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"La máquina de las diferencias": su antecedente inmediato
"No fue sino varios años después que Babbage diseñó realmente la primera de sus máquinas, la Máquina de Diferencias, que fue acabada en 1822. Era algo relativamente modesto: básicamente, una máquina sumadora que estaba diseñada especialmente para el cálculo de polinomios, tales como X2 x X + 41. El modelo de Babbage trabajaba con una precisión de seis cifras decimales y fue usado realmente en el cálculo de tablas.
Como paso siguiente, Babbage propuso hacer una Máquina de Diferencias mayor, que sería capaz de trabajar con una precisión de veinte cifras decimales; nada fácil, incluso con los estándares modernos. El gobierno inglés contribuyó con unas diecisiete mil libras en su construcción, pero nunca se terminó. Las técnicas de ingeniería en tiempos de Babbage no estaban tan avanzadas como su imaginación, y nadie podía hacer las palancas y ruedas dentadas con la precisión necesaria."
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La máquina analítica: un calculador automático total
"En 1833, Babbage ideó un nuevo dispositivo,
la Máquina Analítica, que le ocupó el resto de su vida y que, igualmente, nunca consiguió construir. La nueva máquina representaba un profundo avance conceptual sobre la antigua. La Máquina de Diferencias estaba diseñada para ejecutar solamente el conjunto limitado de operaciones necesario para calcular polinomios sencillos; la Máquina Analítica estaba diseñada para realizar cualquier operación aritmética y enlazar tales operaciones entre sí para resolver, en principio, cualquier problema aritmético concebible.
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Su máquina tendría cuatro partes básicas. Habría lo que Babbage llamaba el «almacén», en el que se colocarían los datos numéricos participantes en un cálculo. Consistiría en columnas de ruedas, cada una con diez dígitos grabados. Babbage quería que el almacén albergase mil números de 50 dígitos. Al tratar de construir su almacén, produjo miles de soberbios dibujos mecánicos y una gran variedad de técnicas de taller. La segunda parte básica de su calculador iba a ser el «molino»: la parte en la que se llevarían a cabo las operaciones aritméticas, mediante la rotación de engranajes y ruedas. En tercer lugar, habría un dispositivo —esencialmente una colección de engranajes y palancas— que podrían transferir números de uno a otro entre el molino y el almacén. Y, finalmente, había un mecanismo para meter y sacar los datos numéricos.
La mejor descripción del calculador propuesto por Babbage no la dio él mismo (a pesar de lo afilado de su lengua, era, especialmente en la última parte de su vida, casi incapaz de dar una explicación coherente de la Máquina Analítica) sino Ada Augusta, condesa de Lovelace, «la hija única de la casa y el corazón» del poeta Byron. Lady Lovelace, nacida en 1815, mostró pronto una considerable aptitud para las matemáticas.
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Mucho de lo que se conoce acerca de los principios de la Máquina Analítica es el resultado del interés de la señorita Byron. En 1840, Babbage dio algunas conferencias en Turín, y entre la audiencia había un ingeniero militar italiano llamado L. F. Menabrea, que formaba parte de la Academia Real de Turín. Menabrea quedó tan impresionado por las conferencias, que las resumió en un artículo, en francés, publicado en Ginebra en 1842. Posteriormente, Lady Lovelace tradujo este artículo al inglés, con comentarios.
Este artículo, con sus anotaciones, es la mejor explicación disponible de los aspectos técnicos de la Máquina Analítica de Babbage. Lady Lovelace describió con gran detalle el método que Babbage había ideado para introducir y extraer datos de la máquina. Su plan era aprovechar el método de tarjetas perforadas que el inventor francés Jacquard había creado para tejer los dibujos en las alfombras. El esquema de perforaciones se utilizaba para determinar qué hilos se tejerían en el dibujo de la alfombra en cada paso de la lanzadera, y el proceso completo se basaba en si ciertas varillas en el telar de Jacquard encontraban o no perforaciones en las tarjetas.
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Babbage se propuso hacer un uso similar de las tarjetas para el funcionamiento de la Máquina Analítica, siendo la principal diferencia que los esquemas de perforaciones se corresponderían con signos matemáticos. Como Lady Lovelace lo expuso, «Podemos decir, muy apropiadamente, que la Máquina Analítica teje dibujos algebraicos, de igual modo que el telar Jacquard teje flores y hojas».
