Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

Počítač se povedlo postavit až po 182 letech. Tvoří ho pět tun koleček

Mountain View (od zpravodaje Technet.cz) - Počítací stroj vynalezený roku 1820 se podařilo dokončit až v roce 2002. Pětitunové monstrum nemůže konkurovat kalkulačkám, ale přesto fascinuje odborníky i laiky. Diferenční počítací stroj nabízí návštěvníkům kalifornského Muzea počítačové historie nevšední podívanou. Původnímu účelu však nikdy nesloužil.

"Není to jen tak, točit klikou. Je to umění. Někdy se soukolí zasekne a je potřeba celý výpočet přerušit, součástky odblokovat a pak počítat znovu," vysvětluje návštěvníkům Muzea počítačové historie nadšený průvodce, dříve učitel matematiky v nedalekém Stanfordu. On a jeho kolega patří k několika málo lidem, kteří umějí ovládat Babbageův počítací stroj. Těžko by se v počítačové branži hledala podivnější položka v životopise.

Otáčení klikou chce spoustu cviku. Během naší návštěvy k žádnému záseku nedošlo, ale pokud se tak stane, jsou technici připraveni chod stroje obnovit pomocí mechanického "debugování".

Babbageův počítací stroj má přesto v srdcích vynálezců, programátorů i technických nadšenců své zvláštní místo. Jeho příběh je neuvěřitelnou směsicí geniality, smůly, vizionářství a řekněme archeologického inženýrství. Trvalo totiž neuvěřitelných 182 let, než se ambiciózní vizi mechanického počítače podařilo uskutečnit. Za finanční podpory Nathana Myhrvolda z firmy Microsoft se londýnskému muzeu podařilo pětitunový stroj zrekonstruovat.

První spuštění počítacího stroje: 182 let po vynálezu

Vědci prý udělali vše pro to, aby byl výsledek autentický. Vycházeli z originálních nákresů Charlese Babbage a pečlivé analýze podrobili také jím vyrobené součástky. Získali tak představu o tom, jakým způsobem byly v první polovině 19. století vyrobeny, s jakou přesností a z jakých materiálů. Tam, kde neexistovaly primární plány, spoléhali "rekonstruktéři" na zápisky a zvyky hodinářů a vynálezců té doby.

Součástky byly vytvořeny na základě autentických plánů a rukopisů Charlese...
Součástky byly vytvořeny na základě autentických plánů a rukopisů Charlese...

Součástky byly vytvořeny na základě autentických plánů a rukopisů Charlese Babbage. Tam, kde přesné nákresy chyběly, sáhli inženýři k dobovým zápiskům tehdejších hodinářů. Součástky byly vyrobeny metodami 19. století. Kompozitní analýza původních strojů přímo od Babbage ukázala, jakých kvalit tehdejší součástky dosahovaly, a těchto parametrů se konstrukce držela.

Pětitunové kolosy nakonec vznikly dva. První patří Muzeu přírodních věd v Londýně, které vlastní i pozůstalost po Babbageovi, a mělo tak na rekonstrukci primární zájem. Druhý stroj si objednal samotný Nathan Myhrvold, byla to jedna z jeho podmínek. "Původně si jej chtěl dát do obýváku, ale zatím se tak nestalo," jen napůl žertuje náš průvodce. "Místo toho jej zapůjčil našemu Muzeu počítačové historie. Každý rok mu muzeum pošle dotaz, zda by bylo možné zápůjčku o rok prodloužit, a zatím nám vždycky vyhověl."

Babbageúv diferenční stroj existuje ve dvou replikách. Číslo jedna je umístěna v Muzeu vědy v Londýně, číslo dvě pak v Muzeu počítačové historie v Mountain View.

Mechanický počítač jako lék proti tabulkám

Historie stroje sahá až do roku 1821, kdy se britský matematik a vynálezce Charles Babbage mořil s řadou obtížných výpočtů. Tehdy matematikům s řešením složitých polynomů nemohly asistovat kalkulačky nebo matematický software, a jedinou pomoc tak nabízely knižní tabulky plné užitečných výpočtů často používaných funkcí.

