Biografía de Charles Babbage, matemático y pionero informático

Charles Babbage (26 de diciembre de 1791 - 18 de octubre de 1871) fue un matemático e inventor inglés al que se le atribuye haber conceptualizado la primera computadora programable digital. Diseñada en 1821, la “Máquina Diferencial No. 1” de Babbage fue la primera máquina de cálculo automática exitosa y sin errores y se considera que es la inspiración para las computadoras programables modernas. A menudo llamado el "padre de la computadora", Babbage también fue un escritor prolífico, con una amplia variedad de intereses, incluidas las matemáticas, la ingeniería, la economía, la política y la tecnología.

Temprana edad y educación

Charles Babbage nació el 26 de diciembre de 1791 en Londres, Inglaterra, el mayor de cuatro hijos del banquero londinense Benjamin Babbage y Elizabeth Pumleigh Teape. Solo Charles y su hermana Mary Ann sobrevivieron a la primera infancia. La familia Babbage era bastante acomodada y, como único hijo sobreviviente, Charles tenía tutores privados y fue enviado a las mejores escuelas, incluidas Exeter, Enfield, Totnes y Oxford, antes de ingresar finalmente al Trinity College en Cambridge en 1810.

En Trinity, Babbage estudió matemáticas y en 1812 se unió a Peterhouse en la Universidad de Cambridge, donde era el mejor matemático. Mientras estuvo en Peterhouse, cofundó la Sociedad Analítica, una sociedad científica más o menos ficticia compuesta por algunos de los jóvenes científicos más conocidos de Inglaterra. También se unió a sociedades estudiantiles de orientación menos académica como The Ghost Club, preocupada por la investigación de fenómenos sobrenaturales, y el Extractors Club, dedicado a liberar a sus miembros de las instituciones mentales a las que se referían como "manicomios", en caso de que alguno estuviera comprometido con uno. .

Aunque había sido el mejor matemático, Babbage no se graduó con honores en Peterhouse en Cambridge. Debido a una disputa sobre la idoneidad de su tesis final para revisión pública, en cambio recibió un título sin examen en 1814.

Después de su graduación, Babbage se convirtió en profesor de astronomía en la Royal Institution of Great Britain, una organización dedicada a la educación e investigación científica, con sede en Londres. Luego fue elegido miembro de la Royal Society of London for Improving Natural Knowledge en 1816.

El camino de Babbage hacia las máquinas calculadoras

La idea de una máquina capaz de calcular e imprimir tablas matemáticas sin errores se le ocurrió por primera vez a Babbage en 1812 o 1813. A principios del siglo XIX, las tablas de navegación, astronómicas y actuariales eran piezas vitales de la floreciente Revolución Industrial . En la navegación, se utilizaron para calcular el tiempo, las mareas, las corrientes, los vientos, las posiciones del sol y la luna, las costas y las latitudes. Laboriosamente construidas a mano en ese momento, las tablas inexactas provocaron retrasos desastrosos e incluso la pérdida de barcos.

Babbage se inspiró para sus máquinas calculadoras en el telar Jacquard de 1801 , una máquina de tejer automática, que se accionaba a mano y se "programaba" mediante instrucciones entregadas por tarjetas perforadas. Habiendo visto los intrincados retratos tejidos automáticamente en seda por el telar Jacquard, Babbage se dispuso a construir una máquina calculadora infalible impulsada por vapor o manivela que calcularía e imprimiría tablas matemáticas de manera similar.

Los motores diferenciales

Babbage comenzó a crear una máquina para producir tablas matemáticas mecánicamente en 1819. En junio de 1822, anunció su invento a la Royal Astronomical Society en un artículo titulado “Nota sobre la aplicación de maquinaria para el cálculo de tablas astronómicas y matemáticas”. Lo denominó Máquina Diferencial No. 1, por el principio de las diferencias finitas, el principio detrás del proceso matemático de resolución de expresiones polinómicas por adición, y por lo tanto resoluble por maquinaria simple. El diseño de Babbage requería una máquina de manivela capaz de tabular cálculos con hasta 20 decimales.

