Charles Babbage KH FRS ( / ˈbæbɪdʒ / ; 26 de diciembre de 1791 - 18 de octubre de 1871) fue un polímata inglés . [1] Matemático, filósofo, inventor e ingeniero mecánico, Babbage originó el concepto de una computadora digital programable. [ 2]
Algunos consideran a Babbage como el " padre de la computadora ". [2] [3] [4] [5] Se le atribuye la invención de la primera computadora mecánica , la máquina diferencial , que eventualmente condujo a diseños electrónicos más complejos, aunque todas las ideas esenciales de las computadoras modernas se encuentran en su máquina analítica , programada utilizando un principio tomado abiertamente del telar Jacquard . [2] [6] Babbage tenía una amplia gama de intereses además de su trabajo en computadoras cubierto en su libro de 1832 Economía de manufacturas y maquinaria . [7] Fue una figura importante en la escena social de Londres, y se le atribuye la importación de la "soirée científica" de Francia con sus concurridas veladas de los sábados por la noche . [8] [9] Su variado trabajo en otros campos lo ha llevado a ser descrito como "preeminente" entre los muchos eruditos de su siglo. [1]
Babbage, que murió antes de que se completaran con éxito muchos de sus diseños, entre ellos su máquina diferencial y su máquina analítica, siguió siendo una figura destacada en la concepción de la informática. Partes de sus mecanismos incompletos se exhiben en el Museo de la Ciencia de Londres. En 1991, se construyó una máquina diferencial funcional a partir de los planos originales. Construida con tolerancias alcanzables en el siglo XIX, el éxito de la máquina terminada indicó que la máquina de Babbage habría funcionado.
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El lugar de nacimiento de Babbage es objeto de controversia, pero según el Oxford Dictionary of National Biography, lo más probable es que haya nacido en 44 Crosby Row, Walworth Road , Londres, Inglaterra. [10] Una placa azul en la intersección de Larcom Street y Walworth Road conmemora el evento. [11]
Su fecha de nacimiento figuraba en su obituario en The Times como el 26 de diciembre de 1792; pero luego un sobrino escribió para decir que Babbage había nacido un año antes, en 1791. El registro parroquial de St. Mary's , Newington , Londres, muestra que Babbage fue bautizado el 6 de enero de 1792, lo que respalda un año de nacimiento de 1791. [12] [13] [14]
Babbage fue uno de los cuatro hijos de Benjamin Babbage y Betsy Plumleigh Teape. Su padre era socio bancario de William Praed en la fundación de Praed's & Co. de Fleet Street , Londres, en 1801. [15] En 1808, la familia Babbage se mudó a la antigua casa Rowdens en East Teignmouth . Alrededor de los ocho años, Babbage fue enviado a una escuela rural en Alphington, cerca de Exeter, para recuperarse de una fiebre potencialmente mortal. Durante un corto tiempo, asistió a la King Edward VI Grammar School en Totnes , South Devon, pero su salud lo obligó a volver a tener tutores privados por un tiempo. [16]
Babbage se unió entonces a la Academia Holmwood de 30 estudiantes, en Baker Street, Enfield , Middlesex , bajo la tutela del reverendo Stephen Freeman. [17] La academia tenía una biblioteca que impulsó el amor de Babbage por las matemáticas. Estudió con dos tutores privados más después de dejar la academia. El primero era un clérigo cerca de Cambridge ; a través de él, Babbage conoció a Charles Simeon y sus seguidores evangélicos, pero la matrícula no era lo que necesitaba. [18] Lo llevaron a casa, para estudiar en la escuela de Totnes: esto fue a los 16 o 17 años. [19] El segundo era un tutor de Oxford , bajo el cual Babbage alcanzó un nivel en Clásicos suficiente para ser aceptado por la Universidad de Cambridge.
Babbage llegó al Trinity College de Cambridge en octubre de 1810. [20] Ya era autodidacta en algunas áreas de las matemáticas contemporáneas; [21] había leído a Robert Woodhouse , Joseph Louis Lagrange y Marie Agnesi . Como resultado, estaba decepcionado con la instrucción matemática estándar disponible en la universidad. [10]
Babbage, John Herschel , George Peacock y varios otros amigos formaron la Sociedad Analítica en 1812; también eran cercanos a Edward Ryan . [22] Como estudiante, Babbage también fue miembro de otras sociedades como The Ghost Club , preocupada por investigar fenómenos sobrenaturales, y el Extractors Club, dedicado a liberar a sus miembros del manicomio, en caso de que alguno fuera internado en uno. [23] [24]
En 1812, Babbage se trasladó a Peterhouse, Cambridge . [20] Fue el matemático más destacado allí, pero no se graduó con honores. En su lugar, recibió un título sin examen en 1814. Había defendido una tesis que fue considerada blasfema en la disputa pública preliminar, pero no se sabe si este hecho está relacionado con el hecho de que no se presentara al examen. [10]
Teniendo en cuenta su reputación, Babbage progresó rápidamente. Dio una conferencia en la Royal Institution sobre astronomía en 1815 y fue elegido miembro de la Royal Society en 1816. [25] Sin embargo, después de graduarse, solicitó puestos sin éxito y tenía poco que ofrecer en el camino de una carrera. En 1816 fue candidato a un puesto de profesor en el Haileybury College ; tenía recomendaciones de James Ivory y John Playfair , pero perdió ante Henry Walter . [26] En 1819, Babbage y Herschel visitaron París y la Sociedad de Arcueil , donde conocieron a los principales matemáticos y físicos franceses. [27] Ese año, Babbage solicitó ser profesor en la Universidad de Edimburgo , con la recomendación de Pierre Simon Laplace ; el puesto fue para William Wallace . [28] [29] [30]
