Charles Babbage

Charles Babbage KH FRS (26 de dezembro de 1791 – 18 Outubro de 1871) foi um polímata inglês. Um matemático, filósofo, inventor e engenheiro mecânico, Babbage originou o conceito de um computador digital programável.

Babbage é considerado por alguns como o "pai do computador". Babbage é creditado com a invenção do primeiro computador mecânico, o Difference Engine, que eventualmente levou a designs eletrônicos mais complexos, embora todas as ideias essenciais dos computadores modernos possam ser encontradas no Analytical Engine de Babbage, programado usando um princípio abertamente emprestado. do tear Jacquard. Babbage tinha uma ampla gama de interesses além de seu trabalho em computadores abordado em seu livro Economy of Manufactures and Machinery. Seu trabalho variado em outros campos o levou a ser descrito como "preeminente" entre os muitos polímatas de seu século.

Babbage, que morreu antes da engenharia completa e bem-sucedida de muitos de seus projetos, incluindo sua Máquina de Diferenças e Máquina Analítica, permaneceu uma figura proeminente na concepção da computação. Partes dos mecanismos incompletos de Babbage estão em exibição no Museu da Ciência em Londres. Em 1991, um mecanismo de diferença funcional foi construído a partir dos planos originais de Babbage. Construído com tolerâncias alcançáveis no século 19, o sucesso do motor acabado indicava que a máquina de Babbage teria funcionado.

Infância

Retrato de Charles Babbage (c. 1820)

O local de nascimento de Babbage é contestado, mas de acordo com o Oxford Dictionary of National Biography ele provavelmente nasceu em 44 Crosby Row, Walworth Road, Londres, Inglaterra. Uma placa azul no cruzamento da Larcom Street com a Walworth Road comemora o evento.

Sua data de nascimento foi dada em seu obituário no The Times como 26 de dezembro de 1792; mas então um sobrinho escreveu para dizer que Babbage nasceu um ano antes, em 1791. O registro paroquial de St. Mary's, Newington, Londres, mostra que Babbage foi batizado em 6 de janeiro de 1792, confirmando o ano de nascimento de 1791.

Babbage c. 1850

Babbage foi um dos quatro filhos de Benjamin Babbage e Betsy Plumleigh Teape. Seu pai era sócio bancário de William Praed na fundação da Praed's & Co. of Fleet Street, Londres, em 1801. Em 1808, a família Babbage mudou-se para a velha casa dos Rowdens em East Teignmouth. Por volta dos oito anos de idade, Babbage foi enviado para uma escola rural em Alphington, perto de Exeter, para se recuperar de uma febre que ameaçava sua vida. Por um curto período, ele frequentou a King Edward VI Grammar School em Totnes, South Devon, mas sua saúde o forçou a voltar a ter professores particulares por um tempo.

Babbage então ingressou na Holmwood Academy de 30 alunos, em Baker Street, Enfield, Middlesex, sob o comando do reverendo Stephen Freeman. A academia tinha uma biblioteca que despertou o amor de Babbage pela matemática. Ele estudou com mais dois professores particulares depois de deixar a academia. O primeiro era um clérigo perto de Cambridge; por meio dele, Babbage encontrou Charles Simeon e seus seguidores evangélicos, mas o ensino não era o que ele precisava. Ele foi trazido para casa, para estudar na escola Totnes: isso foi aos 16 ou 17 anos. O segundo foi um tutor de Oxford, com quem Babbage atingiu um nível em Clássicos suficiente para ser aceito pela Universidade de Cambridge.

Na Universidade de Cambridge

Babbage chegou ao Trinity College, em Cambridge, em outubro de 1810. Ele já era autodidata em algumas partes da matemática contemporânea; ele havia lido Robert Woodhouse, Joseph Louis Lagrange e Marie Agnesi. Como resultado, ele ficou desapontado com a instrução matemática padrão disponível na universidade.

Babbage, John Herschel, George Peacock e vários outros amigos formaram a Analytical Society em 1812; eles também eram próximos de Edward Ryan. Como estudante, Babbage também foi membro de outras sociedades, como o The Ghost Club, preocupado com a investigação de fenômenos sobrenaturais, e o Extractors Club, dedicado a libertar seus membros do hospício, caso algum deles fosse internado.

Em 1812, Babbage foi transferido para Peterhouse, Cambridge. Ele era o melhor matemático lá, mas não se formou com honras. Em vez disso, ele recebeu um diploma sem exame em 1814. Ele havia defendido uma tese que foi considerada blasfema na disputa pública preliminar, mas não se sabe se esse fato está relacionado à sua não realização do exame.

Depois de Cambridge

Considerando sua reputação, Babbage progrediu rapidamente. Ele lecionou astronomia para a Royal Institution em 1815 e foi eleito membro da Royal Society em 1816. Após a formatura, por outro lado, ele se candidatou a cargos sem sucesso e teve pouca carreira. Em 1816, ele foi candidato a um cargo de professor no Haileybury College; ele tinha recomendações de James Ivory e John Playfair, mas perdeu para Henry Walter. Em 1819, Babbage e Herschel visitaram Paris e a Sociedade de Arcueil, encontrando-se com importantes matemáticos e físicos franceses. Naquele ano, Babbage candidatou-se a professor na Universidade de Edimburgo, com a recomendação de Pierre Simon Laplace; o cargo foi para William Wallace.

Com Herschel, Babbage trabalhou na eletrodinâmica das rotações de Arago, publicando em 1825. Suas explicações foram apenas transitórias, sendo retomadas e ampliadas por Michael Faraday. Os fenômenos agora fazem parte da teoria das correntes parasitas, e Babbage e Herschel perderam algumas das pistas para a unificação da teoria eletromagnética, permanecendo próximos da lei de força de Ampère.

Babbage comprou as tabelas atuariais de George Barrett, que morreu em 1821 deixando trabalhos inéditos, e pesquisou o campo em 1826 em Visão Comparativa das Várias Instituições para Garantia de Vidas. Esse interesse surgiu após um projeto de criação de uma seguradora, instigado por Francis Baily e discutido em 1824, mas não realizado. Babbage calculou tabelas atuariais para esse esquema, usando dados de mortalidade da Equitable Society de 1762 em diante.

