Computer

De in Londen geboren Charles Babbage (1791-1871) is een tengere jongen, die tijdens zijn jeugd met ernstige ziekten te maken krijgt. De jonge Charles is leergierig en heeft een voorliefde voor wiskundige problemen. Als hij als negentienjarige jongen wiskunde gaat studeren in de universiteitsstad Cambridge, blijkt hij zijn leermeesters ver vooruit. De sommen vervelen hem en hij neemt zijn toevlucht tot de bibliotheek, waar hij smult van allerlei wiskundige publicaties.

Een jaar later is hij een van de oprichters van de Analytical Society en op dat moment, in 1812, loopt hij al met het idee rond om een mechanische rekenmachine te bouwen. Terwijl hij in een van de kamers van de Society zit, gebogen over een tabel met logaritmes, komt een vriend binnen. „Babbage, waar zit je over te dro- men?” Charles antwoordt: „Ik denk dat je al deze tabellen ook door een machine kunt laten berekenen.”

Het duurt tot 1819 voor hij zo'n apparaat gaat bouwen, in 1822 is dat grotendeels klaar. De rekenmachine kan weliswaar alleen optellen, maar door slimme combinatie van de optelopdrachten kan Babbage daarmee ook ingewikkelde berekeningen uitvoeren. Het apparaat rekent bijvoorbeeld uit wat n2+ n + 41 is terwijl de waarde van n varieert. Dat gaat met een snelheid van 12 berekeningen per minuut.

25.000 onderdelen
Een jaar later krijgt Babbage een gouden medaille voor zijn ontwerp, van de Royal Astronomican Society. Met de bijbehorende beurs wil hij een grote broer maken van z'n eerste machine. Het ontwerp van de nieuwe Difference Engine bestaat uit 25.000 onderdelen. Rond de randen van een serie wielen staan getallen op verticale assen. Als ze draaien, kunnen de assen getallen bij elkaar optellen – is de uitkomst hoger dan 9, dan transporteert een speciaal onderdeel een cijfer naar een volgende kolom.

De bouw van de machine verloopt niet voorspoedig, door gebrek aan geld. Pas in 1832 is eenzevende deel ervan opgebouwd. Intussen bekleedt Babbage de beroemde post van hoogleraar wiskunde in Cambridge, die eerder bezet is door Isaac Newton en later door Stephen Hawking. Hij is dan al bezig met een nieuw ontwerp: de Analytical Engine.

Deze machine is een echte voorloper van de huidige computer. Zij bestaat uit vijf onderdelen: het geheugen (”store”), de processor of rekeneenheid (”mill”), een programma in de vorm van ponskaarten (”control”) en de invoer en uitvoer van getallen. Het geheugen kan 1000 getallen van 50 cijfers bevatten. Ook dit apparaat –uitgevoerd in koper, aangedreven door een stoommachine– bestaat alleen op papier en in Babbages brein.

Het duurt een eeuw voor de eerste computer gebouwd wordt, volgens dezelfde basisprincipes. In het Londense Science Museum is sinds 1991 de enige werkende versie van de Difference Engine te zien. De Analytical Engine bestaat alleen virtueel, op de Zwitserse homepage van een van de schrijvers van het programma AutoCAD: www.fourmilab.ch/babbage.