ایده های ناموفق ولی راهگشا

رایانه در هزارتوی تاریخ (3)

این ماشین حساب که به Arithmometer معروف شد ، قادر به انجام چهار عمل اصلی بود. جالب آنکه اصول طراحی مکانیکی این ماشین حساب ها بعدها حتی در محصولاتی مانند رایانه غول پیکر انیاک که اولین رایانه مهم به سبک رایانه های امروزی محسوب می شد نیز رعایت می گردید.
اما طراحی ماشین های محاسب تنها محدود به اروپایی ها و آمریکایی ها نبود. در ژاپن ، ریوچی یازو یک ماشین حساب مکانیکی به نام Yazu Arithmometer را در سال 1903 ابداع کرد. این رایانه دارای یک سیلندر مجزا و 22 چرخ دنده بود. سرعت عمل این ماشین حساب مکانیکی در نوع خود بی نظیر و جالب بود. این ماشین حساب با استقبال نسبتاً خوبی مواجه شد و بیش از 200 واحد از آن به فروش رفت. بخش عمده خریداران این ماشین حساب ها نهادهای دولتی مانند وزارت جنگ ژاپن و وزارت کشاورزی بودند.

اما در کنار ماشین حساب های مکانیکی، فناوری کارت های پانچ شده یا سوراخ شده هم از قرن 19 میلادی از راه رسید. در سال 1801 ژوزف ماری جکوارد دستگاه بافندگی را ابداع کرد که کنترل الگوهای بافت آن با استفاده از کارت های پانچ شده صورت می گرفت. این کارت ها به طور مرتب و به راحتی قابل تغییر بود و در نتیجه برنامه ریزی دستگاه هم به راحتی متحول می شد. این یک دستاورد بزرگ در زمینه برنامه ریزی و برنامه نویسی یک دستگاه بود که تا آن زمان سابقه نداشت.
در سال 1833 چالز بابیج، یک موتور تحلیلی همه کاره طراحی کرد که مستقیماً بر مبنای سیستم کارت های پانچ شده جکوارد عمل می کرد. در سال 1835 بابیج موتور تحلیلی خود را در معرض دید عموم گذاشت و آن را به طور مفصل تشریح کرد.

این دستگاه یک رایانه مکانیکی همه منظوره و قابل برنامه ریزی بود که از کارت های پانچ شده برای ورود اطلاعات و انجام امور برنامه ریزی شده استفاده می کرد. ایده اولیه وی استفاده از کارت های پانچ شده برای کنترل دستگاهی بود که می توانست محاسبات ریاضی را انجام دهد و جداول لگاریتمی را با دقت کافی چاپ کند.
ایده بابیج به سرعت توسعه و بهبود یافت و در نهایت یک رایانه قابل برنامه ریزی همه منظوره بر همین اساس شکل گرفت. اگر چه طراحی وی مناسب بود و برنامه ریزی های وی نیز احتمالاً درست بود، اما مشکلات متعددی بر سر راه اجرای عملی آن شکل گرفت. یکی از مشکلات اساسی اختلاف نظر با مکانیک اصلی طراح دستگاه بود.
بابیج در زمینه طراحی این دستگاه سختگیری ها و نظرات خاص خودش را داشت و کار کردن با او سخت بود. وی فردی بود که از کار همه ایراد می گرفت و در نتیجه با همه جر و بحث می کرد. با توجه به اینکه همه اجزای ماشین مورد نظر او باید با دست ساخته می شد، این جر و بحث ها و اختلاف نظر بر پیشبرد امور تاثیر منفی می گذاشت. در نهایت اشتباهات و خطاهای کوچکی در هر بخش در کنار هم جمع شد و منجر به اشتباهات بزرگ دستگاه بابیج و عدم کارکرد درست آن شد.
در دستگاهی که دارای هزاران قطعه بود و هر قطعه باید به دقت به کار گرفته می شد تا نتیجه درست حال شود، چنین اشتباهاتی قابل پذیرش نبود. در نتیجه دولت انگلیس مجبور به دخالت شد و تامین بودجه لازم برای اجرای این طرح را متوقف کرد.
در سال ???? بر پایه طرح‌های اصلی بابیج یک دستگاه تفاضلی (Difference engine) ساخته شد که به خوبی کار می کرد. این امر نشان داد که دستگاه بابیج درصورتی‌ که کامل می‌شد می توانست به خوبی کار کند. وی همان سالها روی طرح ماشین پیچیده تری هم کار می کرد که نام ماشین تحلیلی بر آن گذشته بود.
شاید یکی از عواملی که به بابیج اجازه نداد تا طرح ماشین تفاضلی خود را نهایی کند، کار هم‌زمان روی 2 طرح بسیار زمان گیر بود اما بدون توجه به نتیجه کار، طرح و ایده ماشین تحلیلی ، درهای جدیدی به روی چشم انداز آینده دنیای رایانه گشود. بابیج برای این که ابزار تحلیلگرش بتواند چیزی فراتر از یک ماشین حساب مکانیکی باشد مجبور شد برخی ایده ها را وارد سیستم طراحی خود کند که سالها بعد به عنوان سنگ بنای محاسبات رایانه های جدید تر به حساب آمدند.
از جمله این موارد می توان به کارت های پانچ شده در این دستگاه اشاره کرد . بابیج پیشنهاد کرده بود که در این ابزار از دو گونه کارت سوراخ دار یا پانچ شده استفاده شود. با کمک یک دسته از این کارتها (که به عنوان ورودی سیستم عمل می کردند) اعدادی که باید محاسبات روی آن انجام می گرفت به دستگاه داده می شد و با کمک کارت های دوم نوع عملیاتی که باید روی اعداد به انجام برسد مشخص می شد. بدین ترتیب ماشین با گرفتن فرمان از این ورودی های خاص و با کمک ابزارهایی مکانیکی به تحلیل داده ها و اعلام نتیجه نهایی می پرداخت.
حتی امروز هم بسیاری از محققان مطمئن نیستند که با استفاده از فناوری رایج در زمان بابیج واقعا ساخت این ابزار امکان پذیر بوده است یا نه، اما مهم تر از ساخت این ابزار توسط وی ایده آن بود . در نسل بعدی ماشین های محاسب ، کارتهای پانچ شده بابیج به عنوان یکی از ورودی های اصلی شناخته می شد و حتی تا همین اواخر و پیش از آن که کاربرد کامپیوترهای خانگی همه گیر شود ، از این ابزار به عنوان یک ورودی استاندارد استفاده می شد.
کار عظیم بابیج اگر چه هیچگاه در طول زندگی وی از حد طرح و ایده اولیه خارج نشد و او هم هیچگاه نتوانست نتیجه کار ماشین محاسبه‌گر خود را ببیند، اما توانست امکان پذیر بودن برخی گزینه های به نظر ناممکن را اثبات کند.
منبع:خبرگزاری فارس