Ошибки при использовании неадекватных данных намного меньше, чем при использовании вообще никаких данных.
Charles Babbage был английским полимате, одаренным в области математики, философии, изобретательства и механической инженерии. Babbage создал концепцию цифрового программируемого компьютера.
Считаемый некоторыми "отцом компьютера", Babbage получил признание за изобретение первого механического компьютера, который в итоге привел к более сложным электронным конструкциям, хотя все существенные идеи современных компьютеров можно найти в Analytical Engine Babbage. Его разнообразная работа в других областях привела к тому, что его описывают как "выдающегося" среди множества полиматов его века.
Части неполных механизмов Babbage выставлены в Научном музее в Лондоне. В 1991 году функционирующая разностная машина была построена по первоначальным планам Babbage. Построенная с точностью, достижимой в XIX веке, успех готовой машины указал, что машина Babbage работала бы.
Ранняя жизнь
Место рождения Babbage оспаривается, но согласно Oxford Dictionary of National Biography он, вероятнее всего, родился по адресу 44 Crosby Row, Walworth Road, Лондон, Англия. Голубая доска на пересечении Larcom Street и Walworth Road отмечает это событие.
Дата его рождения была указана в его некрологе в The Times как 26 декабря 1792 года; но затем его племянник написал, чтобы сообщить, что Babbage родился на год раньше, в 1791 году. Приходская книга St. Mary's, Newington, Лондон, показывает, что Babbage был крещен 6 января 1792 года, что подтверждает год рождения 1791.
Babbage был одним из четырех детей Benjamin Babbage и Betsy Plumleigh Teape. Его отец был партнером в банке William Praed при основании Praed's & Co. на Fleet Street, Лондон, в 1801 году. В 1808 году семья Babbage переехала в старый дом Rowdens в East Teignmouth. В возрасте около восьми лет Babbage был отправлен в сельскую школу в Alphington рядом с Exeter, чтобы оправиться от опасной для жизни лихорадки. Недолгое время он посещал King Edward VI Grammar School в Totnes, South Devon, но его здоровье вынудило его на время вернуться к частным учителям.
Затем Babbage присоединился к Holmwood Academy на 30 студентов на Baker Street, Enfield, Middlesex, под руководством Reverend Stephen Freeman. В академии была библиотека, которая пробудила любовь Babbage к математике. После выхода из академии он учился у еще двух частных учителей. Первым был священник рядом с Cambridge; через него Babbage встретил Charles Simeon и его евангелических последователей, но учение было не тем, что ему было нужно. Его привезли домой учиться в школу Totnes: это было в возрасте 16 или 17 лет. Вторым был оксфордский репетитор, под руководством которого Babbage достиг уровня в классике, достаточного для поступления в Cambridge.
В Кембриджском университете
Babbage приехал в Trinity College, Cambridge, в октябре 1810 года. Он уже был самоучкой в некоторых областях современной математики; он читал Robert Woodhouse, Joseph Louis Lagrange и Marie Agnesi. В результате он был разочарован стандартным математическим обучением, доступным в университете.
Babbage, John Herschel, George Peacock и несколько других друзей основали Analytical Society в 1812 году; они также были близки к Edward Ryan. Как студент, Babbage был также членом других обществ, таких как The Ghost Club, занимавшегося исследованием сверхъестественных явлений, и Extractors Club, посвященного освобождению своих членов из сумасшедшего дома, если кого-нибудь туда поместили.
В 1812 году Babbage перешел в Peterhouse, Cambridge. Он был лучшим математиком там, но не закончил с честью. Вместо этого он получил диплом без экзамена в 1814 году. Он защитил диссертацию, которая считалась кощунственной в предварительном публичном диспуте; но неизвестно, связан ли этот факт с его отказом сдавать экзамен.
После Cambridge
Учитывая его репутацию, Babbage быстро прогрессировал. Он читал лекции в Royal Institution по астрономии в 1815 году и был избран Fellow of the Royal Society в 1816 году. После выпуска, с другой стороны, он безуспешно подавал заявления на должности и имел мало карьеры. В 1816 году он был кандидатом на преподавательскую должность в Haileybury College; у него были рекомендации от James Ivory и John Playfair, но он проиграл Henry Walter. В 1819 году Babbage и Herschel посетили Paris и Society of Arcueil, встретив ведущих французских математиков и физиков. В том же году Babbage подал заявку на должность профессора в University of Edinburgh с рекомендацией Pierre Simon Laplace; должность досталась William Wallace.
