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備忘2: 差分機 摘自“極客工坊”網站
http://www.geek-workshop.com/thread-5005-1-1.html
差分機,1822年出現模型,能提高乘法速度和改進對數表等數字表的精確度。1834年,巴貝奇就已經提出了一項新的更大膽的設計并稱之為分析機。
1819年,英國科學家巴貝奇設計“差分機”,并于1822年制造出可動模型。 這臺機器能提高乘法速度和改進對數表等數字表的精確度。1991年,為紀念巴貝奇誕辰200周年,倫敦科學博物館制作了完整差分機,它包含4000多個零件,重2.5噸.
巴貝奇的第一個貢獻是制作了一臺"差分機"。所謂"差分"的含義,是把函數表的復雜算式轉化為差分運算,用簡單的加法代替平方運算。1812年,20歲的巴貝奇從法國人杰卡德發明的提花編織機上獲得了靈感,差分機設計閃爍出了程序控制的靈光──它能夠按照設計者的旨意,自動處理不同函數的計算過程。巴貝奇耗費了整整十年光陰,于1822年完成了第一臺差分機,它可以處理3個不同的5位數,計算精度達到6位小數,當即就演算出好幾種函數表。由于當時工業技術水平極低,第一臺差分機從設計繪圖到機械零件加工,都是巴貝奇親自動手完成。成功的喜悅激勵著巴貝奇,他連夜奮筆上書皇家學會,要求政府資助他建造第二臺運算精度為20位的大型差分機。然而,第二臺差分機在機械制造過程中,因為主要零件的誤差達不到每英寸千分之一的高精確度,以失敗告終,但他把全部設計圖紙和已完成的部分零件送進倫敦皇家學院博物館供人觀賞。1834年,巴貝奇就已經提出了一項新的更大膽的設計。他最后沖刺的目標,不是僅僅能夠制表的差分機,而是一種通用的數學計算機。巴貝奇把這種新的設計叫“分析機”,它能夠自動解算有100個變量的復雜算題,每個數可達25位,速度可達每秒鐘運算一次。
"這臺機器不論在可能完成的計算范圍、簡便程度以及可靠性與精確度方面,或者是計算時完全不用人參與這方面,都超過了以前的機器。"巴貝奇把分析機設計得那樣精巧,他打算用蒸汽機為動力,驅動大量的齒輪機構運轉。 巴貝奇的分析機大體上有三大部分:其一是齒輪式的"存貯庫",巴貝奇稱它為"倉庫"(Store),每個齒輪可貯存10個數,齒輪組成的陣列總共能夠儲存1000個50位數。分析機的第二個部件是所謂"運算室",它被巴貝奇命名為"作坊"(Mill),其基本原理與帕斯卡的轉輪相似,用齒輪間的嚙合、旋轉、平移等方式進行數字運算。為了加快運算速度,他改進了進位裝置,使得50位數加50位數的運算可完成于一次轉輪之中。第三部分巴貝奇沒有為它具體命名,其功能是以杰卡德穿孔卡中的"0"和"1"來控制運算操作的順序,類似于電腦里的控制器。他甚至還考慮到如何使這臺機器處理依條件轉移的動作,比如,第一步運算結果若是"1",就接著做乘法,若是"0"就進行除法運算。此外,巴貝奇也構思了送入和取出數據的機構,以及在"倉庫"和"作坊"之間不斷往返運輸數據的部件。
- 可以說是機械智能的最高成就之一了。。。。后來電子技術橫掃世界,機械智能也就退出了歷史舞臺了。。。
差分機原型
備忘3: 密碼機 摘自維基百科
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%81%A9%E5%B0%BC%E6%A0%BC%E7%8E%9B%E5%AF%86%E7%A0%81%E6%9C%BA
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