Junto con Herschel, Babbage trabajó en la electrodinámica de las rotaciones de Arago , publicándolas en 1825. Sus explicaciones fueron sólo transitorias, siendo retomadas y ampliadas por Michael Faraday . Los fenómenos forman ahora parte de la teoría de las corrientes de Foucault , y Babbage y Herschel pasaron por alto algunas de las pistas para la unificación de la teoría electromagnética , manteniéndose cerca de la ley de fuerza de Ampère . [31]
Babbage compró las tablas actuariales de George Barrett , quien murió en 1821 dejando un trabajo inédito, y examinó el campo en 1826 en Comparative View of the Various Institutions for the Assurance of Lives . [32] Este interés siguió a un proyecto para establecer una compañía de seguros, impulsado por Francis Baily y propuesto en 1824, pero no llevado a cabo. [33] Babbage calculó tablas actuariales para ese plan, utilizando datos de mortalidad de Equitable Society desde 1762 en adelante. [34]
Durante todo este período, Babbage dependió torpemente del apoyo de su padre, dada la actitud de este ante su matrimonio temprano, de 1814: él y Edward Ryan se casaron con las hermanas Whitmore. Se instaló en Marylebone, en Londres, y formó una familia numerosa. [35] Cuando su padre murió en 1827, Babbage heredó una gran propiedad (valorada en alrededor de £100 000, equivalente a £10,9 millones o $15 millones actuales), lo que lo convirtió en rico por sí mismo. [10] Después de la muerte de su esposa en el mismo año, pasó un tiempo viajando. En Italia conoció a Leopoldo II, Gran Duque de Toscana , lo que presagió una visita posterior al Piamonte . [25] En abril de 1828 estaba en Roma , y confiaba en Herschel para gestionar el proyecto de la máquina diferencial, cuando se enteró de que se había convertido en profesor en Cambridge, un puesto que no había podido obtener tres veces (en 1820, 1823 y 1826). [36]
Babbage fue fundamental en la fundación de la Royal Astronomical Society en 1820, inicialmente conocida como la Astronomical Society of London. [37] Sus objetivos originales eran reducir los cálculos astronómicos a una forma más estándar y hacer circular los datos. [38] Estas direcciones estaban estrechamente relacionadas con las ideas de Babbage sobre computación, y en 1824 ganó su Medalla de Oro , citado "por su invención de un motor para calcular tablas matemáticas y astronómicas ". [39]
La motivación de Babbage para superar los errores en las tablas mediante la mecanización había sido algo común desde que Dionysius Lardner escribió sobre ello en 1834 en la Edinburgh Review (bajo la guía de Babbage). [40] [41] El contexto de estos desarrollos aún se debate. El propio relato de Babbage sobre el origen de la máquina diferencial comienza con el deseo de la Sociedad Astronómica de mejorar The Nautical Almanac . Se pidió a Babbage y Herschel que supervisaran un proyecto de prueba para recalcular parte de esas tablas. Con los resultados a mano, se encontraron discrepancias. Esto fue en 1821 o 1822, y fue la ocasión en la que Babbage formuló su idea para el cálculo mecánico. [42] La cuestión del Almanaque Náutico se describe ahora como un legado de una polarización en la ciencia británica causada por las actitudes hacia Sir Joseph Banks , que había muerto en 1820. [43]
Babbage estudió los requisitos para establecer un sistema postal moderno , junto con su amigo Thomas Frederick Colby , y concluyó que debía haber una tarifa uniforme que se puso en práctica con la introducción del Correo Uniforme de Cuatro Peniques , reemplazado por el Correo Uniforme de Peniques [44] en 1839 y 1840. Colby fue otro de los miembros del grupo fundador de la Sociedad. [45] También estuvo a cargo de la Inspección de Irlanda . Herschel y Babbage estuvieron presentes en una célebre operación de esa inspección, la nueva medición de la línea base de Lough Foyle . [46]
La Sociedad Analítica no había sido más que una provocación de estudiantes universitarios. Durante este período tuvo algunos logros más sustanciales. En 1816, Babbage, Herschel y Peacock publicaron una traducción del francés de las conferencias de Sylvestre Lacroix , que entonces era el libro de texto de cálculo de vanguardia. [47]
La referencia a Lagrange en términos de cálculo marca la aplicación de lo que ahora se llama series de potencias formales . Los matemáticos británicos las habían utilizado desde aproximadamente 1730 hasta 1760. Cuando se reintrodujeron, no se aplicaron simplemente como notaciones en el cálculo diferencial . Abrieron los campos de las ecuaciones funcionales (incluidas las ecuaciones de diferencia fundamentales para la máquina diferencial) y los métodos de operadores ( módulo D ) para ecuaciones diferenciales . La analogía de la diferencia y las ecuaciones diferenciales fue cambiar notacionalmente Δ a D, ya que una diferencia "finita" se convierte en "infinitesimal". Estas direcciones simbólicas se hicieron populares, como cálculo operacional , y se llevaron al punto de los rendimientos decrecientes. El concepto de límite de Cauchy se mantuvo a raya. [48] Woodhouse ya había fundado esta segunda "Escuela Lagrangiana Británica" con su tratamiento de las series de Taylor como formales. [49]