Durante todo esse período, Babbage dependia desajeitadamente do apoio de seu pai, dada a atitude de seu pai em relação ao seu casamento precoce, de 1814: ele e Edward Ryan se casaram com as irmãs Whitmore. Ele fez uma casa em Marylebone em Londres e estabeleceu uma grande família. Com a morte de seu pai em 1827, Babbage herdou uma grande propriedade (no valor de cerca de £ 100.000, equivalente a £ 9,21 milhões ou $ 12,6 milhões hoje), tornando-o rico de forma independente. Após a morte de sua esposa no mesmo ano, ele passou o tempo viajando. Na Itália, ele conheceu Leopoldo II, grão-duque da Toscana, prenunciando uma visita posterior ao Piemonte. Em abril de 1828 ele estava em Roma, e contando com Herschel para gerenciar o projeto do motor de diferença, quando soube que havia se tornado professor em Cambridge, cargo que não conseguiu obter por três vezes (em 1820, 1823 e 1826).

Sociedade Astronômica Real

Babbage foi fundamental na fundação da Royal Astronomical Society em 1820, inicialmente conhecida como Astronomical Society of London. Seus objetivos originais eram reduzir os cálculos astronômicos a uma forma mais padronizada e fazer circular os dados. Essas direções estavam intimamente ligadas às ideias de Babbage sobre computação e, em 1824, ele ganhou a Medalha de Ouro, citado "por sua invenção de um mecanismo para calcular tabelas matemáticas e astronômicas".

A motivação de Babbage para superar erros em tabelas por mecanização tem sido um lugar-comum desde que Dionysius Lardner escreveu sobre isso em 1834 na Edinburgh Review (sob a orientação de Babbage). O contexto desses desenvolvimentos ainda é debatido. O próprio relato de Babbage sobre a origem do mecanismo de diferença começa com o desejo da Sociedade Astronômica de melhorar o The Nautical Almanac. Babbage e Herschel foram convidados a supervisionar um projeto experimental, para recalcular parte dessas tabelas. Com os resultados em mãos, foram encontradas discrepâncias. Isso foi em 1821 ou 1822, e foi a ocasião em que Babbage formulou sua ideia de computação mecânica. A edição do Nautical Almanac é agora descrita como um legado de uma polarização na ciência britânica causada por atitudes em relação a Sir Joseph Banks, falecido em 1820.

Uma parte do motor de diferença

Babbage estudou os requisitos para estabelecer um sistema postal moderno, com seu amigo Thomas Frederick Colby, concluindo que deveria haver uma taxa uniforme que foi posta em vigor com a introdução do Uniform Fourpenny Post suplantado pelo Uniform Penny Post em 1839 e 1840. Colby foi outro membro do grupo fundador da Sociedade. Ele também foi responsável pelo Survey of Ireland. Herschel e Babbage estiveram presentes em uma célebre operação dessa pesquisa, a remedição da linha de base do Lough Foyle.

Escola Lagrangiana Britânica

A Sociedade Analítica inicialmente não passou de uma provocação de graduação. Nesse período teve algumas conquistas mais substanciais. Em 1816, Babbage, Herschel e Peacock publicaram uma tradução do francês das palestras de Sylvestre Lacroix, que era então o livro de cálculo de última geração.

A referência a Lagrange em termos de cálculo marca a aplicação do que hoje chamamos de séries de potências formais. Os matemáticos britânicos os usaram de cerca de 1730 a 1760. Como foram reintroduzidos, eles não foram simplesmente aplicados como notações no cálculo diferencial. Eles abriram os campos de equações funcionais (incluindo as equações de diferença fundamentais para o mecanismo de diferença) e métodos de operador (módulo D) para equações diferenciais. A analogia das equações de diferenças e diferenciais estava mudando notacionalmente Δ para D, como um "finito" a diferença torna-se "infinitesimal". Essas direções simbólicas tornaram-se populares, como cálculo operacional, e levaram ao ponto de retornos decrescentes. O conceito Cauchy de limite foi mantido à distância. Woodhouse já havia fundado esta segunda "British Lagrangian School" com seu tratamento da série de Taylor como formal.

Neste contexto, a composição da função é complicada de expressar, porque a regra da cadeia não é aplicada simplesmente a segundas e derivadas superiores. Este assunto era conhecido por Woodhouse em 1803, que tirou de Louis François Antoine Arbogast o que hoje é chamado de fórmula de Faà di Bruno. Em essência, era conhecido por Abraham De Moivre (1697). Herschel achou o método impressionante, Babbage o conhecia e mais tarde foi observado por Ada Lovelace como compatível com o mecanismo analítico. No período até 1820, Babbage trabalhou intensivamente em equações funcionais em geral e resistiu tanto às diferenças finitas convencionais quanto à abordagem de Arbogast (na qual Δ e D estavam relacionados pelo caso aditivo simples do mapa exponencial). Mas via Herschel ele foi influenciado pelas ideias de Arbogast em questão de iteração, ou seja, compor uma função consigo mesma, possivelmente muitas vezes. Escrevendo em um artigo importante sobre equações funcionais nas Philosophical Transactions (1815/6), Babbage disse que seu ponto de partida foi o trabalho de Gaspard Monge.

Acadêmico

De 1828 a 1839, Babbage foi professor lucasiano de matemática em Cambridge. Não sendo um residente convencional e desatento às suas responsabilidades de ensino, ele escreveu três livros temáticos durante esse período de sua vida. Ele foi eleito Membro Honorário Estrangeiro da Academia Americana de Artes e Ciências em 1832. Babbage não simpatizava com os colegas: George Biddell Airy, seu predecessor como Lucasian Professor of Mathematics no Trinity College, Cambridge, pensou que uma questão deveria ser feita de sua falta de interesse em palestras. Babbage planejou uma palestra em 1831 sobre economia política. A direção reformadora de Babbage procurou ver a educação universitária mais inclusiva, as universidades fazendo mais pela pesquisa, um currículo mais amplo e mais interesse nas inscrições; mas William Whewell achou o programa inaceitável. Uma controvérsia que Babbage teve com Richard Jones durou seis anos. Ele nunca deu uma palestra.