Cualquier persona familiarizada con la programación moderna solamente puede maravillarse ante la complejidad de las ideas de Babbage sobre el tema. En primer lugar, vio claramente que por medio de sus tarjetas podía programar su máquina para que hiciese automáticamente la mayor parte de las operaciones. Los primeros calculadores habían sido fundamentalmente manuales, y el operador había tenido que intervenir físicamente en cada paso de la ejecución. Lady Lovelace escribió: «Esta máquina excede a sus predecesoras en la extensión de los cálculos que puede ejecutar, en la facilidad, seguridad y precisión con las que puede ejecutarlos, y en la ausencia de la necesidad de intervención de la inteligencia humana durante la ejecución de sus cálculos».
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Hoy, cuando se necesita una cantidad, tal como un logaritmo, un calculador electrónico puede, normalmente, calcularlo mucho más rápidamente de lo que se tardaría en leerlo de una tabla almacenada. Esta posibilidad fue-prevista por Babbage: «Es un problema interesante, que solamente el tiempo puede resolver, el saber si tales tablas copiadas en tarjetas serán algún día requeridas por la Máquina», y agregaba: «Las tablas se usan para ahorrar el tiempo de estar calculando continuamente números individuales. Pero los cálculos a hacer por la Máquina son tan rápidos, que parece probable que supondrá menos trabajo calcularlos directamente a partir de las fórmulas apropiadas, que recurriendo a sus propias tablas». Además, Babbage parece haber comprendido claramente una de las más extraordinarias y útiles aptitudes de los calculadores automáticos: la habilidad de ejecutar operaciones condicionales, tales como las requeridas por la sentencia IF de FORTRAN.
Sobra decir que cualquier máquina puede proveer solamente un número limitado de lugares, y Babbage utilizó este hecho al diseñar su Máquina Analítica para que tomase decisiones.
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... la máquina de Babbage podía modificar el curso de su acción de acuerdo con el resultado de cálculos previos. Babbage describió este proceso como «la máquina moviéndose adelante al comerse su propia cola», y pensó utilizarlo, entre otras cosas, en la programación de la máquina para ejecutar ciclos de operaciones. Si se necesitaba ejecutar un cierto conjunto de operaciones, digamos diez veces, se podría poner el número 10 en un registro especial.
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Esta secuencia de operaciones, que se asemeja a la solicitada por las sentencias DO del FORTRAN, va incorporada en todos los ordenadores modernos.
Babbage empleó casi cuarenta años en tratar de construir la Máquina Analítica. Casi no podía pensar en otra cosa. En julio de 1836, uno de sus amigos, una matemática llamada Mary Somerville, escribió a otro amigo: «El señor Babbage tiene aspecto desdichado y no se encuentra bien. He hecho cuanto he podido para persuadirle de que se fuese de la ciudad, pero en vano. Temo que la máquina sea su muerte, pues estoy segura de que la máquina humana no puede soportar esa energía sin reposo de la mente». En 1842, el gobierno dejó de financiar sus proyectos [...]
y él y Lady Lovelace gastaron un tiempo considerable tratando, sin éxito, de inventar un sistema seguro de apostar a los caballos, a fin de obtener dinero para la Máquina.
A la fecha en que murió Babbage, en 1871, la máquina se había comido mucho de su fortuna personal. Algunas de sus partes llegaron a construirse (principalmente por su hijo, H. P. Babbage), únicamente para convertirse en curiosidades de museo, y se hicieron muchos dibujos detallados de otras partes. Su trabajo era un enigma para la mayoría de sus contemporáneos, y dado que nunca se terminó, no puede adivinarse cómo hubiesen reaccionado ante un calculador en gran escala.
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el trabajo de Babbage fue olvidado hasta los años cuarenta, cuando otra generación de científicos e ingenieros, luchando de nuevo con el problema de diseñar calculadores digitales de gran escala, llegaron a darse cuenta de que Babbage, con todos sus engranajes y bielas, se les había anticipado."
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(Fragmentos de la siguiente fuente bibliografica).
Libro: La máquina analítica - Jeremy Bernstein (1964)
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Acerca del libro y su autor
La maquina analitica: es una de sus primeras obras publicadas con el titulo de "Analytical Engine" y reeditada en 1981. Fisico estadounidense, profesor Emerito del Stevens Institute of Technology. Periodista hasta 1993 del periodico New Yorker y divulgador cientifico en temas de cosmologia, fisica. Autor tambien de diversos ensayos biograficos sobre sus principales referentes hitoricos de la fisica en el siglo XX.
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Jeremy Bernstein
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