Når nutidens antal crunchers ønsker at foretage hurtige beregninger, når de til deres smartphone, en enhed, der praktisk talt ikke kunne forestille sig for to århundreder siden. Men i 1820'erne forudså mindst en fremadstormende matematiker en beregningsmaskine, omend langt fra bærbar. Frustreret over de menneskelige fejl, han fandt i trykte numeriske tabeller, designede den engelske opfinder Charles Babbage en maskine til at udføre matematiske funktioner og automatisk udskrive resultaterne. Hans oprindelige design, der krævede 25.000 dele, ville have vejet 15 tons og været omtrent på størrelse med en hestevogn.
Planerne så godt ud på papiret, men Babbage kunne aldrig bygge sin maskine. Mere end et århundrede efter hans død i 1871 blæste computerhistorikere støvet af hans 5.000 sider med noter og tegninger og spekulerede på, om hans ideer kunne fungere. I 1991 afslørede Science Museum i London på Bicentennial af Babbages fødsel sin Difference Engine No. 2, en fuldt fungerende beregningsmaskine, bygget efter specifikationerne af opfindernes tegninger. En fuldskala klon af denne maskine vises nu i Mountain View, Californien, på Computerhistorisk museum gennem december 2009.
Babbage kaldte sin opfindelse for en "forskelsmotor", fordi dens funktion er baseret på det matematiske princip om endelige forskelle, der beregner komplekse matematiske funktioner ved gentagen tilføjelse uden brug af multiplikation eller opdeling. Konstrueret i en støbejernsramme er maskinen på skærmen 11 fod lang og 7 fod høj. Med hver drejning på sin krumtap springer stål- og bronzekamme og -stænger til præcis handling og klikker blødt som et viktoriansk ur. Drejning af stålbeslag og søjler af tandhjul, der repræsenterer tal, skaber en fluidmekaniseret spiralformet dans. Der er selvfølgelig ingen berøringsskærme, men efter fire krumtap kan maskinen beregne en algebraisk ligning på seks sekunder.
Babbage blev født i 1791 ved begyndelsen af Englands industrielle revolution. Han studerede i Cambridge, og takket være en arv fra sin velhavende far, havde han fritid til at tænke over, hvordan tingene virkede og forbedrede dem. Babbage opfandt cowcatcher, en enhed på fronten af et tog, der renser affald uden at bremse toget. Han forbedrede også fyrtårnsignalering og skabte et hurtigt frigørelsessystem til jernbanevogne. Levende midt i alle de vidunderlige ændringer, der blev foretaget i den industrielle tidsalder, Babbage, undersøgelse af endnu et fejlagtigt sæt af trykte numeriske tabeller, udbrød en gang: ”Jeg ønsker at Gud, disse beregninger var blevet udført med damp!”
Indtil for 40 år siden brugte ingeniører, navigatører, astronomer og bankfolk glideregler og bøger i tabeller til at udføre beregninger. ”Den definerende begivenhed, der bragte slutningen på lysbilledsreglen og bøgerne i borde var i 1972, da Hewlett-Packard introducerede HP-35, ” siger computermuseets seniordokent, Tim Robinson. ”Dette var den første håndholdte, fulde-funktionelle videnskabelige lommeregner, der erstattede alle de normale funktioner i tabeller og diasreglen.”
Ved toårsdagen for Charles Babbages fødsel afslørede Science Museum i London sin Difference Engine nr. 2, en fuldt fungerende beregningsmaskine. (Bettmann / Corbis) Selvom den nøjagtige opretter af den allerførste regnemaskine kan diskuteres, regnes Babbage blandt pionererne, der designede en maskine, der pålideligt kunne beregne ligninger. I et forsøg på at bygge sin forskellenmotor i 1830'erne sikrede Babbage finansiering fra den britiske regering og bestilte ingeniør og værktøjsbygger Joseph Clement til at fremstille de 25.000 dele. Da Clements var færdig med omkring halvdelen af delene, havde han og Babbage en uforsonlig konflikt, og projektet blev standset.
Efter et årti med arbejde måtte hele Babbage vise for sin indsats en lille demonstrationsmaskine, der blev brugt til at imponere salong gæster på hans lørdag soirees. Både Charles Dickens og Charles Darwin vendte håndtaget på maskinen, der blev betragtet som et teknisk gennembrud for sin tid. Ofte benævnt "det smukke fragment" er det en af de mest værdifulde artefakter i London Science Museum.
Når han mistede sine økonomiske støttemænd til beregningsmaskinen, designede Babbage og delvist byggede en ambitiøs enhed, han kalder ”analytisk motor.” Han tænkte på den i mange år, han anvendte mange af de samme principper og funktioner, der findes i nutidens computere, herunder programmerbare stempelkort og iteration. Det er hovedsageligt på grund af hans analytiske motor, at Babbage betragtes som "bedstefar til computeren."
”Han var en grundigt moderne tænker i, hvordan han tænkte på computing, ” sagde den tidligere Microsoft-teknologichef Nathan Myhrvold i et foredrag på Computer History Museum.
Ved hjælp af det, han havde lært at udvikle den analytiske motor, ændrede Babbage designet på sin forskelberegningsmaskine, men døde, før han kunne bygge den. Mot slutningen af det 20. århundrede porerede adskillige computergeeks over hans design. Doron Swade, dengang computerkurator ved Science Museum i London, besluttede at bygge Differences Engine nr. 2 uden at vide med sikkerhed, om det ville fungere. Det tog ham 17 år, men da han var færdig, virkede det lige som Babbage sagde, at det ville.
Differencemotoren var næsten klar til Babbages fødselsdagsfeiring, men projektet løb tør for penge, før maskinens typesæt og udskrivningsfunktioner blev afsluttet. Da Microsofts Bill Gates så det igangværende arbejde, foreslog han, at Myhrvold, der er en opfinder, arkæolog og investor, kunne finansiere færdiggørelsen af det. Kun hvis London-museet accepterede at opbygge en fungerende kopi til sin private samling, sagde Myhrvold under forseglingen af aftalen. Efter at den kolossale lommeregner forlader Silicon Valley-museet, er det på vej mod Myhrvolds hjem i Seattle, måske sammen med Tyrannosaurus rex-skelet i hans stue.
I mellemtiden demonstreres maskinen onsdag til fredag kl. 14 og i weekender kl. 13 og kl. 14 Under et for nylig besøg vendte en docent dreven på det fodbrede hjul og satte hende tilbage i det. Da gearene og knastene klikkede i bevægelse, bemærkede en tilskuer, at bevægelsen lignede den dobbelte helix af DNA. Publikum virket fortryllet af lommeregnerens elegante præcision. Til sidst fik Babbages geni skyld.
Den første computer menes at være opfindelsen af en matematiker fra det 19. århundrede
