Fehler, die auf unzureichenden Daten basieren, sind viel geringer als solche, die auf gar keinen Daten basieren.
Charles Babbage war ein englischer Universalgelehrter mit Talenten in den Bereichen Mathematik, Philosophie, Erfindung und Maschinenbau. Babbage schuf das Konzept eines digitalen programmierbaren Computers.
Von einigen als „Vater des Computers" betrachtet, wird Babbage die Erfindung des ersten mechanischen Computers zugeschrieben, der schließlich zu komplexeren elektronischen Designs führte, obwohl alle wesentlichen Ideen moderner Computer in Babbages Analytical Engine zu finden sind. Seine vielfältige Arbeit in anderen Bereichen hat dazu geführt, dass er als „hervorragend" unter den vielen Universalgelehrten seines Jahrhunderts beschrieben wird.
Teile von Babbages unvollständigen Mechanismen sind im Science Museum in London ausgestellt. 1991 wurde eine funktionierende Differenzmaschine nach Babbages ursprünglichen Plänen konstruiert. Da sie nach Toleranzen gebaut wurde, die im 19. Jahrhundert erreichbar waren, deutete der Erfolg der fertigen Maschine darauf hin, dass Babbages Maschine funktioniert hätte.
Frühes Leben
Babbages Geburtsort ist umstritten, aber nach dem Oxford Dictionary of National Biography wurde er höchstwahrscheinlich in 44 Crosby Row, Walworth Road, London, England geboren. Eine blaue Gedenktafel an der Kreuzung von Larcom Street und Walworth Road erinnert an das Ereignis.
Sein Geburtsdatum wurde in seinem Nachruf in The Times mit dem 26. Dezember 1792 angegeben; aber dann schrieb ein Neffe, um zu sagen, dass Babbage ein Jahr früher, 1791, geboren wurde. Das Pfarrregister von St. Mary's, Newington, London zeigt, dass Babbage am 6. Januar 1792 getauft wurde, was ein Geburtsjahr von 1791 unterstützt.
Babbage war eines von vier Kindern von Benjamin Babbage und Betsy Plumleigh Teape. Sein Vater war ein Bankpartner von William Praed bei der Gründung von Praed's & Co. in Fleet Street, London, im Jahr 1801. 1808 zog die Familie Babbage in das alte Rowdens-Haus in East Teignmouth um. Mit etwa acht Jahren wurde Babbage zur Genesung von einem lebensbedrohlichen Fieber in eine Landschule in Alphington in der Nähe von Exeter geschickt. Kurzzeitig besuchte er die King Edward VI Grammar School in Totnes, South Devon, aber sein Gesundheitszustand zwang ihn vorübergehend zu Privatlehrer zurück.
Babbage trat dann der 30-köpfigen Holmwood Academy in Baker Street, Enfield, Middlesex, unter der Leitung von Reverend Stephen Freeman bei. Die Akademie hatte eine Bibliothek, die Babbages Liebe zur Mathematik weckte. Nach Verlassen der Akademie studierte er bei zwei weiteren Privatlehrern. Der erste war ein Geistlicher in der Nähe von Cambridge; durch ihn lernte Babbage Charles Simeon und seine evangelikalen Anhänger kennen, aber der Unterricht war nicht das, was er brauchte. Er wurde nach Hause gebracht, um in der Totnes-Schule zu studieren: Das war im Alter von 16 oder 17 Jahren. Der zweite war ein Tutor aus Oxford, unter dem Babbage ein Klassikenniveau erreichte, das für die Aufnahme in Cambridge ausreichte.
An der Universität Cambridge
Babbage kam im Oktober 1810 zum Trinity College, Cambridge. Er war bereits Autodidakt in einigen Bereichen der zeitgenössischen Mathematik; er hatte bei Robert Woodhouse, Joseph Louis Lagrange und Marie Agnesi gelesen. Infolgedessen war er von der verfügbaren mathematischen Standardausbildung an der Universität enttäuscht.