С Herschel Babbage работал над электродинамикой ротаций Arago, опубликовав в 1825 году. Их объяснения были лишь переходными, подхватив и расширив Michael Faraday. Явления теперь являются частью теории вихревых токов, и Babbage и Herschel пропустили некоторые подсказки объединения теории электромагнетизма, оставаясь близко к закону силы Ampère.
Babbage приобрел актуарные таблицы George Barrett, который умер в 1821 году, оставив неопубликованную работу, и обзор области в 1826 году в Comparative View of the Various Institutions for the Assurance of Lives. Этот интерес последовал за проектом по созданию страховой компании, предложенный Francis Baily и обсуждался в 1824 году, но не был осуществлен. Babbage вычислил актуарные таблицы для этой схемы, используя данные о смертности Equitable Society с 1762 года.
В течение всего этого периода Babbage неловко зависел от поддержки своего отца, учитывая отношение отца к его раннему браку 1814 года: он и Edward Ryan женились на сестрах Whitmore. Он устроил дом в Marylebone в Лондоне и основал большую семью. На смерть своего отца в 1827 году Babbage унаследовал большое имущество стоимостью около 100 000 фунтов стерлингов, что эквивалентно 8,72 миллионам фунтов или 11,2 миллионам долларов по нынешним ценам, сделав его независимо богатым. После смерти его жены в том же году он некоторое время путешествовал. В Италии он встретил Leopold II, Grand Duke of Tuscany, предвещая более позднее посещение Piedmont. В апреле 1828 года он был в Rome и полагался на Herschel для управления проектом разностной машины, когда услышал, что стал профессором в Cambridge, должность, на которую он три раза не смог получить в 1820, 1823 и 1826 годах.
Royal Astronomical Society
Babbage сыграл инструментальную роль в основании Royal Astronomical Society в 1820 году, первоначально известной как Astronomical Society of London. Его первоначальные цели состояли в том, чтобы привести астрономические расчеты в более стандартную форму и распространять данные. Эти направления были тесно связаны с идеями Babbage по вычислениям, и в 1824 году он выиграл его Gold Medal, цитированную "за его изобретение машины для расчета математических и астрономических таблиц".
Мотивация Babbage преодолеть ошибки в таблицах путем механизации была обычной с тех пор, как Dionysius Lardner писал о ней в 1834 году в Edinburgh Review под руководством Babbage. Контекст этих разработок еще обсуждается. Собственный рассказ Babbage о происхождении разностной машины начинается с желания Astronomical Society улучшить The Nautical Almanac. Babbage и Herschel попросили наблюдать пилотный проект пересчета некоторой части этих таблиц. Имея результаты в руках, были обнаружены расхождения. Это было в 1821 или 1822 году и было случаем, когда Babbage сформулировал свою идею механического расчета. Вопрос о Nautical Almanac теперь описывается как наследие поляризации в британской науке, вызванной отношением к Sir Joseph Banks, который умер в 1820 году.
Babbage изучал требования для создания современной почтовой системы со своим другом Thomas Frederick Colby, заключив, что должна быть единая ставка, которая была введена в действие с введением Uniform Fourpenny Post, замененной Uniform Penny Post в 1839 и 1840 годах. Colby был еще одним из основателей Общества. Он также возглавлял Survey of Ireland. Herschel и Babbage присутствовали при знаменитой операции этого обследования — переизмерении базовой линии Lough Foyle.
British Lagrangian School
Analytical Society первоначально была не более чем студенческой провокацией. В течение этого периода у нее были некоторые более существенные достижения. В 1816 году Babbage, Herschel и Peacock опубликовали перевод с французского лекций Sylvestre Lacroix, что тогда был самым современным учебником исчисления.