En este contexto, la composición de funciones es complicada de expresar, porque la regla de la cadena no se aplica simplemente a las derivadas segundas y superiores. Este asunto era conocido por Woodhouse en 1803, quien tomó de Louis François Antoine Arbogast lo que ahora se llama la fórmula de Faà di Bruno . En esencia, era conocida por Abraham De Moivre (1697). Herschel encontró el método impresionante, Babbage lo conocía y más tarde Ada Lovelace lo señaló como compatible con la máquina analítica. [50] En el período hasta 1820, Babbage trabajó intensamente en ecuaciones funcionales en general, y se resistió tanto a las diferencias finitas convencionales como al enfoque de Arbogast (en el que Δ y D estaban relacionadas por el caso aditivo simple de la función exponencial ). Pero a través de Herschel fue influenciado por las ideas de Arbogast en materia de iteración , es decir, componer una función consigo misma, posiblemente muchas veces. [49] En un importante artículo sobre ecuaciones funcionales publicado en Philosophical Transactions (1815/6), Babbage afirmó que su punto de partida fue el trabajo de Gaspard Monge . [51]
Entre 1828 y 1839, Babbage fue profesor Lucasiano de Matemáticas en Cambridge. No era un catedrático residente convencional y no prestaba atención a sus responsabilidades docentes; durante este período de su vida escribió tres libros temáticos. Fue elegido miembro honorario extranjero de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1832. [52] Babbage no simpatizaba con sus colegas: George Biddell Airy , su predecesor como profesor Lucasiano de Matemáticas en el Trinity College de Cambridge, [53] pensó que se debía plantear un problema por su falta de interés en dar conferencias. Babbage planeó dar una conferencia en 1831 sobre economía política . La dirección reformista de Babbage buscaba ver una educación universitaria más inclusiva, universidades que hicieran más por la investigación, un programa de estudios más amplio y más interés en las aplicaciones; pero William Whewell encontró el programa inaceptable. Babbage tuvo una controversia con Richard Jones que duró seis años. [54] Nunca dio una conferencia. [55]
Fue durante este período que Babbage intentó entrar en política. Simon Schaffer escribe que sus puntos de vista de la década de 1830 incluían la desestabilización de la Iglesia de Inglaterra , un sufragio político más amplio y la inclusión de los fabricantes como partes interesadas. [56] Se presentó dos veces al Parlamento como candidato por el distrito de Finsbury . En 1832 quedó en tercer lugar entre cinco candidatos, perdiendo por unos 500 votos en el distrito electoral de dos miembros cuando otros dos candidatos reformistas, Thomas Wakley y Christopher Temple, dividieron la votación. [57] [58] En sus memorias, Babbage contó cómo esta elección le trajo la amistad de Samuel Rogers : su hermano Henry Rogers quiso apoyar a Babbage nuevamente, pero murió a los pocos días. [59] En 1834, Babbage terminó último entre cuatro. [60] [61] [62] En 1832, Babbage, Herschel y Ivory fueron nombrados Caballeros de la Real Orden Güelfica , sin embargo no fueron posteriormente nombrados caballeros solteros para tener derecho al prefijo Sir , que a menudo venía con los nombramientos en esa orden extranjera (aunque Herschel fue creado más tarde baronet ). [63]
Babbage emergió entonces como un polemista . Uno de sus biógrafos señala que todos sus libros contienen un "elemento de campaña". Su Reflections on the Decline of Science and some of its Causes (1830) se destaca, sin embargo, por sus agudos ataques. Su objetivo era mejorar la ciencia británica, y más particularmente derrocar a Davies Gilbert como presidente de la Royal Society, que Babbage deseaba reformar. [64] Fue escrito por resentimiento, cuando Babbage esperaba convertirse en el secretario junior de la Royal Society, ya que Herschel era el mayor, pero fracasó debido a su antagonismo con Humphry Davy . [65] Michael Faraday hizo escribir una respuesta, por Gerrit Moll , titulada On the Alleged Decline of Science in England (1831). [66] En la portada de la Royal Society, Babbage no tuvo impacto, con la insulsa elección del duque de Sussex para suceder a Gilbert el mismo año. Por otra parte, como manifiesto amplio, su Decadencia condujo rápidamente a la formación en 1831 de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia (BAAS). [66]
En 1831, la revista Mechanics' Magazine identificó como declinarianos a los seguidores de Babbage. En un tono poco comprensivo, señaló a David Brewster, que escribía en la Quarterly Review, como otro líder, con la ironía de que tanto Babbage como Brewster habían recibido dinero público. [67]
En el debate de la época sobre las estadísticas ( en cuanto recopilación de datos) y lo que ahora es la inferencia estadística , la BAAS en su Sección Estadística (que también debía algo a Whewell ) optó por la recopilación de datos. Esta Sección fue la sexta, establecida en 1833 con Babbage como presidente y John Elliot Drinkwater como secretario. A continuación se fundó la Sociedad Estadística . [68] [69] [70] Babbage era su cara pública, respaldada por Richard Jones y Robert Malthus . [71]
Babbage publicó On the Economy of Machinery and Manufactures (1832), sobre la organización de la producción industrial . Fue una obra temprana e influyente de investigación operativa . [73] John Rennie el Joven, al dirigirse a la Institution of Civil Engineers sobre la manufactura en 1846, mencionó principalmente encuestas en enciclopedias, y el libro de Babbage fue primero un artículo en la Encyclopædia Metropolitana , la forma en que Rennie lo mencionó, en compañía de obras relacionadas de John Farey Jr. , Peter Barlow y Andrew Ure . [74] A partir de An essay on the general principles which regulan the application of machinery to manufacturings and the mechanical arts (1827), que se convirtió en el artículo de la Encyclopædia Metropolitana de 1829, Babbage desarrolló la clasificación esquemática de las máquinas que, combinada con la discusión de las fábricas, conformó la primera parte del libro. La segunda parte consideró la "economía doméstica y política" de las manufacturas. [75]