Foi nesse período que Babbage tentou entrar na política. Simon Schaffer escreve que seus pontos de vista da década de 1830 incluíam o desestabelecimento da Igreja da Inglaterra, uma franquia política mais ampla e a inclusão de fabricantes como partes interessadas. Ele se candidatou duas vezes ao Parlamento como candidato pelo distrito de Finsbury. Em 1832, ele ficou em terceiro lugar entre cinco candidatos, perdendo por cerca de 500 votos no eleitorado de dois membros quando dois outros candidatos reformistas, Thomas Wakley e Christopher Temple, dividiram a votação. Em suas memórias, Babbage relatou como esta eleição lhe trouxe a amizade de Samuel Rogers: seu irmão Henry Rogers desejava apoiar Babbage novamente, mas morreu em poucos dias. Em 1834, Babbage terminou em último entre quatro. Em 1832, Babbage, Herschel e Ivory foram nomeados Cavaleiros da Royal Guelphic Order, no entanto, eles não foram posteriormente feitos cavaleiros solteiros para intitular-lhes o prefixo Sir, que muitas vezes vinha com nomeações para essa ordem estrangeira (embora Herschel tenha sido posteriormente nomeado baronete).

"Declinários", sociedades científicas e os BAAS

Carta a Sir Humphry Davy, 1822

Babbage agora emergiu como um polemista. Um de seus biógrafos observa que todos os seus livros contêm um "elemento de campanha". Suas Reflexões sobre o declínio da ciência e algumas de suas causas (1830) destacam-se, no entanto, por seus ataques contundentes. Visava melhorar a ciência britânica e, mais particularmente, derrubar Davies Gilbert como presidente da Royal Society, que Babbage desejava reformar. Foi escrito por ressentimento, quando Babbage esperava se tornar o secretário júnior da Royal Society, já que Herschel era o mais velho, mas falhou por causa de seu antagonismo com Humphry Davy. Michael Faraday teve uma resposta escrita, por Gerrit Moll, como Sobre o alegado declínio da ciência na Inglaterra (1831). Na frente da Royal Society, Babbage não teve impacto, com a eleição branda do duque de Sussex para suceder Gilbert no mesmo ano. Por outro lado, como um amplo manifesto, seu Declínio levou prontamente à formação, em 1831, da Associação Britânica para o Avanço da Ciência (BAAS).

A Mecânica' Magazine em 1831 identificou como Declinários os seguidores de Babbage. Em um tom antipático, apontou David Brewster escrevendo na Revisão trimestral como outro líder; com a farpa de que tanto Babbage quanto Brewster haviam recebido dinheiro público.

No debate da época sobre estatísticas (qua coleta de dados) e o que hoje é inferência estatística, a BAAS em sua Seção de Estatística (que também devia algo a Whewell) optou pela coleta de dados. Esta seção foi a sexta, estabelecida em 1833 com Babbage como presidente e John Elliot Drinkwater como secretário. Seguiu-se a fundação da Statistical Society. Babbage era seu rosto público, apoiado por Richard Jones e Robert Malthus.

Sobre a economia de máquinas e manufaturas

Sobre a Economia de Máquinas e Fabricação, 1835

Notação de Babbage para peças de máquinas, explicação de Em um método de expressar por sinais a ação de máquinas (1827) de sua "Notação Mecânica", inventou para seu próprio uso na compreensão do trabalho no motor de diferença, e uma influência na concepção do motor analítico

Babbage publicou On the Economy of Machinery and Manufactures (1832), sobre a organização da produção industrial. Foi um influente trabalho inicial de pesquisa operacional. John Rennie, o Jovem, ao abordar a Instituição de Engenheiros Civis sobre manufatura em 1846, mencionou principalmente pesquisas em enciclopédias, e o livro de Babbage foi primeiro um artigo na Encyclopædia Metropolitana, a forma na qual Rennie observou ele, na companhia de trabalhos relacionados por John Farey Jr., Peter Barlow e Andrew Ure. De Um ensaio sobre os princípios gerais que regulam a aplicação da maquinaria às manufaturas e às artes mecânicas (1827), que se tornou o artigo da Encyclopædia Metropolitana de 1829, Babbage desenvolveu o esquema classificação das máquinas que, combinada com a discussão das fábricas, constituiu a primeira parte do livro. A segunda parte considerou a "economia doméstica e política" de manufaturas.

O livro vendeu bem e rapidamente foi para a quarta edição (1836). Babbage representou seu trabalho em grande parte como resultado de observações reais em fábricas, britânicas e estrangeiras. Não pretendia, em sua primeira edição, tratar de questões mais profundas de economia política; o segundo (final de 1832) sim, com mais três capítulos, incluindo um sobre o preço por peça. O livro também continha ideias sobre design racional em fábricas e participação nos lucros.

"Princípio de Babbage"

Em Economy of Machinery foi descrito o que agora é chamado de "princípio de Babbage". Ele apontou as vantagens comerciais disponíveis com uma divisão mais cuidadosa do trabalho. Como observou o próprio Babbage, já havia aparecido na obra de Melchiorre Gioia em 1815. O termo foi introduzido em 1974 por Harry Braverman. Formulações relacionadas são o "princípio dos múltiplos" de Philip Sargant Florence, e o "equilíbrio dos processos".

O que Babbage observou é que trabalhadores qualificados normalmente gastam parte de seu tempo executando tarefas que estão abaixo de seu nível de habilidade. Se o processo de trabalho puder ser dividido entre vários trabalhadores, os custos trabalhistas podem ser cortados atribuindo-se apenas tarefas de alta qualificação a trabalhadores de alto custo, restringindo outras tarefas a trabalhadores com salários mais baixos. Ele também destacou que treinamento ou aprendizado podem ser considerados como custos fixos; mas que os retornos à escala estão disponíveis por sua abordagem de padronização de tarefas, portanto, novamente favorecendo o sistema fabril. Sua visão de capital humano se restringia a minimizar o tempo de recuperação dos custos de treinamento.

