Les erreurs dues à des données inadéquates sont bien moins importantes que celles dues à l'absence de données.
Charles Babbage était un polymathe anglais talentueux dans les domaines des mathématiques, de la philosophie, de l'invention et de l'ingénierie mécanique. Babbage a créé le concept d'un ordinateur numérique programmable.
Considéré par certains comme le « père de l'informatique », Babbage est crédité d'avoir inventé le premier ordinateur mécanique qui a finalement conduit à des designs électroniques plus complexes, bien que toutes les idées essentielles des ordinateurs modernes se trouvent dans la Machine analytique de Babbage. Ses travaux variés dans d'autres domaines l'ont amené à être décrit comme « éminant » parmi les nombreux polymathes de son siècle.
Des parties des mécanismes incomplets de Babbage sont exposées au Science Museum de Londres. En 1991, une machine à différences fonctionnelle a été construite à partir des plans originaux de Babbage. Construite selon les tolérances réalisables au XIXe siècle, le succès de la machine achevée a indiqué que la machine de Babbage aurait fonctionné.
Première vie
Le lieu de naissance de Babbage est contesté, mais selon le Oxford Dictionary of National Biography, il est très probablement né au 44 Crosby Row, Walworth Road, Londres, Angleterre. Une plaque bleue à la jonction de Larcom Street et Walworth Road commémore l'événement.
Sa date de naissance a été donnée dans sa nécrologie dans The Times comme le 26 décembre 1792 ; mais ensuite un neveu a écrit pour dire que Babbage était né un an plus tôt, en 1791. Le registre de la paroisse de St. Mary's, Newington, Londres, montre que Babbage a été baptisé le 6 janvier 1792, soutenant une année de naissance de 1791.
Babbage était l'un des quatre enfants de Benjamin Babbage et Betsy Plumleigh Teape. Son père était un associé en banque de William Praed pour la fondation de Praed's & Co. de Fleet Street, Londres, en 1801. En 1808, la famille Babbage a déménagé dans l'ancienne maison Rowdens à East Teignmouth. Vers l'âge de huit ans, Babbage a été envoyé dans une école de campagne à Alphington près d'Exeter pour se rétablir d'une fièvre potentiellement mortelle. Pendant un court laps de temps, il a fréquenté la King Edward VI Grammar School à Totnes, South Devon, mais sa santé l'a forcé à revenir aux tuteurs privés pendant un certain temps.
Babbage a ensuite rejoint la Holmwood Academy de 30 étudiants, Baker Street, Enfield, Middlesex, sous la direction du Révérend Stephen Freeman. L'académie avait une bibliothèque qui a suscité l'amour de Babbage pour les mathématiques. Il a étudié avec deux autres tuteurs privés après avoir quitté l'académie. Le premier était un ecclésiastique près de Cambridge ; par son intermédiaire, Babbage a rencontré Charles Simeon et ses partisans évangéliques, mais les cours n'étaient pas ce dont il avait besoin. Il a été ramené à la maison pour étudier à l'école Totnes : c'était à l'âge de 16 ou 17 ans. Le second était un tuteur d'Oxford, sous lequel Babbage a atteint un niveau en Classiques suffisant pour être accepté par Cambridge.
À l'Université de Cambridge
Babbage est arrivé à Trinity College, Cambridge, en octobre 1810. Il était déjà autodidacte dans certains domaines des mathématiques contemporaines ; il avait lu Robert Woodhouse, Joseph Louis Lagrange et Marie Agnesi. En conséquence, il a été déçu par l'enseignement mathématique standard disponible à l'université.
Babbage, John Herschel, George Peacock et plusieurs autres amis ont formé la Analytical Society en 1812 ; ils étaient également proches d'Edward Ryan. En tant qu'étudiant, Babbage était également membre d'autres sociétés telles que The Ghost Club, préoccupée par l'investigation des phénomènes surnaturels, et le Extractors Club, dédié à la libération de ses membres de l'asile d'aliénés, au cas où l'un d'eux y serait admis.
En 1812, Babbage s'est transféré à Peterhouse, Cambridge. Il était le meilleur mathématicien là, mais n'a pas obtenu son diplôme avec distinction. Il a plutôt reçu un diplôme sans examen en 1814. Il avait défendu une thèse qui était considérée comme blasphématoire lors de la disputatio publique préliminaire ; mais on ne sait pas si ce fait est lié à son absence à l'examen.
Après Cambridge
Considérant sa réputation, Babbage a fait rapidement des progrès. Il a donné des conférences à la Royal Institution sur l'astronomie en 1815 et a été élu Fellow de la Royal Society en 1816. Après la graduation, en revanche, il a postulé sans succès pour des postes et avait peu en matière de carrière. En 1816, il était candidat pour un emploi d'enseignant à Haileybury College ; il avait des recommandations de James Ivory et John Playfair, mais a perdu face à Henry Walter. En 1819, Babbage et Herschel ont visité Paris et la Society of Arcueil, rencontrant les principaux mathématiciens et physiciens français. Cette année-là, Babbage a postulé pour être professeur à l'Université d'Édimbourg, avec la recommandation de Pierre Simon Laplace ; le poste a été accordé à William Wallace.