El libro se vendió bien y pronto se editó por cuarta vez (1836). [76] Babbage presentó su trabajo como el resultado de observaciones reales en fábricas británicas y extranjeras. En su primera edición, no pretendía abordar cuestiones más profundas de economía política; la segunda (finales de 1832) sí lo hizo, con tres capítulos más, incluido uno sobre el trabajo a destajo . [77] El libro también contenía ideas sobre el diseño racional en las fábricas y la participación en las ganancias . [78]
En Economy of Machinery se describió lo que ahora se denomina el "principio de Babbage". Señalaba las ventajas comerciales que se obtenían con una división más cuidadosa del trabajo . Como señaló el propio Babbage, ya había aparecido en la obra de Melchiorre Gioia en 1815. [79] El término fue introducido en 1974 por Harry Braverman . [80] Otras formulaciones relacionadas son el "principio de los múltiplos" de Philip Sargant Florence y el "equilibrio de procesos". [81] [82]
Babbage observó que los trabajadores cualificados suelen dedicar parte de su tiempo a realizar tareas que están por debajo de su nivel de cualificación. Si el proceso de trabajo se puede dividir entre varios trabajadores, los costos laborales pueden reducirse asignando sólo tareas de alta cualificación a los trabajadores de alto costo, restringiendo las demás tareas a los trabajadores con salarios más bajos. [83] También señaló que la capacitación o el aprendizaje pueden considerarse costos fijos; pero que los rendimientos a escala están disponibles mediante su enfoque de estandarización de tareas, por lo que nuevamente favorece el sistema fabril . [84] Su visión del capital humano se limitaba a minimizar el período de tiempo para la recuperación de los costos de capacitación. [85]
Otro aspecto de la obra fue su detallado análisis de la estructura de costos de la publicación de libros. Babbage adoptó la postura impopular, desde la perspectiva de los editores, de exponer la rentabilidad del sector. [86] Llegó incluso a nombrar a los organizadores de las prácticas restrictivas del sector. [87] Veinte años después, asistió a una reunión organizada por John Chapman para hacer campaña contra la Asociación de Libreros, que todavía era un cártel . [88]
Se ha escrito que "lo que Arthur Young fue para la agricultura, Charles Babbage lo fue para la visita a la fábrica y la maquinaria". [89] Se dice que las teorías de Babbage influyeron en el diseño de la Gran Exposición de 1851 , [90] y sus puntos de vista tuvieron un fuerte efecto en su contemporáneo George Julius Poulett Scrope . [91] Karl Marx argumentó que la fuente de la productividad del sistema fabril era exactamente la combinación de la división del trabajo con la maquinaria, basándose en Adam Smith , Babbage y Ure. [92] Donde Marx retomaba a Babbage y discrepaba con Smith era en la motivación de la división del trabajo por parte del fabricante: como lo hizo Babbage, escribió que era por el bien de la rentabilidad , en lugar de la productividad, e identificó un impacto en el concepto de oficio . [93]
John Ruskin fue más allá y se opuso por completo a lo que representaba la manufactura en el sentido de Babbage. [94] Babbage también influyó en el pensamiento económico de John Stuart Mill . [95] George Holyoake vio la discusión detallada de Babbage sobre la participación en las ganancias como sustancial, en la tradición de Robert Owen y Charles Fourier , si bien requería la atención de un capitán benévolo de la industria , e ignorada en ese momento. [96]
Las veladas de los sábados por la noche de Charles Babbage , celebradas desde 1828 hasta la década de 1840, eran importantes lugares de reunión para científicos, autores y aristócratas destacados. Se le atribuye a Babbage haber importado la "velada científica" de Francia con sus concurridas veladas de los sábados por la noche . [8] [9]
Las obras de Babbage y Ure fueron publicadas en traducción francesa en 1830; [97] La economía de la maquinaria fue traducida al francés en 1833 por Édouard Biot , y al alemán el mismo año por Gottfried Friedenberg. [98] El ingeniero y escritor francés sobre organización industrial Léon Lalanne fue influenciado por Babbage, pero también por el economista Claude Lucien Bergery , al reducir las cuestiones a la "tecnología". [99] William Jevons conectó la "economía del trabajo" de Babbage con sus propios experimentos laborales de 1870. [100] El principio de Babbage es un supuesto inherente a la administración científica de Frederick Winslow Taylor . [101]
Mary Everest Boole afirmó que hubo una profunda influencia, a través de su tío George Everest , del pensamiento indio en general y de la lógica india , en particular, en Babbage y en su marido George Boole , así como en Augustus De Morgan :
Pensemos en el efecto que debió tener la intensa hinduización de tres hombres como Babbage, De Morgan y George Boole en la atmósfera matemática de 1830-1865. ¿Qué papel tuvo en la generación del análisis vectorial y de las matemáticas con las que se realizan hoy las investigaciones en las ciencias físicas? [102]
En 1837, en respuesta a la serie de ocho tratados de Bridgewater , Babbage publicó su noveno tratado de Bridgewater , bajo el título Sobre el poder, la sabiduría y la bondad de Dios, tal como se manifiesta en la creación . En esta obra, Babbage se puso del lado del uniformismo en un debate actual. [103] Prefería la concepción de la creación en la que dominaba una ley natural dada por Dios , eliminando la necesidad de una "invención" continua. [104]