Babbage, John Herschel, George Peacock und mehrere andere Freunde gründeten 1812 die Analytical Society; sie standen auch Edward Ryan nahe. Als Student war Babbage auch Mitglied anderer Gesellschaften wie The Ghost Club, die sich mit der Untersuchung übernatürlicher Phänomene befasste, und des Extractors Club, der sich dem Befreien seiner Mitglieder aus dem Irrenhaus widmete, falls einer dort eingewiesen wurde.
1812 wechselte Babbage zu Peterhouse, Cambridge. Er war dort der beste Mathematiker, erwarb seinen Abschluss jedoch nicht mit Auszeichnung. Er erhielt stattdessen 1814 einen Abschluss ohne Prüfung. Er hatte eine These verteidigt, die in der vorläufigen öffentlichen Disputation als blasphemisch angesehen wurde; es ist jedoch nicht bekannt, ob dieser Sachverhalt damit zusammenhängt, dass er die Prüfung nicht ablegte.
Nach Cambridge
Angesichts seines Rufes machte Babbage schnell Fortschritte. Er hielt 1815 Vorlesungen zur Royal Institution über Astronomie und wurde 1816 zum Fellow der Royal Society gewählt. Nach seinem Abschluss blieben seine Bewerbungen um Positionen jedoch erfolglos, und seine Karriere verlief schleppend. 1816 war er Kandidat für eine Lehrerstelle am Haileybury College; er hatte Empfehlungen von James Ivory und John Playfair, verlor aber gegen Henry Walter. 1819 besuchten Babbage und Herschel Paris und die Society of Arcueil und trafen führende französische Mathematiker und Physiker. In diesem Jahr bewarb sich Babbage mit der Empfehlung von Pierre Simon Laplace um die Professur an der Universität Edinburgh; die Stelle ging an William Wallace.
Mit Herschel arbeitete Babbage an der Elektrodynamik von Aragos Rotationen und veröffentlichte 1825. Ihre Erklärungen waren nur vorübergehend und wurden von Michael Faraday aufgegriffen und erweitert. Die Phänomene sind nun Teil der Wirbelstromtheorie, und Babbage und Herschel verpassten einige Hinweise auf die Vereinigung der elektromagnetischen Theorie, blieben aber Ampères Kraftgesetz nahe.
Babbage erwarb die aktuarischen Tabellen von George Barrett, der 1821 starb und unveröffentlichte Arbeiten hinterließ, und untersuchte das Gebiet 1826 in Comparative View of the Various Institutions for the Assurance of Lives. Dieses Interesse folgte einem Projekt zur Gründung einer Versicherungsgesellschaft, das von Francis Baily angeregt und 1824 vorgeschlagen, aber nicht durchgeführt wurde. Babbage berechnete aktuarische Tabellen für dieses Schema unter Verwendung von Sterblichkeitsdaten der Equitable Society ab 1762.
Während dieser ganzen Zeit war Babbage in unbehaglicher Weise auf die Unterstützung seines Vaters angewiesen, angesichts der Haltung seines Vaters zu seiner frühen Heirat von 1814: Er und Edward Ryan heirateten die Schwestern Whitmore. Er richtete sich in Marylebone in London ein und gründete eine große Familie. Nach dem Tod seines Vaters 1827 erbte Babbage ein großes Anwesen im Wert von etwa 100.000 Pfund, das heute etwa 8,72 Millionen Pfund oder 11,2 Millionen Dollar entspricht, was ihn wohlhabend machte. Nach dem Tod seiner Frau im selben Jahr verbrachte er Zeit mit Reisen. In Italien traf er Leopold II., Großherzog der Toskana, was auf einen späteren Besuch in Piemont hindeutete. Im April 1828 war er in Rom und verließ sich auf Herschel, um das Differenzmaschinen-Projekt zu verwalten, als er erfuhr, dass er Professor in Cambridge geworden war, eine Position, die er 1820, 1823 und 1826 dreimal vergeblich versucht hatte zu erhalten.
