. Li va ajudar molt temps a intentar recuperar la seva fortuna, que havia gastat intentant construir la seva màquina, creant un sistema d'apostes infalible per a les carreres de cavalls. No ho van aconseguir. L'Ada Lovelace va morir als 37 anys d'un càncer de matriu. El paper d'aquesta dona en la història va ser reconegut amb honors quan el Departament de defensa d'EEUU li va posar el seu nom, ADA, al seu llenguatge de programació.

Però continuem amb Babbage.

Va ser una figura enèrgica i controvertida. Molts dels seus contemporanis li consideraven un sonat. I és que només a un sonat se li acudiria, a més d'idear la primera computadora de la història, inventar el velocímetre, el dinamòmetre, el oftalmoscopi, l'avisador de vaques (cowcatcher) dels trens (aquest aparell que se subjectava a la part davantera de les locomotores de vapor), els codis dels centelleigs dels fars; descobrir que l'amplària dels anells dels arbres depenien del clima que havia fet aquell any i podien llegir-se, per tant, com registres meteorològics; es va interessar per la política, l'economia, la filosofia i l'astronomia; va proposar el sistema de franqueig postal que utilitzem avui dia: fins a llavors el cost d'enviar una carta depenia de la distància que havia de viatjar i el nostre heroi va advertir que el cost del treball requerit per a calcular el preu de cada carta superava el cost del franqueig d'aquesta proposant un únic cost per a cada carta amb independència del lloc del país al que era enviada.

Us sembla poc? Doncs també es va dedicar a la criptografia i alguns dels treballs que va fer en aquest tema van ser considerats durant un temps com secret militar. En una ocasió, dut per la seva obsessió experimental, es va introduir en un forn a més de 100ºC durant uns minuts. La conclusió que va extreure de l'experiència va ser que podria suportar la calor del cràter del Vesubi, al que va descendir anys després en un viatge a Itàlia. La seva intuïció li va dur a especular que l'univers podia veure's com una creació d'un déu que havia fet unes lleis que en forma de programes, encara que de tant en tant, donava una maneta ad hoc. Una idea sorprenent veritat?

També va enunciar el Principi de Babbage, en el qual s'afirma que el treball és millor produït en tasques simples per als operaris i no que un mateix operari faci totes les tasques. Aquesta idea va ser criticada per Karl Marx, qui va dir que contribuirien a la segregació i l'alienació de l'obrer.

En 1824 li van concedir la Medalla d'Or de la Royal Astronomical Society per "la seva invenció d'una màquina de càlcul matemàtic i taules astronòmiques".

L'any 1827 va ser fatídic per a ell, doncs van morir el seu pare, dona i almenys dues dels seus vuit fills. Només van sobreviure 3 fins a edat adulta.

Entre 1828 i 1839 va ser triat per a ocupar la càtedra Lucasian de matemàtiques de Cambridge que en el seu moment van tenir personatges com el Newton o el Dirac i que avui ocupa Stephen Hawking. En aquesta època, va contribuir a nombroses revistes astronòmiques i va tenir un paper fonamental en la fundació de la Astronomical Society en 1820 i la Statistical Society en 1834. Però el seu somni encara estava allà: el disseny de màquines per a calcular. De fet, més tard, en 1842, va contactar amb Sir Robert Peel para obtenir el finançament necessari i no li va donar oferint-li el títol de cavaller. Babbage va rebutjar el títol.

Va arribar a mantenir amistat amb destacats personatges de la ciència europea del moment, com Humboldt, Laplace o Darwin.

Durant els últims anys de la seva vida es va dedicar, com no, a la construcció de màquines capaces de l'execució d'operacions aritmètiques i càlculs algebraics.

L'atractiu jove de Cambridge es va convertir en un vejestori irascible que deambulava els carrers de Londres. Va agafar mania al soroll que feien els músics rondaires:

[Els músics del carrer] no sense freqüència fan que els "pilluelos andrajosos" es posin a ballar i que, homes gairebé embriagats segueixin els balls i acompanyin el soroll amb les seves veus discordants (…) Altre grup que dóna suport amb vehemència la música del carrer és el de les senyores d'elàstica virtut i tendències cosmopolites, que troben en ella una excusa decent per a exposar els seus encants des de les finestres obertes.

