Charles Babbage é geralmente lembrado como o profeta do computador moderno do século XIX. Ele foi um matemático que projetou dois tipos distintos de dispositivos de computação mecânicos que foram redescobertas no final de 1930, numa altura em que os engenheiros americanos e europeus estavam a construir máquinas de computação electrónicas. Desde esse período, a história de Babbage serviu como um ponto de partida para a era do computador, o fundador distante de uma disciplina moderna. O Museu da Ciência de Londres construiu uma das suas máquinas de computação baseado nos planos originais, a fim de demonstrar a validade das ideias de Babbage.
Babbage explorou uma série de campos, incluindo a geologia, química, economia, electricidade, matemática, astronomia, estatística e engenharia mecânica. Ele desenvolveu três temas básicos fundamentais para a prática da ciência. O primeiro foi a importância da análise, a dissecação de ideias nos seus componentes fundamentais. O segundo foi o valor do simbolismo, a ferramenta para gravar e manipular ideias. A última é a necessidade do bom. Estes temas são vistos nos seus esforços para reformar a comunidade científica inglesa.
Educação e Início de Carreira
Babbage nasceu numa família de classe média. O seu pai era um banqueiro de Londres, que fez dinheiro suficiente para ser capaz de comprar uma propriedade no país. Embora ele tenha sido educado em escolas regionais menores, Babbage foi preparado para o exame da Universidade de Cambridge por um professor de Oxford. Neste trabalho preparatório, Babbage demonstrou uma habilidade importante na matemática e interesse nos trabalhos matemáticos escritos de matemáticos continentais representados por Leonhard Euler, Joseph-Louis Lagrange, e Pierre-Simon Laplace, um grupo que foi muitas vezes identificado como a “escola analítica.”
Babbage entrou para o Trinity College, em Cambridge, no outono de 1810. Os seus primeiros meses foram estranhos enquanto ele lutava para encontrar um lugar entre os estudantes aristocratas. Ele evitou o curso normal de estudo na Universidade de Cambridge, que era focada nas ideias matemáticas de Isaac Newton, e passou horas estudando os matemáticos analíticos. Na primavera de 1812 ele e um grupo de estudantes formaram uma organização conhecida como a Sociedade Analítica. O líder desse grupo foi John Herschel, filho do astrónomo William Herschel. Para o resto da vida de Babbage, Herschel seria o seu melhor amigo e confidente mais próximo. Durante os dezoito meses seguintes, Babbage e Herschel prepararam um pequeno volume de papéis matemáticos chamados de Memórias da Sociedade Analítica. Após Herschel se ter formado na faculdade em maio de 1813, Babbage voltou a sua atenção da matemática à química. Ele criou um pequeno laboratório e começou um programa de experiências. A maioria destas experiências consistiu em submeter substâncias diferentes a temperaturas extremamente altas. O seu estudo foi orientado pelo inglês Smithson Tennant. O interesse de Babbage no assunto desapareceu quando o seu tempo na faculdade chegou ao fim, mas ele escreveria mais tarde que “nunca me arrependi do tempo que dediquei (química) no início da minha carreira”.
Em junho de 1814, Babbage deixou Cambridge com um grau de bacharel e mudou-se para Londres. Embora ele seja geralmente associado com as ideias tradicionais de cálculo, análise de movimentos e forças de Babbage, na verdade, ele dedicou a maior parte das suas energias a um ramo da álgebra chamado de cálculo de funções. Este ramo olha para grandes classes de funções matemáticas e tenta determinar as propriedades dessas funções.
Babbage viajou para a França em busca de livros científicos. Em Paris, ele leu um trabalho de Gaspard de Prony, sobre tabelas logarítmicas e trigonometria. Esse trabalho impressionou Babbage, e ele iria recorrer a ele quando voltou para a Inglaterra.