Avec Herschel, Babbage a travaillé sur l'électrodynamique des rotations d'Arago, publiant en 1825. Leurs explications n'étaient que transitoires, reprises et élargies par Michael Faraday. Les phénomènes font maintenant partie de la théorie des courants de Foucault, et Babbage et Herschel ont raté certains indices pour l'unification de la théorie électromagnétique, restant proches de la loi de force d'Ampère.
Babbage a acheté les tables actuarielles de George Barrett, qui est décédé en 1821 en laissant des travaux non publiés, et a étudié le domaine en 1826 dans Comparative View of the Various Institutions for the Assurance of Lives. Cet intérêt a suivi un projet de mise en place d'une compagnie d'assurance, encouragé par Francis Baily et proposé en 1824, mais non réalisé. Babbage a calculé les tables actuarielles pour ce schéma, en utilisant les données de mortalité de la Equitable Society à partir de 1762.
Pendant toute cette période, Babbage a dépend de manière maladroite du soutien de son père, étant donné l'attitude de son père envers son mariage précoce, en 1814 : lui et Edward Ryan se sont mariés avec les sœurs Whitmore. Il s'est établi à Marylebone à Londres et a fondé une grande famille. À la mort de son père en 1827, Babbage a hérité d'une grande propriété d'une valeur d'environ 100 000 £, équivalent à 8,72 millions £ ou 11,2 millions de dollars aujourd'hui, ce qui l'a rendu indépendant financièrement. Après la mort de sa femme la même année, il a voyagé. En Italie, il a rencontré Léopold II, Grand-Duc de Toscane, préfigurant une visite ultérieure au Piémont. En avril 1828, il était à Rome et s'appuyait sur Herschel pour gérer le projet de la machine à différences, quand il a appris qu'il était devenu professeur à Cambridge, un poste qu'il n'avait obtenu qu'après trois échecs en 1820, 1823 et 1826.
Société astronomique royale
Babbage a joué un rôle déterminant dans la fondation de la Royal Astronomical Society en 1820, initialement connue sous le nom de Astronomical Society of London. Ses objectifs originaux étaient de réduire les calculs astronomiques à une forme plus standard et de diffuser les données. Ces orientations étaient étroitement liées aux idées de Babbage sur le calcul, et en 1824, il a remporté sa médaille d'or, citée « pour son invention d'un moteur pour calculer les tables mathématiques et astronomiques ».
La motivation de Babbage à surmonter les erreurs dans les tables par la mécanisation était un lieu commun depuis que Dionysius Lardner en a écrit en 1834 dans l'Edinburgh Review sous la direction de Babbage. Le contexte de ces développements est encore débattu. Le propre compte de Babbage sur l'origine de la machine à différences commence par le souhait de la Astronomical Society d'améliorer The Nautical Almanac. Babbage et Herschel ont été invités à superviser un projet d'essai, pour recalculer une partie de ces tables. Avec les résultats en main, des discordances ont été trouvées. C'était en 1821 ou 1822, et c'était l'occasion où Babbage a formulé son idée pour le calcul mécanique. La question du Nautical Almanac est maintenant décrite comme un héritage d'une polarisation en science britannique causée par les attitudes envers Sir Joseph Banks, qui était mort en 1820.
Babbage a étudié les exigences pour établir un système postal moderne, avec son ami Thomas Frederick Colby, concluant qu'il devrait y avoir un tarif uniforme qui a été mis en œuvre avec l'introduction de la Uniform Fourpenny Post remplacée par la Uniform Penny Post en 1839 et 1840. Colby était un autre du groupe fondateur de la Society. Il était également responsable du Survey of Ireland. Herschel et Babbage ont assisté à une opération célèbre de ce relevé, le remesure de la ligne de base du Lough Foyle.
British Lagrangian School
La Analytical Society n'avait initialement été qu'une provocation de premier cycle. Au cours de cette période, elle avait des réalisations plus importantes. En 1816, Babbage, Herschel et Peacock ont publié une traduction du français des cours de Sylvestre Lacroix, qui était alors le manuel de calcul de pointe.