Ссылка на Lagrange в терминах исчисления отмечает применение того, что теперь называется формальными степенными рядами. Британские математики использовали их примерно с 1730 по 1760 год. При переинтродукции они не просто применялись как обозначения в дифференциальном исчислении. Они открыли области функциональных уравнений, включая разностные уравнения, которые являются фундаментальными для разностной машины и методы D-модулей для дифференциальных уравнений. Аналогия разностных и дифференциальных уравнений была нотационно изменяющей Δ на D, как "конечная" разница становится "бесконечно малой". Эти символические направления стали популярными как операционное исчисление и подтолкнули к точке убывающей прибыли. Концепция предела Cauchy была отложена. Woodhouse уже основал эту вторую "British Lagrangian School" с его лечением рядов Taylor как формальных.
В этом контексте композиция функций сложна для выражения, потому что цепное правило не просто применяется ко вторым и более высоким производным. Этот вопрос был известен Woodhouse к 1803 году, который взял у Louis François Antoine Arbogast то, что теперь называется формулой Faà di Bruno. По сути, это было известно Abraham De Moivre в 1697 году. Herschel нашел метод впечатляющим, Babbage знал о нем, и позже это было отмечено Ada Lovelace как совместимое с аналитической машиной. В период до 1820 года Babbage интенсивно работал над функциональными уравнениями в целом и сопротивлялся как обычным конечным разностям, так и подходу Arbogast, в котором Δ и D были связаны простым аддитивным случаем экспоненциального отображения. Но через Herschel он был под влиянием идей Arbogast в вопросе итерации, то есть композиции функции с самой собой, возможно, много раз. Написав в главной статье о функциональных уравнениях в Philosophical Transactions 1815/6, Babbage сказал, что его отправной точкой была работа Gaspard Monge.
Академический
С 1828 по 1839 год Babbage был Lucasian Professor of Mathematics в Cambridge. Не обычный резидентный доцент и невнимательный к своим преподавательским обязанностям, он написал три актуальные книги в течение этого периода своей жизни. Он был избран Foreign Honorary Member of the American Academy of Arts and Sciences в 1832 году. Babbage не сочувствовал коллегам: George Biddell Airy, его предшественник на должности Lucasian Professor of Mathematics в Trinity College, Cambridge, считал, что следует поднять вопрос о его отсутствии интереса к лекциям. Babbage планировал читать лекции в 1831 году по политической экономике. Реформирующее направление Babbage стремилось сделать университетское образование более инклюзивным, университеты делали больше для исследований, более широкую программу обучения и больше интереса к приложениям; но William Whewell считал программу неприемлемой. Спор Babbage с Richard Jones длился шесть лет. Он так и не прочитал ни одну лекцию.
Именно в этот период Babbage попытался вступить в политику. Simon Schaffer пишет, что его взгляды 1830-х годов включали отделение Church of England, более широкий политический круг избирателей и включение производителей как заинтересованных сторон. Он дважды баллотировался в парламент кандидатом от боро Finsbury. В 1832 году он занял третье место из пяти кандидатов, отставав примерно на 500 голосов в двухмандатном округе, когда два других реформистских кандидата, Thomas Wakley и Christopher Temple, расколол голоса. В своих мемуарах Babbage рассказал, как эти выборы принесли ему дружбу Samuel Rogers: его брат Henry Rogers хотел снова поддержать Babbage, но умер в течение нескольких дней. В 1834 году Babbage финишировал последним из четырех. В 1832 году Babbage, Herschel и Ivory были назначены Knights of the Royal Guelphic Order, однако они впоследствии не были созданы рыцарями-холостяками, чтобы дать им право на префикс Sir, что часто сопровождалось назначения на этот иностранный орден, хотя Herschel позже был создан баронетом.
"Declinarians", ученые общества и BAAS
Babbage теперь появился как полемист. Один из его биографов отмечает, что все его книги содержат "элемент кампании". Его Reflections on the Decline of Science and some of its Causes 1830 выделяется, однако, своими острыми нападками. Целью было улучшить британскую науку и, в частности, вытеснить Davies Gilbert с поста President of the Royal Society, которое Babbage хотел реформировать. Это было написано из обиды, когда Babbage надеялся стать младшим секретарем Royal Society, так как Herschel был старшим, но не смог из-за своей враждебности к Humphry Davy. Michael Faraday имел написано ответ Gerrit Moll как On the Alleged Decline of Science in England 1831. На фронте Royal Society Babbage не имел влияния, с скучным избранием Duke of Sussex для преемства Gilbert