A máquina das diferenças
Em 1820 ele tornou-se membro fundador da Sociedade Astronómica. Num projeto da sociedade ele concebeu uma máquina que servia para ajudar no cálculo das tabelas das posições dos corpos celestes em cada noite do ano. A máquina iria calcular interpolações polinomiais. Babbage chamou esta máquina de máquina das diferenças, pois utilizou o método de diferenças finitas para calcular as interpolações. Por esta ideia, ele recebeu uma medalha de ouro da Sociedade Astronómica e recebeu fundos do governo britânico para completar a máquina.
Embora Babbage tenha sido, rapidamente, capaz de completar um protótipo da sua máquina de diferenças, ele passou sete anos a refinar o projeto e o desenvolvimento de novas técnicas de maquinaria. Durante esse tempo ele visitou diversas empresas inglesas, de modo a aprender com eles engenharia mecânica avançada.
A Máquina Analítica
Em 1834, com a sua máquina das diferenças ainda inacabada, Babbage criou uma nova máquina, mais geral para a avaliação de funções. Esta máquina assemelhava-se ao computador moderno na medida em que as operações de leitura eram a partir de uma sequência de cartões perfurados e realizavam essas operações em números individuais. Ele também tinha um meio de armazenamento e recuperação de números. Ele deu o nome de Máquina Analítica. Era muito mais complicada que a máquina das diferenças, que poderia calcular apenas polinómios.
No seu trabalho sobre a Máquina Analítica, Babbage foi brevemente assistido por Ada Lovelace, filha do poeta Lord Byron (George Gordon Byron). Lovelace desempenhou um papel chave que mudou a ideia de Babbage. Ela traduziu e anotou uma descrição da Máquina Analítica e escreveu as instruções que iriam calcular um conjunto de valores chamados números de Bernoulli. Na terminologia moderna, o termo programa seria usado para identificar este conjunto de instruções.
Babbage aperfeiçoou o projeto da máquina, descrevendo cuidadosamente o movimento de cada parte. Através desses anos, as suas ideias sobre o cálculo chamaram a atenção das pessoas tanto na Inglaterra como na Europa. Em 1840, Babbage discutiu a sua Máquina Analítica numa conferência científica em Turim, Itália, que provou ser um dos momentos mais gratificantes da sua vida. Dois anos mais tarde, a sua oficina foi visitada pelo príncipe Albert, marido da Rainha Vitória.
Durante o ano de 1842, o governo britânico tinha apoiado o desenvolvimento das máquinas de computação de Babbage e tinham-lhe dado quinze mil libras para ajudar a pagar materiais e um operador qualificado. No entanto, o governo tornou-se impaciente com o progresso de Babbage. Em vinte anos de trabalho, ele não tinha conseguido completar, uma máquina de trabalho. No outono daquele ano, o ministro das Finanças informou que o governo deixaria de fornecer-lhe fundos.
Em 1854, as ideias de Babbage chamaram a atenção de George e Edvard Scheutz, um pai e filho da Suécia. Depois de ler uma descrição da máquina das diferenças, eles projetaram e construiram a sua própria versão. Esta máquina foi menor e mais leve do que a máquina concebida por Babbage. Usaram engrenagens e alavancas em contraste com a tecnologia utilizada para um motor a vapor. A máquina de Babbage ocuparia um quarto. A máquina Scheutz parecia uma caixa de música complicada.
Babbage estava satisfeito com o motor Scheutz e elogiou-o publicamente.
Anos depois
Nesse momento Babbage começou a retirar-se do trabalho científico.
Babbage continuou a ser um dos principais membros da comunidade científica. Ele conhecia Charles Darwin e teve uma breve correspondência com George Boole. Em 1861, ele escreveu uma autobiografia, que é em grande parte uma defesa das suas ideias em máquinas de computação. Ele também voltou à sua Máquina Analítica, olhando para os cálculos e a ver como ele poderia fazê-las com a sua máquina. Ele olhou para diferentes expressões matemáticas e tentou escrever o código para elas. Ele morreu em 1871 com as suas máquinas ainda inacabadas.
