Charles Babbage: Grondlegger van de programmeerbare computer

Charles Babbage — pionier en grondlegger van de programmeerbare computer; ontdek zijn leven, uitvindingen en resten van zijn machines in het Science Museum Londen.

Charles Babbage (26december 1791 - 18 oktober 1871) was een Engelse wiskundige, analytisch filosoof, werktuigbouwkundig ingenieur en computerwetenschapper. Hij was de eerste die op het idee kwam van een computer die geprogrammeerd kon worden. Onafgemaakte delen van zijn mechanisme zijn te zien in het Londense Science Museum.

Charles Babbage werd geboren in Engeland, op 44 Crosby Row, Walworth Road, Londen. Babbage's vader, Benjamin Babbage, was een bankier in Londen die eigenaar was van het Bitton Estate in Teignmouth. Zijn moeder was Betsy Plumleigh Babbage. In 1808 verhuisde de familie Babbage naar het oude Rowdens huis in East Teignmouth.

Zijn brein is ook te zien in het Science Museum in Londen.

Leven en opleiding

Babbage kreeg aanvankelijk privéonderwijs en bezocht later verschillende scholen. Hij studeerde wiskunde aan de universiteit van Cambridge, waar hij in contact kwam met tijdgenoten als John Herschel en George Peacock. Deze groep stimuleerde elkaar om de wiskundige methoden van die tijd te moderniseren. Babbage ontwikkelde zich tot een uitgesproken denker op het snijvlak van theoretische wiskunde en praktische werktuigbouwkunde.

Motivatie: fouten in rekenkundige tabellen

Babbage raakte gefascineerd door het probleem van onnauwkeurige logaritmetafels en astronomische tabellen, die destijds veel fouten bevatten doordat mensen handmatig rekenden. Hij concludeerde dat mechanische berekening systematisch en betrouwbaar tabellen kon produceren en dat dit zowel de wetenschap als de handel zou helpen.

Difference Engine en Analytical Engine

Om tabellen automatisch en foutloos te produceren ontwikkelde Babbage in de jaren 1820 de Difference Engine, een mechanische rekenmachine die gebruikmaakt van het principe van eindige verschillen om polynoomwaarden te berekenen zonder delingen. De bouw van zijn eerste Difference Engine kreeg (gedeeltelijke) steun van de Britse regering, maar het project liep uit op technische en organisatorische problemen en bleef onvoltooid.

Later ontwierp Babbage een veel algemener apparaat: de Analytical Engine. Dit ontwerp bevatte fundamentele concepten die ook in moderne computers terugkomen, zoals een scheiding tussen geheugen (de "store") en rekenunit (de "mill"), een programmeerbare reeks instructies, gebruik van ponskaarten voor invoer/uitvoer en de mogelijkheid tot voorwaardelijke bewerking en loops. Hoewel de Analytical Engine nooit volledig gebouwd is in Babbage's tijd, vormt het ontwerp een sleutelbegrip in de geschiedenis van programmeerbare machines.

Ada Lovelace en programmeren

Een belangrijke figuur in het verhaal van de Analytical Engine is Augusta Ada King, gravin van Lovelace (meestal kortweg Ada Lovelace genoemd). Zij maakte uitgebreide aantekeningen bij Babbage's ontwerpen en beschreef daarin algoritmische stappen om berekeningen uit te voeren op de Analytical Engine. Haar aantekeningen worden vaak gezien als het eerste computerprogramma en daarom wordt zij door velen beschouwd als de eerste programmeur.

Andere bijdragen en publicaties

• On the Economy of Machinery and Manufactures (1832): Babbage schreef invloedrijke werken over industrie, productieprocessen en automatisering — vroege bijdragen aan de bedrijfskunde en industriële organisatie.
• Hij was actief in wetenschappelijke netwerken, droeg bij aan statistiek en zette zich in voor verbetering van overheidsmethoden en infrastructuur.
• Babbage publiceerde ook memoires en polemische stukken over wetenschap en techniek, en hij was berucht om zijn felle publieke debatten.