En 1823, el gobierno británico se interesó y le dio a Babbage £ 1.700 para comenzar a trabajar en el proyecto, con la esperanza de que su máquina hiciera que su tarea de producir tablas matemáticas críticas requiriera menos tiempo y dinero. Aunque el diseño de Babbage era factible, el estado de la metalurgia de la época hacía que fuera demasiado costoso producir las miles de piezas mecanizadas con precisión que se necesitaban. Como resultado, el costo real de construir la Máquina Diferencial No. 1 superó con creces la estimación inicial del gobierno. En 1832, Babbage logró producir un modelo de trabajo de una máquina a escala reducida capaz de tabular cálculos con solo seis decimales, en lugar de los 20 decimales previstos en el diseño original.

Cuando el gobierno británico abandonó el proyecto de la Máquina Diferencial No. 1 en 1842, Babbage ya estaba trabajando en el diseño de su “Máquina Analítica”, una máquina calculadora mucho más compleja y programable. Entre 1846 y 1849, Babbage produjo un diseño para un "Máquina Diferencial No. 2" mejorado capaz de calcular hasta 31 decimales más rápidamente y con menos partes móviles.

En 1834, el impresor sueco Per Georg Scheutz construyó con éxito una máquina comercializable basada en el motor diferencial de Babbage conocido como el motor de cálculo Scheutzian. Si bien era imperfecto, pesaba media tonelada y tenía el tamaño de un piano de cola, el motor Scheutziano se demostró con éxito en París en 1855 y se vendieron versiones a los gobiernos de EE. UU. y Gran Bretaña.

El motor analítico, una verdadera computadora

Para 1834, Babbage había dejado de trabajar en la máquina diferencial y comenzó a planificar una máquina más grande y completa a la que llamó máquina analítica. La nueva máquina de Babbage fue un enorme paso adelante. Capaz de calcular más de una tarea matemática, realmente iba a ser lo que hoy llamamos “programable”.

Al igual que las computadoras modernas, el motor analítico de Babbage incluía una unidad lógica aritmética, flujo de control en forma de bifurcaciones y bucles condicionales, y memoria integrada. Al igual que el telar de Jacquard, que había inspirado a Babbage años antes, su máquina analítica debía programarse para realizar cálculos mediante tarjetas perforadas. Los resultados (salida) se proporcionarían en una impresora, un trazador de curvas y una campana.

Llamada la "tienda", la memoria de la Máquina Analítica debía ser capaz de contener 1.000 números de 40 dígitos decimales cada uno. El "molino" del motor, como la unidad lógica aritmética (ALU) en las computadoras modernas, debía ser capaz de realizar las cuatro operaciones aritméticas básicas, además de comparaciones y, opcionalmente, raíces cuadradas. De manera similar a la unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora moderna, el molino debía confiar en sus propios procedimientos internos para llevar a cabo las instrucciones del programa. Babbage incluso creó un lenguaje de programación para usar con el motor analítico. Similar a los lenguajes de programación modernos , permitía bucles de instrucciones y bifurcaciones condicionales .

Debido en gran parte a la falta de fondos, Babbage nunca pudo construir versiones funcionales completas de ninguna de sus máquinas calculadoras. No fue sino hasta 1941, más de un siglo después de que Babbage propusiera su motor analítico, que el ingeniero mecánico alemán Konrad Zuse demostró su Z3 , la primera computadora programable funcional del mundo.

En 1878, incluso después de declarar que la máquina analítica de Babbage era "una maravilla del ingenio mecánico", el comité ejecutivo de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia recomendó que no se construyera. Si bien reconoció la utilidad y el valor de la máquina, la El comité se opuso al costo estimado de construirlo sin ninguna garantía de que funcionaría correctamente.

Babbage y Ada Lovelace, la primera programadora

El 5 de junio de 1883, Babbage conoció a la hija de 17 años del famoso poeta Lord Byron , Augusta Ada Byron, condesa de Lovelace, más conocida como " Ada Lovelace ". Ada y su madre habían asistido a una de las conferencias de Babbage y, después de un poco de correspondencia, Babbage las invitó a ver una versión a pequeña escala de la máquina diferencial. Ada estaba fascinada y solicitó y recibió copias de los planos de la Máquina Diferencial. Ella y su madre visitaron fábricas para ver otras máquinas en funcionamiento.