Publicação

Outro aspecto do trabalho foi o detalhamento da estrutura de custos da edição de livros. Babbage adotou a linha impopular, da opinião dos editores. perspectiva, de expor a rentabilidade do trade. Ele chegou a nomear os organizadores das práticas restritivas do comércio. Vinte anos depois, ele participou de uma reunião organizada por John Chapman para fazer campanha contra a Associação dos Livreiros, ainda um cartel.

Influência

Tem sido escrito que "o que Arthur Young foi para a agricultura, Charles Babbage foi para a visita à fábrica e maquinário". Diz-se que as teorias de Babbage influenciaram o layout da Grande Exposição de 1851, e suas opiniões tiveram um forte efeito em seu contemporâneo George Julius Poulett Scrope. Karl Marx argumentou que a fonte da produtividade do sistema fabril era exatamente a combinação da divisão do trabalho com a maquinaria, com base em Adam Smith, Babbage e Ure. Onde Marx pegou Babbage e discordou de Smith foi sobre a motivação para a divisão do trabalho pelo fabricante: como Babbage fez, ele escreveu que era por uma questão de lucratividade, ao invés de produtividade, e identificou um impacto no conceito de uma troca.

John Ruskin foi mais longe, opondo-se completamente ao que a manufatura no sentido de Babbage representava. Babbage também afetou o pensamento econômico de John Stuart Mill. George Holyoake viu a discussão detalhada de Babbage sobre participação nos lucros como substantiva, na tradição de Robert Owen e Charles Fourier, exigindo a atenção de um benevolente capitão da indústria e ignorada na época.

As obras de Babbage e Ure foram publicadas em tradução francesa em 1830; On the Economy of Machinery foi traduzido em 1833 para o francês por Édouard Biot, e para o alemão no mesmo ano por Gottfried Friedenberg. O engenheiro e escritor francês sobre organização industrial Léon Lalanne foi influenciado por Babbage, mas também pelo economista Claude Lucien Bergery, ao reduzir as questões à "tecnologia". William Jevons conectou a "economia do trabalho" com seus próprios experimentos de trabalho de 1870. O princípio de Babbage é uma suposição inerente à administração científica de Frederick Winslow Taylor.

Mary Everest Boole afirmou que houve profunda influência – através de seu tio George Everest – do pensamento indiano em geral e da lógica indiana, em particular, em Babbage e em seu marido George Boole, bem como em Augustus De Morgan:

Pense o que deve ter sido o efeito da intensa hindusização de três homens como Babbage, De Morgan, e George Boole na atmosfera matemática de 1830–65. Que parte teve em gerar a Análise Vetorial e a matemática pela qual as investigações em ciência física são conduzidas agora?

Teologia natural

Em 1837, respondendo à série de oito Tratados de Bridgewater, Babbage publicou seu Nono Tratado de Bridgewater, sob o título Sobre o poder, a sabedoria e a bondade de Deus, como manifestado na Criação. Neste trabalho, Babbage pesou do lado do uniformitarismo em um debate atual. Ele preferia a concepção de criação na qual dominava uma lei natural dada por Deus, removendo a necessidade de "invenções" contínuas.

O livro é um trabalho de teologia natural, e incorpora extratos de correspondência relacionada de Herschel com Charles Lyell. Babbage apresentou a tese de que Deus tinha a onipotência e a visão de criar como um legislador divino. Nesse livro, Babbage tratou de relacionar interpretações entre ciência e religião; por um lado, ele insistia que "não existe nenhuma colisão fatal entre as palavras da Escritura e os fatos da natureza"; por outro lado, ele escreveu que o Livro do Gênesis não foi feito para ser lido literalmente em relação a termos científicos. Contra aqueles que disseram que eles estavam em conflito, ele escreveu "que a contradição que eles imaginaram não pode ter existência real e que, embora o testemunho de Moisés permaneça incontestado, também podemos confiar no testemunho de nossos sentidos".."

O Nono Tratado de Bridgewater foi amplamente citado em Vestiges of the Natural History of Creation. O paralelo com as máquinas de computação de Babbage é explicitado, permitindo plausibilidade à teoria de que a transmutação de espécies poderia ser pré-programada.

Placa do Ninth Bridgewater - Não., mostrando uma família paramétrica de curvas algébricas que adquirem pontos reais isolados

Jonar Ganeri, autor de Indian Logic, acredita que Babbage pode ter sido influenciado pelo pensamento indiano; uma rota possível seria através de Henry Thomas Colebrooke. Mary Everest Boole argumenta que Babbage foi apresentado ao pensamento indiano na década de 1820 por seu tio George Everest:

Algum tempo sobre 1825, [Everest] veio para a Inglaterra por dois ou três anos, e fez uma amizade rápida e ao longo da vida com Herschel e com Babbage, que era então bastante jovem. Eu pediria a qualquer matemático de mente justa para ler o Ninth Bridgewater Treatise de Babbage e compará-lo com as obras de seus contemporâneos na Inglaterra; e então perguntar a si mesmo quando veio a concepção peculiar da natureza do milagre que sustenta as ideias de Babbage de Pontos Singulares em Curves (Chap, viii) - de Teologia Europeia ou Metafísica Hindu? Oh! como o clero inglês daquele dia odiava o livro de Babbage!

Visões religiosas

Babbage foi criado na forma protestante da fé cristã, tendo sua família inculcado nele uma forma ortodoxa de adoração. Ele explicou:

Minha excelente mãe me ensinou as formas habituais de minha oração diária e noturna; e nem em meu pai nem minha mãe estava lá qualquer mistura de intolerância e intolerância por um lado, nem por outro desse modo insuportável e familiar de abordar o Todo-Poderoso que depois tanto me desgostou em meus anos jovens.

Rejeitando o Credo Atanasiano como uma "contradição direta em termos", em sua juventude ele olhou para as obras de Samuel Clarke sobre religião, das quais Ser e Atributos de Deus (1704) exerceu sobre ele uma influência particularmente forte. Mais tarde na vida, Babbage concluiu que "o verdadeiro valor da religião cristã repousava, não na [teologia] especulativa... mas de toda criatura suscetível de dor ou de felicidade."