El libro es una obra de teología natural e incorpora extractos de la correspondencia relacionada de Herschel con Charles Lyell . [105] Babbage propuso la tesis de que Dios tenía la omnipotencia y la previsión para crear como legislador divino. En este libro, Babbage trató de relacionar interpretaciones entre ciencia y religión; por un lado, insistió en que "no existe una colisión fatal entre las palabras de la Escritura y los hechos de la naturaleza"; por otro lado, escribió que el Libro del Génesis no estaba destinado a ser leído literalmente en relación con los términos científicos. Contra aquellos que decían que estos estaban en conflicto, escribió "que la contradicción que han imaginado no puede tener existencia real, y que mientras el testimonio de Moisés permanece intachable, también se nos puede permitir confiar en el testimonio de nuestros sentidos". [106]
El Noveno Tratado de Bridgewater fue citado extensamente en Vestiges of the Natural History of Creation . [107] El paralelismo con las máquinas de computación de Babbage se hace explícito, ya que permite la plausibilidad de la teoría de que la transmutación de especies podría ser preprogramada. [108]
Jonar Ganeri, autor de Indian Logic , cree que Babbage puede haber sido influenciado por el pensamiento indio; una ruta posible sería a través de Henry Thomas Colebrooke . [109] Mary Everest Boole sostiene que Babbage fue introducido al pensamiento indio en la década de 1820 por su tío George Everest:
En 1825, Everest llegó a Inglaterra por dos o tres años y trabó una amistad duradera con Herschel y Babbage, que era entonces bastante joven. Le pediría a cualquier matemático de mente abierta que leyera el Noveno tratado de Bridgewater de Babbage y lo comparara con las obras de sus contemporáneos en Inglaterra; y luego se preguntaría de dónde provenía la concepción peculiar de la naturaleza del milagro que subyace a las ideas de Babbage sobre los puntos singulares en las curvas (capítulo VIII): ¿de la teología europea o de la metafísica hindú? ¡Oh! ¡Cómo odiaba el clero inglés de esa época el libro de Babbage! [102]
Babbage fue criado en la forma protestante de la fe cristiana, y su familia le inculcó una forma ortodoxa de culto. [110] Explicó:
Mi excelente madre me enseñó las formas usuales de mi oración diaria y nocturna; y ni en mi padre ni en mi madre hubo mezcla alguna de fanatismo e intolerancia por un lado, ni por el otro de ese modo indecoroso y familiar de dirigirse al Todopoderoso que después tanto me disgustó en mis años de juventud. [111]
En su juventud, Babbage rechazó el Credo de Atanasio por considerarlo una "contradicción directa en sus términos" y se interesó por las obras de Samuel Clarke sobre religión, de las cuales El ser y los atributos de Dios (1704) ejerció una influencia particularmente fuerte sobre él. Más adelante, Babbage llegó a la conclusión de que "el verdadero valor de la religión cristiana no se basaba en la [teología] especulativa... sino... en aquellas doctrinas de bondad y benevolencia que esa religión reclama y hace cumplir, no sólo en favor del hombre mismo, sino de toda criatura susceptible de dolor o de felicidad". [112]
En su autobiografía Pasajes de la vida de un filósofo (1864), Babbage escribió un capítulo entero sobre el tema de la religión, donde identificó tres fuentes de conocimiento divino: [113]
Afirmó, basándose en el argumento del diseño , que estudiar las obras de la naturaleza había sido la evidencia más atractiva y la que lo llevó a profesar activamente la existencia de Dios . [114] [115] Abogando por la teología natural, escribió:
En las obras del Creador, siempre abiertas a nuestro examen, poseemos una base firme sobre la cual levantar la superestructura de un credo ilustrado. Cuanto más investiga el hombre las leyes que regulan el universo material, más se convence de que todas sus variadas formas surgen de la acción de unos pocos principios simples... Las obras del Creador, siempre presentes a nuestros sentidos, dan un testimonio vivo y perpetuo de su poder y bondad que sobrepasa con mucho cualquier evidencia transmitida por el testimonio humano. El testimonio del hombre se vuelve más débil en cada etapa de la transmisión, mientras que cada nueva investigación de las obras del Todopoderoso nos da visiones más exaltadas de su sabiduría, su bondad y su poder. [116]
Al igual que Samuel Vince , Babbage también escribió una defensa de la creencia en los milagros divinos . [117] Contra las objeciones planteadas previamente por David Hume , Babbage abogó por la creencia en la agencia divina, afirmando que "no debemos medir la credibilidad o incredulidad de un evento por la estrecha esfera de nuestra propia experiencia, ni olvidar que hay una energía divina que anula lo que familiarmente llamamos las leyes de la naturaleza". [118] Aludió a los límites de la experiencia humana, expresando: "todo lo que vemos en un milagro es un efecto que es nuevo para nuestra observación, y cuya causa está oculta. La causa puede estar más allá de la esfera de nuestra observación, y estaría por lo tanto más allá de la esfera familiar de la naturaleza; pero esto no hace que el evento sea una violación de ninguna ley de la naturaleza. Los límites de la observación del hombre se encuentran dentro de límites muy estrechos, y sería arrogancia suponer que el alcance del poder del hombre es formar los límites del mundo natural". [119]
