Před 150 lety zemřel matematik, který navrhl parní počítač

Anglický matematik a vynálezce Charles Babbage, který zemřel před 150 lety, 18. října 1871, přišel jako jeden z prvních s nápadem sestrojit programovatelný stroj – počítač. Jím navržený stroj se základními složkami moderních počítačů měl být vyroben z mosazi a železa a poháněn párou.

Babbage svůj počítací stroj navrhl sto let předtím, než matematik Alan Turing položil základy moderní informatiky, které otevřely cestu novodobým, elektronickým počítačům. Babbage se angažoval i ve veřejném životě, například vedl kampaň za reformu v britské vědě. Svými pracemi na téma kódování a komunikace informací předběhl svou dobu o desítky let. 

Londýnský rodák založil v roce 1812 se dvěma spolupracovníky spolek Analytická společnost, ve kterém hledali nové možnosti matematiky. Ve viktoriánské době se zvyšovala přesnost měření, rozvíjela se věda a technické výpočty. Vznikala nová odvětví, například statistika. Bylo zřejmé, že logaritmické a navigační tabulky již nebudou stačit pro řešení složitějších výpočtů.

Babbage si uvědomoval, že tyto výpočty je třeba zpracovávat mechanicky a hledal řešení. Jeho návrhy dokázaly, že je možné počítání zmechanizovat. I když byly jeho stroje neohrabané a primitivní, jejich základní struktura byla velmi podobná moderním počítačům. Měly oddělenou datovou a programovou paměť, operovaly na základě instrukcí a měly oddělenou vstupní a výstupní jednotku.

Charles Babbage
Zdroj: Wikimedia Commons

Vývoj ale financovala britská vláda, které se zdál projekt příliš zdlouhavý a před dokončením ho zastavila.

„Původně neměl vyvíjet počítač, měl vyvíjet differential engine, což měl být stroj, který bude vypočítávat matematické tabulky. Na tom začal pracovat a posléze ho napadlo, že nemá smysl vyrábět stroj, který bude mít jedno použití, a že daleko lepší bude vymyslet analytical engine – což bude programovatelný počítač,“ popsal v rozhovoru pro ČT popularizátor historie IT Pavel Troner.

Ono to funguje

Sestavit Babbageho dávný mechanický počítač se britští vědci rozhodli v roce 2012. Počítačový historik Doron Swade a programátor John Graham-Cumming postavili Babbageův analytický stroj téměř dvě století poté, co ho navrhl.

„Analytický stroj obsahuje prakticky všechny logické struktury moderního digitálního elektronického počítače,“ řekl Swade stanici Deutsche Welle, „s výjimkou toho, že je mechanický, a tak budí dojem, jako by byl vykopaný v (dávném sumerském městě) Ur,“ dodal. Podle Grahama-Cumminga může mít takový stroj asi kilobyte paměti, což je zhruba miliontina průměrného současného laptopu.

Filozof a vizionář Babbage byl veskrze renesančním mužem, kromě vynalézání také psal romány, prodával „výherní automaty“, ale rád sázel na dostizích.

Babbageův analytický stroj
Zdroj: Wikimedia Commons

Moderní svět na něj nezapomněl, je po něm pojmenován kráter Babbage na přivrácené straně Měsíce a také planetka hlavního pásu Babbage, objevená v roce 1996. Části jeho nedokončených strojů jsou vystaveny v Londýnském vědeckém muzeu.

Bez pomoci ženy by to nešlo

Historici dlouho nevěděli, že klíčovou roli ve vývoji tohoto počítače a vlastně i celé informatiky hrála také žena – konkrétně  Augusta Ada Kingová, hraběnka z Lovelace a dcera básníka Gordona Byrona. 

Právě ona pomáhala nejen s financováním Babbageova projektu, ale také s programováním stroje. Vydala například článek o počítači, ve kterém také představila vizi děrného štítku s programem, kterým se měl stroj řídit. „Vymyslela základní programátorské techniky jako větvení, odskok do podprogramů, procedury a tak dál,“ upozornil Pavel Troner.

Pavel Troner: První program byl na výpočet posloupnosti Bernoulliho čísel (zdroj: ČT24)

První počítačový program napsala v letech 1842 a 1843. Současně předpověděla, že počítače – navzdory svému názvu – v budoucnu najdou širší využití než jenom v matematice. Představovala si ve své době neuvěřitelné věci, například že budou takové stroje skládat hudbu nebo vytvářet obrazy.

Charles Babbage neodkázal vědě jen svůj počítač, ale také mozek - je k vidění v londýnském Science Museum
Zdroj: Wikimedia Commons

Ve své době ale zůstala jako matematička a programátorka vesměs nepochopena – jak také jinak, když své přelomové dílo sepsala pro neexistující stroj, a tak ani tehdy nebylo možné ověřit, jestli funguje. Moderní simulace to ale prokázaly a Ada Lovelaceová se už na přelomu devatenáctého a dvacátého století stala jednou z hrdinek vznikajícího feministického hnutí.