Em sua autobiografia Passages from the Life of a Philosopher (1864), Babbage escreveu um capítulo inteiro sobre o tema da religião, onde identificou três fontes de conhecimento divino:

1. A priori ou experiência mística
2. De Apocalipse
3. Do exame das obras do Criador

Ele afirmou, com base no argumento do desígnio, que estudar as obras da natureza tinha sido a evidência mais atraente e aquela que o levou a professar ativamente a existência de Deus. Defendendo a teologia natural, ele escreveu:

Nas obras do Criador sempre abertas ao nosso exame, possuímos uma base firme para elevar a superestrutura de um credo iluminado. Quanto mais o homem inquire nas leis que regulam o universo material, mais ele está convencido de que todas as suas formas variadas surgem da ação de alguns princípios simples... As obras do Criador, sempre presentes aos nossos sentidos, dão um testemunho vivo e perpétuo de seu poder e bondade, superando de longe qualquer evidência transmitida através do testemunho humano. O testemunho do homem torna-se mais fraco em todas as fases da transmissão, enquanto cada novo inquérito sobre as obras do Todo-Poderoso nos dá visões mais exaltadas de sua sabedoria, sua bondade e seu poder.

Como Samuel Vince, Babbage também escreveu uma defesa da crença em milagres divinos. Contra as objeções apresentadas anteriormente por David Hume, Babbage defendeu a crença na agência divina, afirmando que "não devemos medir a credibilidade ou incredibilidade de um evento pela estreita esfera de nossa própria experiência, nem esquecer que existe uma energia divina". que anula o que chamamos familiarmente de leis da natureza." Ele aludiu aos limites da experiência humana, expressando: “tudo o que vemos em um milagre é um efeito que é novo para nossa observação e cuja causa está oculta. A causa pode estar além da esfera de nossa observação e, portanto, além da esfera familiar da natureza; mas isso não torna o evento uma violação de qualquer lei da natureza. Os limites da observação do homem estão dentro de limites muito estreitos, e seria arrogância supor que o alcance do poder do homem é formar os limites do mundo natural”.

Mais tarde

Notícias ilustradas de Londres (4 de novembro de 1871).

A Associação Britânica foi conscientemente modelada na Deutsche Naturforscher-Versammlung, fundada em 1822. Ela rejeitou a ciência romântica, bem como a metafísica, e começou a entrincheirar as divisões da ciência da literatura e dos profissionais dos amadores. Pertencente como ele fez ao "Wattite" facção no BAAS, representada em particular por James Watt, o jovem, Babbage se identificava intimamente com os industriais. Ele queria ir mais rápido nas mesmas direções e tinha pouco tempo para o componente mais cavalheiresco de seus membros. Na verdade, ele endossou uma versão da história conjectural que colocava a sociedade industrial como a culminação do desenvolvimento humano (e compartilhava essa visão com Herschel). Um confronto com Roderick Murchison levou em 1838 à sua retirada de um envolvimento posterior. No final do mesmo ano, ele pediu demissão do cargo de professor lucasiano, afastando-se também da luta de Cambridge com Whewell. Seus interesses se concentraram mais em computação e metrologia e em contatos internacionais.

Programa de metrologia

Um projeto anunciado por Babbage era tabular todas as constantes físicas (referidas como "constantes da natureza", uma frase em si um neologismo) e, em seguida, compilar um trabalho enciclopédico de informações numéricas. Ele foi um pioneiro no campo da "medição absoluta". Suas ideias seguiram as de Johann Christian Poggendorff e foram mencionadas a Brewster em 1832. Haveria 19 categorias de constantes, e Ian Hacking as vê como refletindo em parte os "excêntricos entusiasmos" de Babbage.;. O artigo de Babbage On Tables of the Constants of Nature and Art foi reimpresso pelo Smithsonian Institution em 1856, com uma nota adicional de que as tabelas físicas de Arnold Henry Guyot "formarão uma parte do importante trabalho proposto neste artigo".

A medição exata também foi fundamental para o desenvolvimento de máquinas-ferramenta. Aqui novamente Babbage é considerado um pioneiro, com Henry Maudslay, William Sellers e Joseph Whitworth.

Engenheiro e inventor

Através da Royal Society Babbage adquiriu a amizade do engenheiro Marc Brunel. Foi por meio de Brunel que Babbage conheceu Joseph Clement e, assim, conheceu os artesãos que observou em seu trabalho nas manufaturas. Babbage forneceu uma introdução para Isambard Kingdom Brunel em 1830, para um contato com a proposta Bristol & Estrada de ferro de Birmingham. Ele realizou estudos, por volta de 1838, para mostrar a superioridade da bitola larga para ferrovias, usada pela Great Western Railway de Brunel.

Em 1838, Babbage inventou o piloto (também chamado de apanhador de vacas), a armação de metal presa à frente das locomotivas que limpa os trilhos de obstáculos; ele também construiu um carro dinamômetro. Seu filho mais velho, Benjamin Herschel Babbage, trabalhou como engenheiro para Brunel nas ferrovias antes de emigrar para a Austrália na década de 1850.

Babbage também inventou um oftalmoscópio, que deu a Thomas Wharton Jones para testes. Jones, no entanto, ignorou. O dispositivo só entrou em uso depois de ser inventado de forma independente por Hermann von Helmholtz.

Criptografia

Babbage alcançou resultados notáveis em criptografia, embora isso ainda não fosse conhecido um século após sua morte. A frequência de letras era a categoria 18 do projeto de tabulação de Babbage. Joseph Henry posteriormente defendeu o interesse por ela, na ausência dos fatos, como relevante para a gestão de tipo móvel.

Já em 1845, Babbage havia resolvido uma cifra que havia sido colocada como um desafio por seu sobrinho Henry Hollier e, no processo, ele fez uma descoberta sobre cifras baseadas nas tabelas de Vigenère. Especificamente, ele percebeu que codificar texto simples com uma palavra-chave tornava o texto cifrado sujeito à aritmética modular. Durante a Guerra da Criméia da década de 1850, Babbage quebrou a cifra de chave automática de Vigenère, bem como a cifra muito mais fraca que hoje é chamada de cifra de Vigenère. Sua descoberta foi mantida em segredo militar e não foi publicada. Em vez disso, o crédito pelo resultado foi dado a Friedrich Kasiski, um oficial de infantaria prussiano, que fez a mesma descoberta alguns anos depois. No entanto, em 1854, Babbage publicou a solução de uma cifra de Vigenère, que havia sido publicada anteriormente no Journal of the Society of Arts. Em 1855, Babbage também publicou uma pequena carta, "Cypher Writing", no mesmo jornal. No entanto, sua prioridade não foi estabelecida até 1985.