La Asociación Británica se basó conscientemente en la Deutsche Naturforscher-Versammlung, fundada en 1822. [121] Rechazó la ciencia romántica así como la metafísica , y comenzó a afianzar las divisiones entre ciencia y literatura, y entre profesionales y aficionados. [122] Al pertenecer como lo hizo a la facción "Wattita" en la BAAS, representada en particular por James Watt el joven , Babbage se identificó estrechamente con los industriales. Quería ir más rápido en las mismas direcciones y tenía poco tiempo para el componente más caballeroso de su membresía. De hecho, suscribía una versión de la historia conjetural que colocaba a la sociedad industrial como la culminación del desarrollo humano (y compartía esta visión con Herschel). Un enfrentamiento con Roderick Murchison llevó en 1838 a su retirada de una mayor participación. [123] [124] A fines del mismo año presentó su renuncia como profesor lucasiano, alejándose también de la lucha de Cambridge con Whewell. Sus intereses se centraron más en la computación y la metrología , y en los contactos internacionales. [125]
Babbage anunció un proyecto para tabular todas las constantes físicas (conocidas como "constantes de la naturaleza", una frase que en sí misma es un neologismo) y luego compilar una obra enciclopédica de información numérica. Fue un pionero en el campo de la "medición absoluta". [126] Sus ideas siguieron a las de Johann Christian Poggendorff y fueron mencionadas a Brewster en 1832. Debían existir 19 categorías de constantes, e Ian Hacking las ve como un reflejo en parte de los "entusiasmos excéntricos" de Babbage. [127] El artículo de Babbage On Tables of the Constants of Nature and Art fue reimpreso por el Instituto Smithsoniano en 1856, con una nota adicional que decía que las tablas físicas de Arnold Henry Guyot "formarán parte del importante trabajo propuesto en este artículo". [128]
La medición exacta también fue clave para el desarrollo de las máquinas herramienta. En este aspecto, Babbage también es considerado un pionero, junto con Henry Maudslay , William Sellers y Joseph Whitworth . [129]
A través de la Royal Society, Babbage se hizo amigo del ingeniero Marc Brunel . Fue a través de Brunel que Babbage conoció a Joseph Clement y así conoció a los artesanos a los que observó en su trabajo en las manufacturas. [130] Babbage proporcionó una presentación para Isambard Kingdom Brunel en 1830, para un contacto con el propuesto Ferrocarril Bristol-Birmingham . [131] Realizó estudios, alrededor de 1838, para demostrar la superioridad del ancho de vía ancho para ferrocarriles, utilizado por el Ferrocarril Great Western de Brunel . [132] [133]
En 1838, Babbage inventó el piloto (también llamado atrapa-vacas), el marco de metal unido a la parte delantera de las locomotoras que limpia las vías de obstáculos; [134] también construyó un vagón dinamométrico . [132] Su hijo mayor, Benjamin Herschel Babbage , trabajó como ingeniero para Brunel en los ferrocarriles antes de emigrar a Australia en la década de 1850. [135]
Babbage también inventó un oftalmoscopio , que le dio a Thomas Wharton Jones para que lo probara. Sin embargo, Jones lo ignoró. El dispositivo solo comenzó a usarse después de que Hermann von Helmholtz lo inventara de forma independiente . [136] [137]
Babbage logró resultados notables en criptografía , aunque esto todavía no se conocía un siglo después de su muerte. La frecuencia de las letras era la categoría 18 del proyecto de tabulación de Babbage. Joseph Henry defendió más tarde el interés en ella, en ausencia de los hechos, como relevante para la gestión de los tipos móviles . [127]
En 1845, Babbage había resuelto un cifrado que su sobrino Henry Hollier le había planteado como desafío y, en el proceso, hizo un descubrimiento sobre los cifrados basados en las tablas de Vigenère. En concreto, se dio cuenta de que cifrar un texto simple con una palabra clave hacía que el texto cifrado quedara sujeto a la aritmética modular . [138] Durante la Guerra de Crimea de la década de 1850, Babbage descifró el cifrado de clave automática de Vigenère , así como el cifrado mucho más débil que hoy se denomina cifrado de Vigenère . [139] Su descubrimiento se mantuvo en secreto militar y no se publicó. El crédito por el resultado se le dio a Friedrich Kasiski , un oficial de infantería prusiano, que hizo el mismo descubrimiento algunos años después. [140] Sin embargo, en 1854, Babbage publicó la solución de un cifrado de Vigenère, que se había publicado previamente en el Journal of the Society of Arts . [138] [141] En 1855, Babbage también publicó una carta breve, "Cypher Writing", en la misma revista. [142] Sin embargo, su prioridad no se estableció hasta 1985. [138] [143]
Babbage se involucró en campañas contra las molestias públicas, muy publicitadas pero impopulares. En una ocasión contó todos los cristales rotos de una fábrica y publicó en 1857 una "Tabla de la frecuencia relativa de las causas de rotura de las ventanas de cristal": de 464 cristales rotos, 14 fueron causados por "hombres, mujeres o niños borrachos". [144] [145] [146]
El desagrado de Babbage por los plebeyos (la mafia) llegó a incluir la redacción de "Observaciones de molestias callejeras" en 1864, así como el recuento de 165 "molestias" en un período de 80 días. Odiaba especialmente la música callejera , y en particular la música de los organilleros , contra los que despotricaba en varios lugares. La siguiente cita es típica:
Es difícil estimar la miseria infligida a miles de personas y la pena pecuniaria absoluta impuesta a multitudes de trabajadores intelectuales por la pérdida de su tiempo, destruido por los organilleros y otras molestias similares. [147]
Babbage no estaba solo en su campaña. Un converso a la causa fue el diputado Michael Thomas Bass . [148]
