Из всех изобретателей прошлых столетий наибольший вклад в развитие вычислительной техники внес Чарльз Бэббидж {1791-1871}, он был ближе всего к созданию компьютера в нашем понимании. Родился он в Англии, в графстве Девоншир в богатой семье. 13 лет заведовал кафедрой математики Кембриджского университета (хотя и не прочел там ни одной лекции). Принимал активное участие в создании различных приборов, был автором всевозможных сочинений (темы: от политики до технологии производства). Главной страстью Бэббиджа была борьба за безукоризненную математическую точность, наивысшим достижением и вместе с тем его величайшей болью была разработка принципов, положенных в основу современного компьютера, за целое столетие до того, как появилась техническая возможность их реализации. Он потратил несколько десятилетий в безуспешных попытках создать высшую машину, работающую на этих принципах.
В 1812 году, исследуя таблицу логарифмов и заметив массу неточностей, Бэббидж задумался над тем, как избежать вычислительных ошибок и опечаток в таблицах подобного рода. Бэббидж решил приспособить для таких операций машины и начал проектировать автоматическую механичес-кую вычислительную машину.
В 1822 году он опубликовал статью с описанием машины для вычисления и печати таблиц математических функций и в том же году построил рабочую модель, которая демонстрировалась и была с восторгом принята Лондонским королевским обществом. В 1823 году Бэббидж, получив финансовую поддержку британского правительства, начал постройку настоящего компьютера. Компьютер, как это ни парадоксально, работал на пару, но был полностью автоматизирован (вплоть до автоматической печати результатов). Машина выполняла различные действия в соответствии с заранее составленным планом работ - программой. Таким же образом - используя различные программы - функционируют и современные компьютеры. Создание этой машины, несмотря на ее ограниченные возможности, являлось, несомненно, прорывом в науке. Однако длительная работа (более десяти лет) над проектом утомила Бэббиджа, и он потерял к ней интерес. Тем более что в 1833 году он пришел к идее создания еще более мощного, полностью программно управляеого, автоматического механического цифрового компьютера. В проекте Бэббиджа были предусмотрены все основные компоненты, имеющиеся в современном компьютере: "склад" для хранения чисел (память); "фабрика" для их обработки (арифметическое устройство); "контора" для управления обработкой (процессор). Архитектура новой машины Бэббиджа практически соответствует архитектуре современных ЭВМ. Компьютер должен был производить операции с 50-значными десятичными числами, имея при этом память на 1000 таких чисел. Среди команд, которые должен был выполнять компьютер, - практически все команды современных процессоров, в том числе и изменение порядка выполнения программы (условный переход), что позволяет осуществлять выполнение конструкции если - то - иначе и организовывать в программе циклы. Для вывода использовались перфорированные карты (подобно тем, которые использовались на жаккардовом ткацком станке). Перфокарты читались с помощью одного из нескольких устройств ввода, которые приводились в действие паром. Ввод данных осуществлялся автоматически, требовался только один дежурный-оператор.
1833 год Бэббидж уже готов отказаться от своих планов, связанных с Разностной машиной, однако, размышляя над этой темой, он пришел к идее создания новой, еще более мощной, машины. Аналитическая машина Бэббиджа в отличие от Разностной должна была не просто решать математические задачи разного типа, но и выполнять разнообразные выч-ные операции в соответствии с инструкцией, задаваемой оператором. Аналитическая машина должна была иметь такие компоненты, как ‘мельница’ и ‘склад’(по современной терминологии - арифметическое устройство и память), состоящие из механических рычажков и шестеренок. Память вмещала до 100 сорока разрядных чисел. Эти числа должны были храниться в памяти, пока до них не дойдет очередь в арифметическом устройстве. Результаты операции либо отправлялись в память, либо распечатывались.
В 1836 году Бэббидж предложил окончательный вариант машины. У нее было три устройства ввода с перфокарт, с которых считывались программа и данные, подлежащие обработке. Объем памяти составлял 50 машинных слов по 40 цифр (разрядов) каждое. Компьютер имел два регистра-аккумулятора - "быструю" память, в которой накапливался" результат арифметических действий. Машина производила сложение за 3 секунды, умножение и деление - за 2 минуты. Компьютеры Бэббиджа так и не были построены до конца. Одной из причин называют отсутствие достаточно разви-той промышленности, способной точно воспроизвести детали для этих машин по чертежам.
Круг увлечений Бэббиджа был очень широк. Он занимался физикой, химией, астрофизикой, геофизикой, лингвистикой, проблемами экономики; разрабатывал конструкции подводных судов и маяков. Бэббидж изобрел коронограф для изучения солнечной короны, предложил исследовать климатические условия по годичным кольцам древесных стволов и даже изобрел игровой автомат, с которым можно было сразиться в "крестики-нолики". Его выдающиеся научные результаты неоднократно отмечались академиями наук Европы. Кстати, Бэббидж состоял членом-корреспондентом Петербургской Академии наук.
В 1985 г. сотрудники Музея науки в Лондоне реши ли выяснить, наконец, возможно ли на самом деле построить вычислительную машину Бэббиджа. После нескольких лет напряженной работы старания увенчались успехом. В ноябре 1991 г., незадолго до двухсотлетия со дня рождения знаменитого изобретателя, эта машина впервые произвела серьезные вычисления.
Инструкции (команды)вводились в Аналитическую машину с помощью перфокарт. Аналитическую машину невозможно было запустить в работу и вообще построить (в окончательном виде она должна была быть не меньше локомотива). Ее внутренняя конструкция представляла собой беспорядочное нагромождение стальных, медных и деревянных деталей, часовых механизмов, приводимых в действие паровым двигателем (малейшая нестабильность какой-либо детали приводила бы к стократно усиленным нарушениям других частей) Один из принципов, лежащих в основе Аналитической машины Бэббиджа (использование перфокарт), нашел применение в действующем устройстве.