Royal Astronomical Society
Babbage spielte eine wichtige Rolle bei der Gründung der Royal Astronomical Society im Jahr 1820, ursprünglich als Astronomical Society of London bekannt. Ihre ursprünglichen Ziele waren es, astronomische Berechnungen in eine standardisierte Form zu bringen und Daten zu verbreiten. Diese Richtungen waren eng mit Babbages Ideen zur Berechnung verbunden, und 1824 gewann er deren Goldmedaille, die „für seine Erfindung einer Maschine zur Berechnung mathematischer und astronomischer Tabellen" verliehen wurde.
Babbages Motivation, Fehler in Tabellen durch Mechanisierung zu überwinden, war seit Dionysius Lardner 1834 in der Edinburgh Review unter Babbages Anleitung darüber schrieb, alltäglich. Der Kontext dieser Entwicklungen wird noch debattiert. Babbages eigene Darstellung des Ursprungs der Differenzmaschine beginnt mit dem Wunsch der Astronomical Society, den Nautical Almanac zu verbessern. Babbage und Herschel wurden gebeten, ein Testprojekt zu beaufsichtigen, um einen Teil dieser Tabellen neu zu berechnen. Mit den Ergebnissen in der Hand wurden Abweichungen gefunden. Das war 1821 oder 1822, und war der Anlass, auf dem Babbage seine Idee für mechanische Berechnung formulierte. Das Problem des Nautical Almanac wird jetzt als Vermächtnis einer Polarisierung in der britischen Wissenschaft beschrieben, die durch Haltungen gegenüber Sir Joseph Banks verursacht wurde, der 1820 gestorben war.
Babbage studierte die Anforderungen für die Einrichtung eines modernen Postsystems mit seinem Freund Thomas Frederick Colby und kam zu dem Ergebnis, dass es einen einheitlichen Tarif geben sollte, der mit der Einführung der Uniform Fourpenny Post, die 1839 und 1840 durch die Uniform Penny Post ersetzt wurde, umgesetzt wurde. Colby war ein weiterer aus der Gründungsgruppe der Gesellschaft. Er war auch für die Survey of Ireland zuständig. Herschel und Babbage waren bei einer berühmten Operation dieser Vermessung anwesend, der Neuvermessung der Lough Foyle-Grundlinie.
British Lagrangian School
Die Analytical Society war anfangs nicht mehr als eine studentische Provokation. In dieser Zeit erreichte sie einige wesentlichere Erfolge. 1816 veröffentlichten Babbage, Herschel und Peacock eine Übersetzung aus dem Französischen der Vorlesungen von Sylvestre Lacroix, das damals das neueste Lehrbuch für Infinitesimalrechnung war.
Bezug auf Lagrange in Begriffen der Infinitesimalrechnung markiert die Anwendung von Formalreihen. Britische Mathematiker hatten sie von etwa 1730 bis 1760 verwendet. Nach ihrer Wiedereinführung wurden sie nicht einfach als Notationen in der Differentialrechnung angewendet. Sie eröffneten die Bereiche von Funktionalgleichungen einschließlich der Differenzengleichungen, die für die Differenzmaschine und Operator-D-Modul-Methoden für Differentialgleichungen grundlegend sind. Die Analogie von Differenzen- und Differentialgleichungen war notational Δ in D ändernd, da eine „endliche" Differenz „infinitesimal" wird. Diese symbolischen Richtungen wurden populär, als operative Infinitesimalrechnung, und bis zum Punkt abnehmender Renditen vorangetrieben. Das Cauchy-Konzept der Grenze wurde in Schach gehalten. Woodhouse hatte diese zweite „British Lagrangian School" bereits mit ihrer Behandlung von Taylor-Reihen als formal gegründet.
In diesem Kontext ist die Funktionszusammensetzung schwer auszudrücken, da die Kettenregel nicht einfach auf zweite und höhere Ableitungen angewendet wird. Diese Angelegenheit war Woodhouse 1803 bekannt, der von Louis François Antoine Arbogast das nahm, was heute Faà di Brunos Formel genannt wird. Im Wesentlichen war es Abraham De Moivre 1697 bekannt. Herschel fand die Methode beeindruckend, Babbage kannte sie, und es wurde später von Ada Lovelace als kompatibel mit der analytischen Engine bemerkt. Im Zeitraum bis 1820 arbeitete Babbage intensiv an Funktionalgleichungen im Allgemeinen und widerstand sowohl konventionellen endlichen Differenzen als auch Arbogasts Ansatz, in dem Δ und D durch die einfache additive Fall der exponentiellen Abbildung zusammenhingen. Aber durch Herschel wurde er von Arbogasts Ideen in der Sache der Iteration beeinflusst, d.h. eine Funktion mit sich selbst zusammengesetzt, möglicherweise viele Male. In einem Hauptaufsatz über Funktionalgleichungen in den Philosophical Transactions 1815/6 schrieb Babbage, dass sein Ausgangspunkt die Arbeit von Gaspard Monge war.