Considerada una matemática talentosa por derecho propio, Ada Lovelace había estudiado con dos de los mejores matemáticos de su época: Augustus De Morgan y Mary Somerville. Cuando se le pidió que tradujera el artículo del ingeniero italiano Luigi Federico Menabrea sobre el motor analítico de Babbage, Ada no solo tradujo el texto original en francés al inglés, sino que también agregó sus propios pensamientos e ideas en la máquina. En sus notas adicionales, describió cómo se podría hacer que el motor analítico procesara letras y símbolos además de números. También teorizó sobre el proceso de repetición de instrucciones, o "bucle", una función esencial que se utiliza en los programas de computadora en la actualidad.

Publicado en 1843, la traducción y las notas de Ada describían cómo programar el motor analítico de Babbage, esencialmente convirtiendo a Ada Byron Lovelace en la primera programadora de computadoras del mundo.

Matrimonio y vida personal

En contra de los deseos de su padre, Babbage se casó con Georgiana Whitmore el 2 de julio de 1814. Su padre no quería que su hijo se casara hasta que tuviera suficiente dinero para mantenerse, pero aun así prometió darle £ 300 (£ 36,175 en 2019) por año para vida. La pareja finalmente tuvo ocho hijos juntos, solo tres de los cuales vivieron hasta la edad adulta.

En un lapso de solo un año, entre 1827 y 1828, la tragedia golpeó a Babbage cuando su padre, su segundo hijo (Charles), su esposa Georgiana y un hijo recién nacido murieron. Casi desconsolado, emprendió un largo viaje por Europa. Cuando su amada hija Georgiana murió alrededor de 1834, el devastado Babbage decidió sumergirse en su trabajo y nunca se volvió a casar.

A la muerte de su padre en 1827, Babbage heredó 100.000 libras esterlinas (más de 13,2 millones de dólares estadounidenses en 2019). En gran medida, la considerable herencia hizo posible que Babbage dedicara su vida a su pasión por desarrollar máquinas calculadoras.

Dado que la ciencia aún no se reconocía como profesión, sus contemporáneos veían a Babbage como un "caballero científico", un miembro de un gran grupo de aficionados aristocráticos que, en virtud de ser ricos de forma independiente, podía perseguir sus intereses sin preocupaciones. medios de apoyo externos. Los intereses de Babbage no se limitaban en modo alguno a las matemáticas. Entre 1813 y 1868, fue autor de varios libros y artículos sobre manufactura, procesos de producción industrial y política económica internacional.

Aunque nunca fue tan publicitado como sus máquinas calculadoras, los otros inventos de Babbage incluyeron un oftalmoscopio, un registrador de "caja negra" para catástrofes ferroviarias, un sismógrafo, un altímetro y el cazador de vacas para evitar daños en la parte delantera de las locomotoras ferroviarias. Además, propuso aprovechar los movimientos de las mareas de los océanos para producir energía, un proceso que se está desarrollando como fuente de energía renovable en la actualidad.

Aunque a menudo se lo considera un excéntrico, Babbage fue una superestrella en los círculos intelectuales y sociales de Londres en la década de 1830. Sus fiestas habituales de los sábados en su casa de Dorset Street se consideraban asuntos de "no faltar". Fiel a su reputación de narrador encantador, Babbage cautivaba a sus invitados con los últimos chismes de Londres y conferencias sobre ciencia, arte, literatura, filosofía, religión, política y arte. “Todos estaban ansiosos por ir a sus gloriosas veladas”, escribió la filósofa Harriet Martineau sobre las fiestas de Babbage.

A pesar de su popularidad social, Babbage nunca fue confundido con un diplomático. A menudo lanzaba vehementes ataques verbales en público contra miembros de lo que consideraba el “establecimiento científico” por su falta de visión. Desafortunadamente, a veces incluso atacó a las mismas personas a las que buscaba apoyo financiero o técnico. De hecho, la primera biografía de su vida, escrita por Maboth Moseley en 1964, se titula “Irascible Genius: A Life of Charles Babbage, Inventor”.