La référence à Lagrange en termes de calcul marque l'application de ce qu'on appelle maintenant les séries de puissances formelles. Les mathématiciens britanniques les avaient utilisées d'environ 1730 à 1760. Une fois réintroduites, elles n'ont pas été simplement appliquées comme notations en calcul différentiel. Elles ont ouvert les domaines des équations fonctionnelles, y compris les équations de différence fondamentales à la machine à différences et les méthodes de modules D d'opérateurs pour les équations différentielles. L'analogie des équations de différence et des équations différentielles changeait la notation Δ en D, car une différence « finie » devient « infinitésimale ». Ces directions symboliques sont devenues populaires, comme le calcul opérationnel, et ont été poussées au point des rendements décroissants. Le concept de limite de Cauchy a été tenu à l'écart. Woodhouse avait déjà fondé cette deuxième « British Lagrangian School » avec son traitement des séries de Taylor comme formelles.
Dans ce contexte, la composition de fonction est compliquée à exprimer, car la règle de la chaîne n'est pas simplement appliquée aux dérivées du second ordre et supérieures. Cette question était connue de Woodhouse dès 1803, qui a tiré de Louis François Antoine Arbogast ce qu'on appelle maintenant la formule de Faà di Bruno. En essence, elle était connue d'Abraham De Moivre en 1697. Herschel a trouvé la méthode impressionnante, Babbage en avait connaissance, et elle a été notée ultérieurement par Ada Lovelace comme compatible avec la machine analytique. Dans la période jusqu'en 1820, Babbage a travaillé intensivement sur les équations fonctionnelles en général, et a résisté à la fois aux différences finies conventionnelles et à l'approche d'Arbogast dans laquelle Δ et D étaient liés par le simple cas additif de la carte exponentielle. Mais via Herschel, il a été influencé par les idées d'Arbogast en matière d'itération, c'est-à-dire de composer une fonction avec elle-même, possiblement plusieurs fois. En écrivant dans un article majeur sur les équations fonctionnelles dans les Philosophical Transactions 1815/6, Babbage a dit que son point de départ était le travail de Gaspard Monge.
Académique
De 1828 à 1839, Babbage était professeur de mathématiques Lucasian à Cambridge. Ne résidant pas de manière conventionnelle et inattentif à ses responsabilités d'enseignement, il a écrit trois livres d'actualité au cours de cette période de sa vie. Il a été élu membre étranger honoraire de l'American Academy of Arts and Sciences en 1832. Babbage n'était pas en accord avec ses collègues : George Biddell Airy, son prédécesseur comme professeur de mathématiques Lucasian à Trinity College, Cambridge, pensait qu'une question devrait être faite de son manque d'intérêt pour l'enseignement. Babbage avait prévu de donner des conférences en 1831 sur l'économie politique. La direction de réforme de Babbage visait à rendre l'éducation universitaire plus inclusive, les universités faisant plus pour la recherche, un programme plus large et plus d'intérêt pour les applications ; mais William Whewell a trouvé le programme inacceptable. Une controverse que Babbage a eue avec Richard Jones a duré six ans. Il n'a jamais donné de conférence.
C'est pendant cette période que Babbage a essayé d'entrer en politique. Simon Schaffer écrit que ses opinions des années 1830 comprenaient la disestablishment de l'Église d'Angleterre, un droit de vote politique plus large et l'inclusion des fabricants comme parties prenantes. Il s'est présenté deux fois au Parlement comme candidat pour la circonscription de Finsbury. En 1832, il s'est classé troisième sur cinq candidats, manquant par environ 500 voix dans la circonscription à deux membres quand deux autres candidats réformistes, Thomas Wakley et Christopher Temple, ont partagé le vote. Dans ses mémoires, Babbage a raconté comment cette élection lui a apporté l'amitié de Samuel Rogers : son frère Henry Rogers souhaitait soutenir Babbage à nouveau, mais est décédé en quelques jours. En 1834, Babbage a terminé dernier sur quatre. En 1832, Babbage, Herschel et Ivory ont été nommés Chevaliers de l'Ordre royal de Guelph, cependant, ils n'ont pas été par la suite faits chevaliers bacheliers pour être intitulés au préfixe Sir, ce qui s'accompagnait souvent des nominations à cet ordre étranger, bien que Herschel ait été créé baronnet plus tard.
« Declinarians », sociétés savantes et la BAAS
Babbage a maintenant émergé comme un polémiste. L'un de ses biographes note que tous ses livres contiennent un « élément de campagne ». Ses Reflections on the Decline of Science and some of its Causes 1830 se distinguent, cependant, par ses attaques acérées. Il visait à améliorer la science britannique, et plus particulièrement à évincer Davies Gilbert en tant que président de la Royal Society, que Babbage souhaitait réformer. Cela a été écrit par dépit, quand Babbage espérait devenir le secrétaire junior de la Royal Society, car Herschel était le secrétaire principal, mais a échoué en raison de son antagonisme envers Humphry Davy. Michael Faraday a eu une réponse écrite, par Gerrit Moll, comme On the Alleged Decline of Science in England 1831. Face à la Royal Society, Babbage n'a eu aucun impact, avec l'élection terne du Duc de Sussex pour succéder à Gilbert
