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来看看古老的蒸汽电脑——差分机(机械智能的最高代表之一)

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发表于 2013-6-18 22:37:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

差分机,1822年出现模型,能提高乘法速度和改进对数表等数字表的精确度。1834年,巴贝奇就已经提出了一项新的更大胆的设计并称之为分析机。   

      1819年,英国科学家巴贝奇设计“差分机”,并于1822年制造出可动模型。 这台机器能提高乘法速度和改进对数表等数字表的精确度。1991年,为纪念巴贝奇诞辰200周年,伦敦科学博物馆制作了完整差分机,它包含4000多个零件,重2.5吨.
        巴贝奇的第一个贡献是制作了一台"差分机"。所谓"差分"的含义,是把函数表的复杂算式转化为差分运算,用简单的加法代替平方运算。1812年,20岁的巴贝奇从法国人杰卡德发明的提花编织机上获得了灵感,差分机设计闪烁出了程序控制的灵光──它能够按照设计者的旨意,自动处理不同函数的计算过程。巴贝奇耗费了整整十年光阴,于1822年完成了第一台差分机,它可以处理3个不同的5位数,计算精度达到6位小数,当即就演算出好几种函数表。由于当时工业技术水平极低,第一台差分机从设计绘图到机械零件加工,都是巴贝奇亲自动手完成。成功的喜悦激励着巴贝奇,他连夜奋笔上书皇家学会,要求政府资助他建造第二台运算精度为20位的大型差分机。然而,第二台差分机在机械制造过程中,因为主要零件的误差达不到每英寸千分之一的高精确度,以失败告终,但他把全部设计图纸和已完成的部分零件送进伦敦皇家学院博物馆供人观赏。1834年,巴贝奇就已经提出了一项新的更大胆的设计。他最后冲刺的目标,不是仅仅能够制表的差分机,而是一种通用的数学计算机。巴贝奇把这种新的设计叫“分析机”,它能够自动解算有100个变量的复杂算题,每个数可达25位,速度可达每秒钟运算一次。
        "这台机器不论在可能完成的计算范围、简便程度以及可靠性与精确度方面,或者是计算时完全不用人参与这方面,都超过了以前的机器。"巴贝奇把分析机设计得那样精巧,他打算用蒸汽机为动力,驱动大量的齿轮机构运转。 巴贝奇的分析机大体上有三大部分:其一是齿轮式的"存贮库",巴贝奇称它为"仓库"(Store),每个齿轮可贮存10个数,齿轮组成的阵列总共能够储存1000个50位数。分析机的第二个部件是所谓"运算室",它被巴贝奇命名为"作坊"(Mill),其基本原理与帕斯卡的转轮相似,用齿轮间的啮合、旋转、平移等方式进行数字运算。为了加快运算速度,他改进了进位装置,使得50位数加50位数的运算可完成于一次转轮之中。第三部分巴贝奇没有为它具体命名,其功能是以杰卡德穿孔卡中的"0"和"1"来控制运算操作的顺序,类似于电脑里的控制器。他甚至还考虑到如何使这台机器处理依条件转移的动作,比如,第一步运算结果若是"1",就接着做乘法,若是"0"就进行除法运算。此外,巴贝奇也构思了送入和取出数据的机构,以及在"仓库"和"作坊"之间不断往返运输数据的部件。
                                                                                                               -                                                                                                         -----------------(偷懒了。。。{:soso_e144:} 解释找自百度百科~)
       可以说是机械智能的最高成就之一了。。。。后来电子技术横扫世界,机械智能也就退出了历史舞台了。。。

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发表于 2013-6-18 23:36:04 | 显示全部楼层
这个牛叉了。。。。

同样牛叉的还有恩格玛密码机
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 楼主| 发表于 2013-6-18 23:41:23 | 显示全部楼层
恩恩,我觉得机械的魅力其实不逊于电子,可惜在智能方面确实不如电子灵便。。。
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发表于 2013-6-19 01:13:07 | 显示全部楼层
电影《雨果》里面的画图机器人也有类似结构,不过那个是科幻成分居多...
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 楼主| 发表于 2013-6-19 09:33:01 | 显示全部楼层
328522073 发表于 2013-6-19 01:13
电影《雨果》里面的画图机器人也有类似结构,不过那个是科幻成分居多...

那个机器人其实是真实存在的。原来确实有人做出来。
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发表于 2013-6-20 01:03:07 | 显示全部楼层
能有生之年看到这设备的本体,今生无憾了。20多年前阅读莱布尼兹传记和数学发展史及计算机技术,多次从文中发现这东西,但到底啥玩意儿,还要手摇,一直想不通!学习机械原理时也听说利用齿轮运动原理计算什么的,还是不知道为什么的啥玩意儿,终于圆梦了
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 楼主| 发表于 2013-6-20 23:05:35 | 显示全部楼层
kulataxi 发表于 2013-6-20 01:03
能有生之年看到这设备的本体,今生无憾了。20多年前阅读莱布尼兹传记和数学发展史及计算机技术,多次从 ...

具体的工作原理很复杂,我也不是特别清楚。主要是利用蒸汽机为动力,驱动大量的齿轮机构运转。 巴贝奇的分析机大体上有三大部分:其一是齿轮式的"存贮库",巴贝奇称它为"仓库"(Store),每个齿轮可贮存10个数,齿轮组成的阵列总共能够储存1000个50位数。分析机的第二个部件是所谓"运算室",它被巴贝奇命名为"作坊"(Mill),其基本原理与帕斯卡的转轮相似,用齿轮间的啮合、旋转、平移等方式进行数字运算。
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发表于 2013-10-13 23:17:53 | 显示全部楼层
ro0t 发表于 2013-6-18 23:36
这个牛叉了。。。。

同样牛叉的还有恩格玛密码机

比密码机牛X很多了。
这个算是 模拟计算机的始祖了
如果真的智能机器排序的话
差分机
手摇计算机 (国产的 核 弓单 就是一群科学家日以继夜摇这种东西计算数据的  比算盘更快 人工更少)
密码机
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发表于 2013-10-13 23:20:03 | 显示全部楼层
kulataxi 发表于 2013-6-20 01:03
能有生之年看到这设备的本体,今生无憾了。20多年前阅读莱布尼兹传记和数学发展史及计算机技术,多次从 ...

还有一种东西 叫做手摇式计算机
类似于计算器的东西
我国最早的军事科研它可是立下汗马功劳(中国最早的蘑菇云,大量的计算都拜他所赐, 那时候技术封锁 米国人不可能给中国出口 艾尼阿克 的,话说就算出口了 会用的中国人估计也有限 而且能耗算起来也不划算呢)
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