Tyto tabulky nicméně sestavovali lidé a další lidé pak jejich propočty přepisovali, sázeli a tiskli. Byla to zdlouhavá, nudná a na první pohled bezvýznamná práce. Není tedy divu, že tištěné tabulky byly plné chyb. Babbage jich při svých výpočtech nacházel i několik na stránce, což pro něj znamenalo, že musel všechny výpočty opakovaně kontrolovat. Frustrovaný matematik si údajně povzdechl: "Bože můj, kéž by tyhle tabulky mohl generovat parní stroj."

Zcela v duchu průmyslové revoluce a techno-optimismu se pustil do vývoje počítacího stroje. Rozhodně nebyl první, koho mechanizace monotónních matematických výpočtů napadla. Už staří Číňané používali jednoduchá počítadla, ze sofistikovanějších zařízení je známá třeba kalkulačka Pascalina (její vynálezce, Blaise Pascal, ji pro svého otce zkonstruoval už v 1642). Babbage však mířil výše. Jeho diferenční počítací stroj dokázal generovat hodnoty pro téměř libovolnou funkci, a to pomocí zjednodušení a následného sčítání.

Rovnice (nahoře) lze zjednodušit na sérii sčítacích operací, a to pomocí první, druhé, třetí... derivace, která je pak pro každý krok stejná. Počítací stroj tedy funguje právě na principu sčítání. Derivaci (tedy číslo 2, respektive 6 na obrázku) musí počtář nastavit na základě ručního výpočtu.

"Jednoduchý" nápad předvedl Babbage britské vládě a ta byla projektem nadšená. Babbage totiž zdaleka nebyl jediný, kdo si na nepřesné tabulky stěžoval. Chyby tropily neplechu i ve stavebnictví, námořnictvu a v neposlední řadě operovali s tabulkami kupříkladu dělostřelci. Babbage ze svého "Dne D" odešel s největší investicí, kterou do té doby britská vláda nějakému technickému projektu přiznala.

Proč geniální Babbage neuspěl?

Celkově britská vláda investovala 17 500 liber, což odpovídalo ceně asi dvaceti nových lokomotiv. Ale ani po deseti letech nebyla z naplánovaného stroje hotová více jak sedmina. V roce 1832 předvedl Babbageův kolega Joseph Clement, zručný mechanik a hodinář, funkční prototyp demonstrující "nádherný fragment" budoucího zařízení. Dodnes se na toto soustrojí odkazuje jako na jeden z prvních důkazů, že budoucnost patří strojovému počítání.

Jenže už rok poté se Babbage a Clement osudově pohádali o zdánlivou drobnost. Babbage chtěl přesunout Clementovu dílnu blíže ke svému domovu. Výsledkem byla ukončená spolupráce, 12 tisíc roztavených součástek a zklamání vlády z neúspěšné investice.

Celý stroj je v perfektním stavu, je pravidelně udržovaný, pročišťovaný a promazávaný. Váží kolem pěti tun a obsahuje přes osm tisíc součástek - všechny jsou mechanické.

Nejkomplikovanější součástka stroje slouží ke správnému převádění "desítek". Často se lámala a jejich spotřeba byla neúnosná. Proto je, jako jediná z celého stroje, vyráběna současnými technologickými postupy a nikoli těmi, které měl k dispozici Charles Babbage v 19. století.

Babbage ovšem už v té době nevěnoval plnou pozornost diferenčnímu počítacímu stroji. Ta už byla upřena k ambicióznějšímu cíli. V mysli i na papíře se rodil analytický počítací stroj. Měl být univerzálnější, programovatelný a mnohem komplexnější. V roce 1833 pak Babbage potkal Adu Lovelaceovou, která je často označována jako autorka prvního počítačového programu. Ale stejně jako Babbageův analytický počítací stroj se nedočkal realizace, tak ani její program nikdo nikdy nemohl spustit.

Charles Babbage měl přísun takřka neomezených vládních financí, schopné lidi a brilantní nápady. Jak je tedy možné, že neuspěl? Zřejmě šlo o kombinaci povahových rysů. Byl puntičkářský, vznětlivý a své návrhy neustále zlepšoval, takže prakticky nebylo možné držet se jeho vytrvale se měnících plánů. Babbage předběhl svou dobu o desítky let a jeho sen o mechanických počítačích zemřel spolu s ním v roce 1871.

Trvalo celou další generaci, než se na jeho nápady podařilo nepřímo navázat při řešení problémů spojených s analýzou dat ze sčítání obyvatelstva v USA. Tam také sahají začátky firmy IBM, která se na počítače přeorientovala počátkem 20. století. Ale to už počítačové pokusy dávno pracovaly s elektřinou.