Akademisch
Von 1828 bis 1839 war Babbage Lucasian Professor of Mathematics in Cambridge. Kein konventioneller residierender Fellow und unaufmerksam gegenüber seinen Lehrverantwortungen, schrieb er während dieser Periode seines Lebens drei zeitgebundene Bücher. 1832 wurde er zum Foreign Honorary Member der American Academy of Arts and Sciences gewählt. Babbage war unsympathisch zu Kollegen: George Biddell Airy, sein Vorgänger als Lucasian Professor of Mathematics am Trinity College, Cambridge, hielt es für notwendig, seine Mangelnde Interesse am Halten von Vorlesungen anzusprechen. Babbage plante 1831 Vorlesungen zur Politischen Ökonomie. Babbages Reformrichtung zielte darauf ab, die Universitätsausbildung inklusiver zu gestalten, Universitäten mehr für Forschung zu tun, einen breiteren Lehrplan und mehr Interesse an Anwendungen; aber William Whewell fand das Programm inakzeptabel. Eine Kontroverse, die Babbage mit Richard Jones hatte, dauerte sechs Jahre. Er hielt nie eine Vorlesung.
Es war während dieser Zeit, dass Babbage versuchte, in die Politik einzutreten. Simon Schaffer schreibt, dass seine Ansichten der 1830er Jahre die Säkularisierung der Church of England, ein breiteres politisches Wahlrecht und die Einbeziehung von Herstellern als Stakeholder umfassten. Er kandidierte zweimal als Kandidat für den Wahlkreis Finsbury für das Parlament. 1832 kam er unter fünf Kandidaten an dritter Stelle, verpasste es um etwa 500 Stimmen im Wahlkreis mit zwei Mandaten, als zwei andere Reformkandidaten, Thomas Wakley und Christopher Temple, die Stimmen aufspalteten. In seinen Memoiren erzählte Babbage, wie diese Wahl ihm die Freundschaft von Samuel Rogers brachte: Sein Bruder Henry Rogers wollte Babbage erneut unterstützen, starb aber innerhalb weniger Tage. 1834 kam Babbage unter vier Kandidaten letzter. 1832 wurden Babbage, Herschel und Ivory zu Rittern des Royal Guelphic Order ernannt, wurden aber später nicht zu Ritter Bachelor ernannt, um ihnen den Titel Sir zu verleihen, der oft mit Ernennungen zu diesem fremden Orden kam, obwohl Herschel später zum Baronet ernannt wurde.
„Declinarians", gelehrte Gesellschaften und die BAAS
Babbage tauchte nun als Polemiker auf. Einer seiner Biografen vermerkt, dass alle seine Bücher ein „Kampagnen-Element" enthalten. Seine Reflections on the Decline of Science and some of its Causes 1830 sticht jedoch für ihre scharfen Angriffe heraus. Es zielte darauf ab, die britische Wissenschaft zu verbessern, und insbesondere Davies Gilbert als Präsident der Royal Society zu verdrängen, die Babbage reformieren wollte. Sie wurde aus Verärgerung geschrieben, als Babbage hoffte, Junior-Sekretär der Royal Society zu werden, da Herschel Senior war, aber wegen seiner Feindseligkeit gegenüber Humphry Davy scheiterte. Michael Faraday hatte eine Antwort verfasst von Gerrit Moll, als On the Alleged Decline of Science in England 1831. An der Front der Royal Society hatte Babbage keine Auswirkungen, mit der reizlosen Wahl des Duke of Sussex, um Gilbert nachzufolgen