Perturbações públicas

Babbage envolveu-se em campanhas bem divulgadas, mas impopulares, contra distúrbios públicos. Certa vez, ele contou todas as vidraças quebradas de uma fábrica, publicando em 1857 uma "Tabela da frequência relativa das causas de quebra de janelas de vidro laminado": De 464 vidraças quebradas, 14 foram causadas por " 34;homens bêbados, mulheres ou meninos".

A aversão de Babbage pelos plebeus (a máfia) incluía escrever "Observações de perturbações nas ruas" em 1864, além de contabilizar 165 "incômodos" durante um período de 80 dias. Ele odiava especialmente a música de rua e, em particular, a música dos tocadores de órgão, contra os quais criticou em vários locais. A seguinte citação é típica:

É difícil estimar a miséria infligida a milhares de pessoas, e a pena pecuniária absoluta imposta a multidões de trabalhadores intelectuais pela perda de seu tempo, destruída por cultivadores de órgãos e outros incômodos semelhantes.

Babbage não estava sozinho em sua campanha. Um convertido à causa foi o MP Michael Thomas Bass.

Na década de 1860, Babbage também empreendeu a campanha anti-arremesso. Ele culpou os garotos que jogam argolas por enfiar seus aros de ferro sob a cabeça dos cavalos. pernas, com o resultado de que o cavaleiro é jogado e muitas vezes o cavalo quebra uma perna. Babbage alcançou certa notoriedade neste assunto, sendo denunciado em debate na Câmara dos Comuns em 1864 por "iniciar uma cruzada contra o popular jogo de tip-cat e rodízio de aros".

Pioneiro da computação

Parte do motor de diferença de Charles Babbage (#1), reunido após sua morte por seu filho, Henry Prevost Babbage (1824-1918), usando partes encontradas no laboratório de Charles. Museu Whipple da História da Ciência, Cambridge, Inglaterra.

As máquinas de Babbage estavam entre os primeiros computadores mecânicos. O fato de não terem sido realmente concluídos deveu-se em grande parte a problemas de financiamento e choques de personalidade, principalmente com George Biddell Airy, o astrônomo real.

Babbage dirigiu a construção de algumas máquinas movidas a vapor que obtiveram algum sucesso modesto, sugerindo que os cálculos poderiam ser mecanizados. Por mais de dez anos, ele recebeu financiamento do governo para seu projeto, que totalizou £ 17.000, mas o Tesouro acabou perdendo a confiança nele.

Embora as máquinas de Babbage fossem mecânicas e pesadas, sua arquitetura básica era semelhante à de um computador moderno. Os dados e a memória do programa eram separados, a operação era baseada em instruções, a unidade de controle podia fazer saltos condicionais e a máquina tinha uma unidade de E/S separada.

Fundamentos em tabelas matemáticas

Na época de Babbage, as tabelas matemáticas impressas eram calculadas por computadores humanos; em outras palavras, à mão. Eles eram fundamentais para a navegação, ciência e engenharia, bem como matemática. Erros eram conhecidos por ocorrerem na transcrição, bem como nos cálculos.

Em Cambridge, Babbage viu a falibilidade desse processo e a oportunidade de adicionar mecanização à sua gestão. Seu próprio relato de seu caminho em direção à computação mecânica faz referência a uma ocasião particular:

Em 1812 ele estava sentado em seus quartos na Sociedade Analítica olhando para uma mesa de logaritmos, que ele sabia estar cheio de erros, quando a ideia ocorreu com ele de computar todas as funções tabulares por máquinas. O governo francês tinha produzido várias tabelas por um novo método. Três ou quatro de seus matemáticos decidiram computar as mesas, meia dúzia mais quebrou as operações em estágios simples, e o próprio trabalho, que era restrito a adição e subtração, foi feito por oitenta computadores que conheciam apenas esses dois processos aritméticos. Aqui, pela primeira vez, a produção em massa foi aplicada à aritmética, e a Babbage foi apreendida pela ideia de que os trabalhos dos computadores não qualificados [pessoas] poderiam ser tomados completamente por máquinas que seriam mais rápidas e confiáveis.

Houve outro período, sete anos depois, em que seu interesse foi despertado pelas questões relacionadas ao cálculo de tabelas matemáticas. A iniciativa oficial francesa de Gaspard de Prony e seus problemas de implementação lhe eram familiares. Depois que as Guerras Napoleônicas chegaram ao fim, os contatos científicos foram renovados no nível do contato pessoal: em 1819, Charles Blagden estava em Paris examinando a impressão do projeto parado de Prony e fazendo lobby para o apoio da Royal Society. Em obras das décadas de 1820 e 1830, Babbage referiu-se detalhadamente ao projeto de Prony.

Mecanismo de diferença

The Science Museum's Difference Engine No. 2, construído a partir do design da Babbage

Porção do motor de diferença de Babbage.

Babbage começou em 1822 com o que chamou de mecanismo de diferença, feito para calcular valores de funções polinomiais. Foi criado para calcular uma série de valores automaticamente. Usando o método das diferenças finitas, foi possível evitar a necessidade de multiplicação e divisão.

Para um protótipo de motor diferencial, Babbage trouxe Joseph Clement para implementar o projeto, em 1823. Clement trabalhou com altos padrões, mas suas máquinas-ferramentas eram particularmente elaboradas. De acordo com os termos padrão dos negócios da época, ele poderia cobrar pela construção e também seria o proprietário. Ele e Babbage se desentenderam por causa dos custos por volta de 1831.