Muerte y legado

Babbage murió a los 79 años el 18 de octubre de 1871, en su casa y laboratorio en 1 Dorset Street en el barrio londinense de Marylebone, y fue enterrado en el cementerio Kensal Green de Londres. Hoy en día, la mitad del cerebro de Babbage se conserva en el Museo Hunterian del Royal College of Surgeons de Londres y la otra mitad se exhibe en el Museo de Ciencias de Londres.

Después de la muerte de Babbage, su hijo Henry continuó el trabajo de su padre, pero tampoco logró construir una máquina completamente funcional. Otro de sus hijos, Benjamin, emigró al sur de Australia, donde en 2015 se descubrieron muchos de los papeles de Babbage y piezas de sus prototipos.

En 1991, Doron Swade, curador del Museo de Ciencias de Londres, construyó con éxito una versión totalmente funcional de la máquina diferencial n.º 2 de Babbage . Con una precisión de 31 dígitos, más de 4000 piezas y un peso de más de tres toneladas métricas, funciona exactamente como lo había previsto Babbage 142 años antes. La impresora, terminada en 2000, tenía otras 4.000 piezas y pesaba 2,5 toneladas métricas. En la actualidad, Swade es un miembro clave del equipo del proyecto Plan 28 , el intento del Museo de Ciencias de Londres de construir un motor analítico Babbage funcional a gran escala.

A medida que se acercaba al final de su vida, Babbage se dio cuenta de que nunca completaría una versión funcional de su máquina. En su libro de 1864, Pasajes de la vida de un filósofo , proféticamente afirmó su convicción de que sus años de trabajo no habían sido en vano. 

“Si, sin ser advertido por mi ejemplo, cualquier hombre emprende y logra realmente construir una máquina que incorpore en sí misma todo el departamento ejecutivo del análisis matemático sobre principios diferentes o por medios mecánicos más simples, no tengo miedo de dejar mi reputación en su cargo, porque sólo él podrá apreciar plenamente la naturaleza de mis esfuerzos y el valor de sus resultados.”

Charles Babbage fue una de las figuras más influyentes en el desarrollo de la tecnología. Sus máquinas sirvieron como el predecesor intelectual de una amplia gama de técnicas informáticas y de control de fabricación. Además, se le considera una figura significativa en la sociedad inglesa del siglo XIX. Publicó seis monografías y al menos 86 artículos, y dio conferencias sobre temas que iban desde la criptografía y la estadística hasta la interacción entre la teoría científica y las prácticas industriales. Tuvo una gran influencia en destacados filósofos políticos y sociales, incluidos John Stuart Mill y Karl Marx .

Fuentes y referencias adicionales

• Babbage, Charles. "Pasajes de la vida de un filósofo". Las obras de Charles Babbage. ed. Campbell-Kelly, Martin. vol. 11. Londres: William Pickering, 1864. Imprimir.
• Bromley, AG "." Motor analítico de Charles Babbage, 1838 Annals of the History of Computing 4.3 (1982): 196–217. Impresión.
• Cocina, Simón. "." Mentes, máquinas y agentes económicos: recepciones de Cambridge de los estudios de Boole y Babbage en historia y filosofía de la ciencia, parte A 36.2 (2005): 331–50. Impresión.
• Crowley, Mary L. " La 'diferencia' en la máquina diferencial de Babbage ". El profesor de matemáticas 78.5 (1985): 366–54. Impresión.
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• Hyman, Antonio. "Charles Babbage, pionero de la computadora". Princeton: Princeton University Press, 1982. Imprimir.
• Kuskey, Jessica. " Matemáticas y la mente mecánica: Charles Babbage, Charles Dickens y el trabajo mental en 'Little Dorrit '". Dickens Studies Annual 45 (2014): 247–74. Impresión.
• Lindgren, Michael. "Gloria y fracaso: las máquinas diferenciales de Johann Müller, Charles Babbage y Georg y Edvard Scheutz". Trans. McKay, Craig G. Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1990. Impreso.

Actualizado por Robert Longley