En la década de 1860, Babbage también emprendió la campaña contra el juego de rodar aros . Acusó a los muchachos que lo hacían de clavar sus aros de hierro bajo las patas de los caballos, con el resultado de que el jinete salía despedido y muy a menudo el caballo se rompía una pierna. [149] Babbage alcanzó cierta notoriedad en este asunto, siendo denunciado en un debate en la Cámara de los Comunes en 1864 por "iniciar una cruzada contra el popular juego del tip-cat y el rodar de aros". [150]
Las máquinas de Babbage estuvieron entre las primeras computadoras mecánicas. El hecho de que no se terminaran de fabricar se debió en gran medida a problemas de financiación y a conflictos de personalidad, sobre todo con George Biddell Airy, el astrónomo real. [151]
Babbage dirigió la construcción de algunas máquinas impulsadas por vapor que obtuvieron un éxito moderado, lo que sugería que los cálculos podían mecanizarse. Durante más de diez años recibió financiación gubernamental para su proyecto, que ascendió a 17.000 libras, pero finalmente el Tesoro perdió la confianza en él. [152]
Aunque las máquinas de Babbage eran mecánicas y difíciles de manejar, su arquitectura básica era similar a la de una computadora moderna. La memoria de datos y la de programas estaban separadas, el funcionamiento se basaba en instrucciones, la unidad de control podía realizar saltos condicionales y la máquina tenía una unidad de E/S independiente . [152]
En la época de Babbage, las tablas matemáticas impresas eran calculadas por ordenadores humanos , es decir, a mano. Eran fundamentales para la navegación, la ciencia y la ingeniería, así como para las matemáticas. Se sabía que se producían errores tanto en la transcripción como en el cálculo. [55]
En Cambridge, Babbage vio la falibilidad de este proceso y la oportunidad de añadir mecanización a su gestión. Su propio relato de su camino hacia la computación mecánica hace referencia a una ocasión particular:
En 1812, estaba sentado en su despacho de la Sociedad Analítica mirando una tabla de logaritmos que sabía que estaba llena de errores, cuando se le ocurrió la idea de calcular todas las funciones tabulares mediante máquinas. El gobierno francés había elaborado varias tablas con un nuevo método. Tres o cuatro de sus matemáticos decidieron cómo calcular las tablas, media docena más descompusieron las operaciones en etapas sencillas y el trabajo en sí, que se limitaba a la suma y la resta, lo hacían ochenta ordenadores que sólo conocían estos dos procesos aritméticos. En ese momento, por primera vez, la producción en masa se aplicó a la aritmética y Babbage quedó cautivado por la idea de que el trabajo de los ordenadores no cualificados [personas] podría ser asumido por completo por máquinas que serían más rápidas y fiables. [153]
Hubo otro período, siete años después, en el que su interés se despertó por las cuestiones relacionadas con el cálculo de tablas matemáticas. La iniciativa oficial francesa de Gaspard de Prony y sus problemas de implementación le eran familiares. Después de que las guerras napoleónicas llegaran a su fin, los contactos científicos se reanudaron a nivel de contacto personal: en 1819, Charles Blagden estaba en París investigando la impresión del estancado proyecto de De Prony y haciendo lobby para obtener el apoyo de la Royal Society. En obras de las décadas de 1820 y 1830, Babbage se refirió en detalle al proyecto de De Prony. [154] [155]
Babbage comenzó en 1822 con lo que llamó la máquina diferencial, diseñada para calcular valores de funciones polinómicas . Fue creada para calcular una serie de valores de forma automática. Al utilizar el método de diferencias finitas, era posible evitar la necesidad de multiplicación y división. [156]
En 1823 , Babbage contrató a Joseph Clement para que implementara el diseño de un prototipo de motor diferencial. Clement trabajaba con estándares elevados, pero sus máquinas herramienta eran especialmente elaboradas. Según las condiciones comerciales habituales de la época, podía cobrar por su construcción y también sería su propietario. Babbage y él se pelearon por los costes en torno a 1831. [157]
Algunas partes del prototipo sobreviven en el Museo de Historia de la Ciencia de Oxford . [158] Este prototipo evolucionó hasta convertirse en la «primera máquina diferencial». Quedó inacabada y la parte terminada se encuentra en el Museo de la Ciencia de Londres. Esta primera máquina diferencial habría estado compuesta por unas 25.000 piezas, habría pesado quince toneladas cortas (13.600 kg) y habría tenido 2,4 m (8 pies) de altura. Aunque Babbage recibió una amplia financiación para el proyecto, nunca se completó. Más tarde (1847-1849) produjo dibujos detallados para una versión mejorada, la «Máquina diferencial nº 2», pero no recibió financiación del gobierno británico. Su diseño se construyó finalmente en 1989-1991, utilizando sus planos y tolerancias de fabricación del siglo XIX. Realizó su primer cálculo en el Museo de la Ciencia de Londres, devolviendo resultados de 31 dígitos. [ cita requerida ]
Nueve años después, en 2000, el Museo de Ciencias completó la impresora que Babbage había diseñado para la máquina diferencial. [159]
El Museo de la Ciencia ha construido dos máquinas diferenciales según los planos de Babbage para la máquina diferencial nº 2. Una es propiedad del museo. La otra, propiedad del multimillonario tecnológico Nathan Myhrvold , se expuso en el Museo de Historia de la Computación [160] en Mountain View, California, el 10 de mayo de 2008. [161] Los dos modelos que se han construido no son réplicas.