Va iniciar una campanya perquè es prohibissin aquests músics afirmant que li impedien treballar en pau i li feien perdre de l'ordre del 25% del seu temps. Aquests "músics" van prendre com costum situar-se sota les finestres del seu domicili. Segons va afirmar ell mateix: "en una ocasió, una banda de música va estar tocant durant cinc hores, sense pausa". Babbage es queixava a la policia, que es feia la sorda (hi ha coses que no canvien a la història i, en aquest aspecte, aquesta n'és una).

El problema que les màquines de Babbage només funcionés amb aritmètica decimal va quedar perquè el fill d'un sabater de Lincoln li posés remei. Un personatge també autodidacta, com el Babbage, que va demostrar tal agudesa intel·lectual que li van nomenar catedràtic del Queen’s College. Es deia George Boole. Per cert, allí es va casar amb la Mary Everest. Us sona aquest cognom? La muntanya més alta del món té aquest nom gràcies al pare de la Mary.

Babbage havia sofert un cop molt dur amb la mort de la seva esposa i mai va tornar a casar-se. Això unit que els tres fills que li van sobreviure s'havien marxat d'Anglaterra va fer que morís en total solitud el matí del 18 d'octubre de 1871. La seva obra va quedar oblidada durant llarg temps. Pot ser que a la seva època fos oblidat, però el seu nom ha quedat inscrit a la Història com el pare de la Informàtica i per si no fos poc, cal considerar que per a seguir la seva obra van ser necessaris cervells de la talla de l'Alan Turing i el John von Neumann.

En 1991, coincidint amb el bicentenario del seu naixement, el museu de ciència de Kensington va construir una màquina diferencial basant-se en els dibuixos del Babbage utilitzant només tècniques disponibles en aquella època. Avui pot veure's en el Museu de Ciències de Londres amb les seves tres tones de pes. I el millor de tot: funciona. En les proves, es va configurar perquè calculés 25 múltiples del nombre PI de 29 dígits decimals, tasca que les seves 50.000 rodes dentades van realitzar amb desesperant facilitat.

Aquest mateix any va ser commemorat pel govern de La seva Majestat amb una edició especial de segells de correus. Un cràter en la Lluna porta el seu nom. El seu cervell es conserva en el Museu de la Ciència de Londres.

Hi ha qui es dedica a col·leccionar segells, hi ha qui es dedica fer maquetes de vaixells o avions, no? Doncs també hi ha qui es dedica a construir màquines de Babbage … amb Lego! Les següents fotos estan tretes de l'enllaç anterior i mostren detalls de la mateixa (clic sobre elles per a veure ampliades).

 
Foto 1 de la màquina amb lego
 
Foto 2 de la màquina amb Lego 
Fonts:
“La mente de Dios”, Paul Davies
“Turing y el ordenador”, Paul Strathern
“El libro de los hechos insólitos”, Gregorio Doval
http://www.alpoma.net/tecob/?p=278
http://www.dma.eui.upm.es/historia_informatica/Doc/Maquinas/MaqDifBabbage.htm
http://hawaii.ls.fi.upm.es/historia/personajes/ppal_babbage.htm

Si us interesa el tema de les calculadores mecàniques, no deixeu de llegir aquest article, del blog Tecnología Obsoleta.

 

Quant a omalaled

Me llamo Fernando y soy un apasionado de la ciencia y admirador de los científicos y ténicos de todas las épocas. Espero disfrutéis sabiendo un poquito más de ellos.
Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

2 respostes a Charles Babbage

  1. Joan diu:

    Increible és la millor paraula per definir aquest home.

    La història d’avui aporta moltíssimes idees i nous conceptes per mi. El que m’ha sorprès és la capacitat d’aquest tipus de màquines. Pensava que volia fer una calculadora que sumés i com a molt multipliqués… Però tantes peces ha de ser horrorós haver-la de desmontar. Alhora és un prodigi de la tecnologia d’aquell moment i la d’ara.

    Increible també l’Ada…

    Bé, cada dia em queden menys professors lucassians per conèixer.

  2. omalaled diu:

    Nem a pams amb els lucasians. Encara no he parlat del Hawking 🙂

    Però és bo saber que els ordinadors no van aparèixer de la nit al dia, sinò que va ser un proces lent amb gent molt inteligent i curiosa pel mig.

    Jo encara recordo les màquines als bars que funcionaven amb una manivela i feien sumes … però és clar, jo ja començo a ser un vell carca -)

    Salut i Bones Festes

Els comentaris estan tancats.