Algumas partes do protótipo sobrevivem no Museu de História da Ciência, em Oxford. Este protótipo evoluiu para o "motor de primeira diferença". Permaneceu inacabado e a parte finalizada está localizada no Museu da Ciência em Londres. Este motor de primeira diferença teria sido composto por cerca de 25.000 peças, pesava quinze toneladas curtas (13.600 kg) e teria 8 pés (2,4 m) de altura. Embora Babbage tenha recebido amplo financiamento para o projeto, ele nunca foi concluído. Mais tarde, ele (1847-1849) produziu desenhos detalhados para uma versão melhorada, "Difference Engine No. 2", mas não recebeu financiamento do governo britânico. Seu projeto foi finalmente construído em 1989–1991, usando seus planos e tolerâncias de fabricação do século XIX. Ele realizou seu primeiro cálculo no Museu da Ciência, em Londres, retornando resultados para 31 dígitos.

Nove anos depois, em 2000, o Museu da Ciência concluiu a impressora que Babbage projetou para o mecanismo de diferença.

Modelos concluídos

O Museu de Ciências construiu duas Máquinas de Diferença de acordo com os planos de Babbage para a Máquina de Diferença nº 2. Uma é de propriedade do museu. O outro, de propriedade do multimilionário da tecnologia Nathan Myhrvold, foi exposto no Computer History Museum em Mountain View, Califórnia, em 10 de maio de 2008. Os dois modelos que foram construídos não são réplicas.

Mecanismo Analítico

Porção do moinho com um mecanismo de impressão do Motor Analítico, construído por Charles Babbage, como mostrado no Museu da Ciência (Londres)

Depois que a tentativa de fazer o motor da primeira diferença fracassou, Babbage trabalhou para projetar uma máquina mais complexa chamada de Motor Analítico. Ele contratou CG Jarvis, que já havia trabalhado para Clement como desenhista. O Analytical Engine marca a transição da aritmética mecanizada para a computação de propósito geral totalmente desenvolvida. É em grande parte nisso que se baseia a posição de Babbage como pioneiro da computação.

A principal inovação foi que a Máquina Analítica seria programada usando cartões perfurados: a Máquina pretendia usar loops de cartões perfurados de Jacquard para controlar uma calculadora mecânica, que poderia usar como entrada os resultados de cálculos anteriores. A máquina também pretendia empregar vários recursos usados posteriormente em computadores modernos, incluindo controle sequencial, ramificação e looping. Teria sido o primeiro dispositivo mecânico a ser, em princípio, Turing-completo. A Máquina não era uma única máquina física, mas sim uma sucessão de projetos que Babbage mexeu até sua morte em 1871.

Parte do Motor Analítico em exposição, em 1843, esquerda do centro nesta gravação do Museu King George III no King's College, Londres.

Ada Lovelace e seguidores italianos

Ada Lovelace, que se correspondeu com Babbage durante o desenvolvimento da Máquina Analítica, é responsável pelo desenvolvimento de um algoritmo que permitiria à Máquina calcular uma sequência de números de Bernoulli. Apesar da evidência documental na própria caligrafia de Lovelace, alguns estudiosos contestam até que ponto as ideias eram do próprio Lovelace. Por essa conquista, ela é frequentemente descrita como a primeira programadora de computador; embora nenhuma linguagem de programação ainda tivesse sido inventada.

Lovelace também traduziu e escreveu literatura de apoio ao projeto. Descrevendo a programação da máquina por meio de cartões perfurados, ela escreveu: “Podemos dizer com muita propriedade que a Máquina Analítica tece padrões algébricos assim como o tear Jacquard tece flores e folhas”.

Babbage visitou Turim em 1840 a convite de Giovanni Plana, que havia desenvolvido em 1831 uma máquina de computação analógica que servia como calendário perpétuo. Aqui, em 1840, em Turim, Babbage deu a única explicação pública e palestras sobre a Máquina Analítica. Em 1842, Charles Wheatstone abordou Lovelace para traduzir um artigo de Luigi Menabrea, que havia feito anotações das conversas de Babbage em Turim; e Babbage pediu que ela acrescentasse algo próprio. Fortunato Prandi, que atuou como intérprete em Turim, era um exilado italiano e seguidor de Giuseppe Mazzini.

Seguidores suecos

Per Georg Scheutz escreveu sobre o mecanismo de diferença em 1830 e experimentou computação automatizada. Depois de 1834 e do artigo Edinburgh Review de Lardner, ele montou um projeto próprio, duvidando que o plano inicial de Babbage pudesse ser executado. Isso ele impulsionou com seu filho, Edvard Scheutz. Outra locomotiva sueca foi a de Martin Wiberg (1860).

Legado

Em 2011, pesquisadores na Grã-Bretanha propuseram um projeto multimilionário, "Plano 28", para construir a Máquina Analítica de Babbage. Como os planos de Babbage estavam sendo continuamente refinados e nunca foram concluídos, eles pretendiam envolver o público no projeto e coletar a análise do que deveria ser construído. Ele teria o equivalente a 675 bytes de memória e rodaria a uma velocidade de clock de cerca de 7 Hz. Eles esperavam concluí-lo até o 150º aniversário da morte de Babbage, em 2021.

Avanços em MEMS e nanotecnologia levaram a recentes experimentos de alta tecnologia em computação mecânica. Os benefícios sugeridos incluem operação em ambientes de alta radiação ou alta temperatura. Essas versões modernas da computação mecânica foram destacadas no The Economist em seu especial "final do milênio" edição de capa preta em um artigo intitulado "Babbage's Last Laugh".

Devido à sua associação com a cidade, Babbage foi escolhido em 2007 para figurar na nota de 5 Totnes. Uma imagem de Babbage aparece na seção de ícones culturais britânicos do recém-projetado passaporte britânico em 2015.

Família

O túmulo de Babbage no Cemitério Kensal Green, Londres, fotografado em 2014

Em 25 de julho de 1814, Babbage casou-se com Georgiana Whitmore, irmã do parlamentar britânico William Wolryche-Whitmore, na Igreja de São Miguel em Teignmouth, Devon. O casal viveu em Dudmaston Hall, Shropshire (onde Babbage projetou o sistema de aquecimento central), antes de se mudar para 5 Devonshire Street, Londres em 1815.