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Después de que fracasara el intento de fabricar la primera máquina diferencial, Babbage trabajó en el diseño de una máquina más compleja llamada la máquina analítica. Contrató a CG Jarvis, que había trabajado anteriormente para Clement como dibujante. [162] La máquina analítica marca la transición de la aritmética mecanizada a la computación de propósito general completamente desarrollada. En gran medida, la posición de Babbage como pionero de la informática se basa en ella. [163]
La principal innovación fue que la máquina analítica debía programarse utilizando tarjetas perforadas : la máquina estaba destinada a utilizar bucles de tarjetas perforadas de Jacquard para controlar una calculadora mecánica, que podría utilizar como entrada los resultados de cálculos anteriores. [164] [165] La máquina también estaba destinada a emplear varias características utilizadas posteriormente en las computadoras modernas, incluido el control secuencial, la ramificación y el bucle. Habría sido el primer dispositivo mecánico en ser, en principio, Turing-completo . Charles Babbage escribió una serie de programas para la máquina analítica desde 1837 hasta 1840. [166] El primer programa se terminó en 1837. [167] La máquina no era una sola máquina física, sino más bien una sucesión de diseños con los que Babbage experimentó hasta su muerte en 1871. [ cita requerida ]
A Ada Lovelace, quien se carteó con Babbage durante su desarrollo de la máquina analítica, se le atribuye el desarrollo de un algoritmo que permitiría a la máquina calcular una secuencia de números de Bernoulli . [168] A pesar de la evidencia documental de la propia letra de Lovelace, [168] algunos estudiosos discuten hasta qué punto las ideas eran suyas. [169] [170] [171] Por este logro, a menudo se la describe como la primera programadora de computadoras ; [172] [ verificación fallida ] aunque todavía no se había inventado ningún lenguaje de programación. [168] [173]
Lovelace también tradujo y escribió literatura que apoyaba el proyecto. Al describir la programación de la máquina mediante tarjetas perforadas, escribió: "Podemos decir con toda certeza que la máquina analítica teje patrones algebraicos de la misma manera que el telar Jacquard teje flores y hojas". [165]
Babbage visitó Turín en 1840 por invitación de Giovanni Plana , que había desarrollado en 1831 una máquina de computación analógica que servía como calendario perpetuo . Allí, en 1840, en Turín, Babbage dio la única explicación pública y conferencias sobre la máquina analítica. [174] [175] En 1842, Charles Wheatstone se acercó a Lovelace para traducir un artículo de Luigi Menabrea , que había tomado notas de las charlas de Babbage en Turín; y Babbage le pidió que añadiera algo propio. Fortunato Prandi, que actuó como intérprete en Turín, era un exiliado italiano y seguidor de Giuseppe Mazzini . [176]
En 1830, Per Georg Scheutz escribió sobre la máquina diferencial y experimentó con el cálculo automático. Después de 1834 y del artículo de Lardner en la Edinburgh Review, puso en marcha un proyecto propio, dudando de que el plan inicial de Babbage pudiera llevarse a cabo. Lo llevó adelante con su hijo, Edvard Scheutz. [177] Otra máquina sueca fue la de Martin Wiberg (1860). [178]
En 2011, investigadores británicos propusieron un proyecto multimillonario, el "Plan 28", [179] para construir la máquina analítica de Babbage. Como los planes de Babbage se perfeccionaban continuamente y nunca se completaban, pretendían implicar al público en el proyecto y obtener de forma colectiva el análisis de lo que se debería construir. [180] Tendría el equivalente a 675 bytes de memoria y funcionaría a una velocidad de reloj de unos 7 Hz. Esperaban completarlo para el 150 aniversario de la muerte de Babbage, en 2021. [181]
Los avances en los sistemas microelectromecánicos y la nanotecnología han dado lugar a recientes experimentos de alta tecnología en computación mecánica. Entre los beneficios sugeridos se incluye el funcionamiento en entornos de alta radiación o alta temperatura. [182] Estas versiones modernas de computación mecánica fueron destacadas en The Economist en su número especial de "fin del milenio" de tapa negra en un artículo titulado "La última risa de Babbage". [183]
Debido a su asociación con la ciudad, Babbage fue elegido en 2007 para aparecer en el billete de 5 libras de Totnes . [184] Una imagen de Babbage aparece en la sección de íconos culturales británicos del pasaporte británico de nuevo diseño en 2015. [185]
El 25 de julio de 1814, Babbage se casó con Georgiana Whitmore, hermana del parlamentario británico William Wolryche-Whitmore , en la iglesia de San Miguel en Teignmouth , Devon. [22] La pareja vivió en Dudmaston Hall , [186] Shropshire (donde Babbage diseñó el sistema de calefacción central), antes de mudarse a 5 Devonshire Street, Londres en 1815. [187]
Charles y Georgiana tuvieron ocho hijos, [188] pero solo cuatro ( Benjamin Herschel , Georgiana Whitmore, Dugald Bromhead y Henry Prevost) sobrevivieron a la infancia. La esposa de Charles, Georgiana, murió en Worcester el 1 de septiembre de 1827, el mismo año que su padre, su segundo hijo (también llamado Charles) y su hijo recién nacido, Alexander.
Su hijo más joven sobreviviente, Henry Prevost Babbage (1824-1918), continuó creando seis pequeñas piezas de demostración para la máquina diferencial n.° 1 basadas en los diseños de su padre, [190] una de las cuales fue enviada a la Universidad de Harvard, donde más tarde fue descubierta por Howard H. Aiken , pionero de la Harvard Mark I. El molino de motor analítico de 1910 de Henry Prevost, anteriormente en exhibición en Dudmaston Hall, ahora está en exhibición en el Museo de Ciencias. [191]
Babbage vivió y trabajó durante más de 40 años en el número 1 de Dorset Street, Marylebone, donde murió a los 79 años el 18 de octubre de 1871; fue enterrado en el cementerio Kensal Green de Londres . Según Horsley, Babbage murió "de insuficiencia renal, secundaria a una cistitis ". [192] Había rechazado tanto el título de caballero [ verificación fallida ] como el de baronet. También se opuso a los títulos nobiliarios hereditarios , a favor de los títulos nobiliarios vitalicios . [193]
En 1983, el informe de la autopsia de Charles Babbage fue descubierto y publicado más tarde por su tataranieto. [194] [195] También está disponible una copia del original. [196] La mitad del cerebro de Babbage se conserva en el Museo Hunterian en el Real Colegio de Cirujanos de Londres. [197] La otra mitad del cerebro de Babbage está en exhibición en el Museo de Ciencias de Londres. [198]
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Hay una placa negra que conmemora los 40 años que Babbage pasó en 1 Dorset Street, Londres. [199] Los lugares, instituciones y otras cosas que llevan el nombre de Babbage incluyen:
Babbage aparece frecuentemente en obras steampunk ; se le ha llamado una figura icónica del género. [210] Otras obras en las que aparece Babbage incluyen:
Charles Babbage.
Charles Babbage.
Charles Babbage.(Reeditado por Cambridge University Press 2009, ISBN 978-1-108-00000-0 .)
Charles Babbage.(El sitio LOCOMAT contiene una reconstrucción de esta tabla).
Charles Babbage.
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