Technische navolging en museale nalatenschap

Hoewel Babbage niet alle machines geheel afmaakte, bleken zijn tekeningen en ideeën technisch haalbaar. Het Londense Science Museum bewaart verschillende onderdelen, modellen en tekeningen van zijn machines. In 1991 werd op basis van Babbage's originele tekeningen een werkende Difference Engine No. 2 gebouwd door het museum — een bewijs dat zijn ontwerp functioneel was.

Nalatenschap

Charles Babbage wordt vaak de "vader van de computer" genoemd vanwege zijn vroege en diepgaande ideeën over programmeerbaarheid en automatisering. Zijn combinatie van wiskundige visie en werktuigbouwkundige inventiviteit legde een conceptuele basis waarop latere generaties konden voortbouwen. Het idee van een programmeerbare machine, de scheiding tussen rekenwerk en opslag en het gebruik van geformaliseerde instructies zijn directe voorouders van moderne computerarchitectuur.

Belangrijke feiten in het kort

• Geboorte: 26december 1791 — Overlijden: 18 oktober 1871.
• Ontwikkelde de Difference Engine en ontwierp de Analytical Engine, een vroege programmeerbare machine.
• Samenwerking met Ada Lovelace, die als eerste algorithmische aantekeningen bij zijn machine maakte.
• Veel van zijn ontwerpen en modellen worden getoond in het Science Museum in Londen; sommige van zijn ideeën bleken technisch uitvoerbaar en invloedrijk voor latere ontwikkelingen in computertechniek.

Charles Babbage combineerde theoretische inzichten met praktische uitvindingen en bleef een uitgesproken en controversiële figuur in de wetenschappelijke wereld van de 19e eeuw. Zijn werk heeft een blijvende invloed op hoe we denken over rekenen, automatisering en programmatuur.

Werken

Babbage werkte en schreef over vele ideeën van wetenschap, techniek en wiskunde, maar hij is het beroemdst om twee machines waaraan hij begon en die hij nooit afmaakte. Zijn Difference Engine zou een veel betere rekenmachine zijn geweest dan die welke voor die tijd was gemaakt. Zijn Analytical Engine zou de eerste echte computer zijn geweest.

Babbage wist dat er veel fouten zaten in de berekening van wiskundige tabellen en wilde een manier vinden om ze mechanisch te berekenen, zonder fouten die door mensen werden gemaakt. Drie verschillende factoren schijnen hem beïnvloed te hebben: een afkeer van slordigheid; zijn ervaring met het werken aan logaritmische tabellen en differentiaalrekening; en het werk aan rekenmachines dat al gedaan was door Wilhelm Schickard, Blaise Pascal, en Gottfried Leibniz. Hij sprak voor het eerst over de principes van een rekenmachine in een brief aan Sir Humphrey Davy in 1822.

Babbage's machines behoorden tot de eerste mechanische computers. Zijn motoren werden niet afgemaakt omdat hij niet genoeg geld had. Babbage realiseerde zich dat een machine het werk beter en betrouwbaarder kon doen dan een mens. Babbage regelde de bouw van enkele door stoom aangedreven machines die min of meer hun werk deden; berekeningen konden tot op zekere hoogte worden gemechaniseerd. Hoewel Babbage's machines grote machines waren, waren ze op een vergelijkbare manier georganiseerd als de moderne computerarchitectuur. Het data- en programmageheugen waren gescheiden, de werking was gebaseerd op instructies, de besturingseenheid kon voorwaardelijke sprongen maken en de machine had een aparte I/O-eenheid. AdaLovelace bestudeerde hoe ze geprogrammeerd konden worden.

Deel van Babbage's verschilmachine, na zijn dood in elkaar gezet door Babbage's zoon, met onderdelen uit zijn laboratorium.

Vragen en antwoorden

V: Wie was Sir Charles Babbage?

V: Waar was Sir Charles Babbage beroemd om?

V: Waar zijn de onvoltooide delen van Sir Charles Babbage's mechanismen te zien?

V: Waar is Sir Charles Babbage geboren?

V: Wat deed de vader van Sir Charles Babbage voor de kost?

V: Waarheen verhuisde de familie Babbage in 1808?

V: Waar worden de hersenen van Sir Charles Babbage tentoongesteld?

Zoek op letter