Charles e Georgiana tiveram oito filhos, mas apenas quatro – Benjamin Herschel, Georgiana Whitmore, Dugald Bromhead e Henry Prevost – sobreviveram à infância. Carlos' sua esposa Georgiana morreu em Worcester em 1º de setembro de 1827, mesmo ano que seu pai, seu segundo filho (também chamado Charles) e seu filho recém-nascido Alexander.

• Benjamin Herschel Babbage (1815-1878)
• Charles Whitmore Babbage (1817-1827)
• Georgiana Whitmore Babbage (1818 – 26 de setembro de 1834)
• Edward Stewart Babbage (1819-1821)
• Francis Moore Babbage (1821 -???)
• Dugald Bromhead (Bromheald?) Bebagem (1823–1901)
• (Maj-Gen) Henry Prevost Babbage (1824–1918)
• Alexander Forbes Babbage (1827–1827)

Seu filho sobrevivente mais novo, Henry Prevost Babbage (1824–1918), criou seis pequenas peças de demonstração para o Difference Engine No. 1 com base nos projetos de seu pai, uma das quais foi enviada para a Universidade de Harvard, onde foi descoberto mais tarde por Howard H. Aiken, pioneiro do Harvard Mark I. Henry Prevost's 1910 Analytical Engine Mill, anteriormente em exibição no Dudmaston Hall, agora está em exibição no Science Museum.

Morte

O cérebro de Charles Babbage está em exposição no Museu da Ciência

Babbage viveu e trabalhou por mais de 40 anos em 1 Dorset Street, Marylebone, onde morreu, aos 79 anos, em 18 de outubro de 1871; ele foi enterrado no Cemitério Kensal Green de Londres. De acordo com Horsley, Babbage morreu "de insuficiência renal, secundária a cistite". Ele recusou tanto o título de cavaleiro quanto o de baronete. Ele também argumentou contra os títulos de nobreza hereditários, favorecendo os títulos de nobreza vitalícios.

Relatório da autópsia

Em 1983, o relatório da autópsia de Charles Babbage foi descoberto e posteriormente publicado por seu tataraneto. Uma cópia do original também está disponível. Metade do cérebro de Babbage está preservada no Hunterian Museum, no Royal College of Surgeons, em Londres. A outra metade do cérebro de Babbage está em exibição no Museu da Ciência, em Londres.

Memoriais

Placa verde em Londres

Há uma placa preta comemorando os 40 anos que Babbage passou em 1 Dorset Street, Londres. Locais, instituições e outras coisas com o nome de Babbage incluem:

• A cratera da Lua
• O Instituto Charles Babbage, um arquivo de tecnologia da informação e centro de pesquisa na Universidade de Minnesota
• The Charles Babbage Premium, um prêmio anual de computação
• British Rail nomeou uma locomotiva após ele na década de 1990
• O Babbage Building na Universidade de Plymouth, onde a escola de computação da universidade é baseada
• A linguagem de programação da Babbage para minicomputadores da série GEC 4000
• "Babbage", O Economista's blog Ciência e Tecnologia.
• O computador de varejo da antiga cadeia e a loja de videogames "Babbage's" (agora GameStop) foi nomeado após ele.

Na ficção e no cinema

Babbage freqüentemente aparece em trabalhos steampunk; ele foi chamado de figura icônica do gênero. Outras obras em que aparece Babbage incluem:

• O curta-metragem de 2008 Babbagem, exibido no Festival de Cannes de 2008, um finalista de 2009 com Haydenfilms, e exibido no Festival de Cinema de HollyShorts de 2009 e outros festivais internacionais de cinema. O filme mostra Babbage em uma festa de jantar, com convidados discutindo sua vida e trabalho.
• Sydney Pádua criado As aventuras perturbadoras de Lovelace e Babbage, uma história alternativa de desenhos animados na qual Babbage e Lovelace conseguem construir o Motor Analítico. Ele cita fortemente dos escritos de Lovelace, Babbage e seus contemporâneos.
• Kate Beaton, cartunista da webcomic Hark! Um vagabundo, devotou uma de suas tiras de quadrinhos a Charles e Georgiana Babbage.
• O Doutor. Quem? episódio "Spyfall, Part 2" (Season 12, episódio 2) apresenta Charles Babbage e Ada Gordon como personagens que ajudam o Doutor quando ela está presa no ano 1834.

Publicações

Conta da repetição dos experimentos de M. Arago sobre o magnetismo manifestado por várias substâncias durante o ato de rotação, 1825

• Conta da repetição dos experimentos de M. Arago sobre o magnetismo manifestado por várias substâncias durante o ato de rotação. Londres: William Nicol. 1825.
• Babbage, Charles (1826). Uma visão comparativa das várias instituições para a garantia de vidas. Londres: J. Mawman. "Carlos babbage".
• Babbage, Charles (1830). Reflexões sobre o declínio da ciência na Inglaterra, e sobre algumas de suas causas. Londres: B. Fellowes. "Carlos babbage".
• Resumo de um artigo intitulado Observações sobre o Templo de Serapis em Pozzuoli. Londres: Richard Taylor. 1834.
• Babbage, Charles (1835). Sobre a Economia de Máquinas e Fabricação (4a ed.). Londres: Charles Knight.
• Babbage, Charles (1837). O Nono Tratado Bridgewater, um Fragment. Londres: John Murray. "Carlos babbage". (Reeditado pela Cambridge University Press 2009, ISBN 978-1-108-00000-0.)
• Babbage, Charles (1841). Tabela dos Logaritmos dos Números Naturais de 1 a 108000. Londres: William Clowes and Sons. "Carlos babbage". (O local LOCOMAT contém uma reconstrução desta tabela.)
• Babbage, Charles (1851). A Exposição de 1851. Londres: John Murray. "Carlos babbage".
• Leis de notação mecânica. 1851.
• Babbage, Charles (1864). Passagens da Vida de um Filósofo. Londres: Longman.
• Babbage, Charles (1989). Hyman, Anthony (ed.). Ciência e Reforma: Obras selecionadas de Charles Babbage. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-34311-4.
• Babbage, Charles (1989) [1815]. Charles Babbage's Lectures On Astronomy. London.