Babbage by se býval obešel bez elektřiny. Stačilo, kdyby měl větší kliku.

Autor:
  • Nejčtenější

Rok od zkázy ponorky Titan. Vyplouvají děsivá zjištění i nové otázky

v diskusi je 108 příspěvků

20. června 2024  7:32

Před rokem, 18. června 2023, se v severním Atlantiku ztratila ponorka Titan společnosti Ocean Gate....

Ruské radary včasné výstrahy. Ani jim neprospívá válka proti Ukrajině

v diskusi je 108 příspěvků

17. června 2024

V předposledním květnovém týdnu ukrajinské drony zřejmě zasáhly ruské radarové stanice u měst...

{NADPIS}

{LABEL} {POPISEK}

Zamáčknete slzu? Windows se definitivně zbavuje tří typických aplikací

v diskusi je 9 příspěvků

19. června 2024

Premium Změna je život, řekli si možná v Microsoftu. V nadcházející aktualizaci systému Windows 11 24H2 se...

Možná jste ani netušili, že Microsoft Word umí tyto tři věci

v diskusi je 27 příspěvků

18. června 2024

Je těžké narazit na někoho, kdo by neznal Microsoft Word. Možná však bude stejně vzácné potkat...

{NADPIS}

{LABEL} {POPISEK}

Kabelka nemusí být jen vak na věci. Český prototyp zažene útočníka

v diskusi je 22 příspěvků

21. června 2024

Kabelka nemusí být pouhým vakem na věci, může plnit spoustu funkcí sama o sobě. S touto tezí vznikl...

Měnící se rotace zemského jádra vyčtená ze zemětřesení může měnit délku dnů

v diskusi jsou 4 příspěvky

23. června 2024

Že se od doby vzniku Země zpomaluje kvůli slapovým jevům její rotace je všeobecně známo. Již...

Masaryk před 100 lety poprvé navštívil „svou“ Masarykovu univerzitu v Brně

v diskusi nejsou příspěvky

22. června 2024

Prezident Tomáš Garrigue Masaryk navštívil 22. června 1924 poprvé univerzitu, která nesla a stále...

Jak unikli vyhynutí jediní dodnes žijící dinosauři

v diskusi je 1 příspěvek

22. června 2024

Dlouho byly okolnosti jejich přežití do kenozoika zahaleny závojem tajemství, v poslední době ovšem...

Zkoumá žraloky žijící 400 let. Tajemství dlouhověkosti je v DNA, líčí biolog

v diskusi jsou 2 příspěvky

21. června 2024

Premium Žralok malohlavý má zřejmě ve své DNA nějakou molekulárně-genetickou „vychytávku“, která mu...

Jan Kempa: Správný muž se nestydí své ženě projevovat lásku
Jan Kempa: Správný muž se nestydí své ženě projevovat lásku

Profesionální trenér sportovců-profesionálů i hobbíků, vytrvalec a závodník, Jan Kempa, je mužem činu. Svůj život obrátil v patnácti doslova...

Putine, běž do prd*le, zahlásil na koncertě Rod Stewart. Němci zpěváka vypískali

S překvapivou vlnou nevole se na svém nedělním koncertu v Lipsku setkal rockový král Rod Stewart. Během vystoupení se...

Ostuda bratrů Bendigů v AZ-kvízu. Jan se vymlouval na trému z Mareše

Ve speciálním díle AZ-kvízu s názvem ČT art kvíz se proti sobě utkali bratři Jan a Marsell Bendigovi. V soutěži se jim...

Výhru ze Survivoru utratil Mikýř za rozhovor v prázdné O2 areně, vydělal miliony

Martin „Mikýř“ Mikyska (30) vytěžil své vítězství v reality show Survivor Česko & Slovensko 2024 na maximum. Povedl se...

Tvrz koupil za 76 tisíc a daroval ji manželce. Pak ruinu 20 let opravoval

Pavel David zahlédl v dubnu roku 2003 v novinách inzerát: „Prodám tvrz za 76 000 Kč.“ Ještě ten den si jel zříceninu...

Rok od zkázy ponorky Titan. Vyplouvají děsivá zjištění i nové otázky

Před rokem, 18. června 2023, se v severním Atlantiku ztratila ponorka Titan společnosti Ocean Gate. Pátrání potvrdilo...