计算机科学之父 计算机之父有谁

当提到“计算机之父”，大多数人首先想到的或许是阿兰·图灵，或者冯·诺依曼、查尔斯·巴贝奇等人物。在搜索引擎中用英文搜索“father of computer”时，排名第一的始终是查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage KH）。

这个名字在大众中并不十分响亮的英国绅士，实际上耗费了足够制造两艘军舰和22台蒸汽火车头的资金，以及他父亲留下的全部财产，但终其一生也没能完成他所构想的机器。他的超前设想被誉为现代计算机的先驱，也使他成为了“计算机之父”。

巴贝奇从小便展现出对事物的极大好奇心，他会拆解玩具来研究其内部构造。由于健康问题，他在8岁时就开始接受私人教师的辅导。1810年10月，他进入了剑桥大学三一学院，这所学院以其规模、财力和声誉著称。

三一学院在20世纪内赢得了34个诺贝尔奖和4个菲尔兹奖，其杰出校友包括牛顿、波尔和伯特兰·罗素等。巴贝奇对这所学府寄予了厚望，但他很快发现，学院的数学知识远不及他自己所掌握的，他已经提前自学了这些内容，感到颇为孤独。

1820年，巴贝奇参与了英国皇家天文学会的创立，该组织需要进行大量复杂的计算，然而当时并没有完全准确的计算表。巴贝奇意识到，人工计算难以实现完美的精度，于是开始考虑是否可以用机器来代替这些繁琐的过程。

当时的机械计算机已存在了三百多年，但仍只能进行基本的加减乘除运算。1820年，托马斯·德科尔马发明的计算器在商业上取得了一定的成功，但与巴贝奇的要求仍有很大差距。

1822年6月14日，巴贝奇向皇家天文学会提交了一篇名为《论机械在天文及数学用表计算中的应用》的论文，正式提出了差分机的概念，并因此获得了皇家天文学会的金质奖章。与论文一起展示的还有差分机0号原型机，这种机器通过将复杂的函数表计算转换为差分运算，简化了计算过程。

英国政府在看到原型机后，决定资助1700英镑，希望巴贝奇能开发出一种实用的产品来解决数值表编写的问题。实际操作中的困难远超预期。差分机的制造精度要求超过了当时的技术水平，巴贝奇到处寻找零件，却发现大多数零件都不适用。他原本预计两三年可以完成，但十年过去了，设计稿只完成了七分之一。

1842年，政府宣布停止资助，差分机项目在经历了20年的挫折后宣告失败，花费总额达到17000英镑，相当于最初预算的十倍，相当于22台蒸汽机车或2艘战舰的费用。尽管如此，巴贝奇并没有因此气馁，他将精力转向了一项更具开创性的研究。

差分机虽强大，但仅能处理多项式运算。巴贝奇希望通过“机器”将计算和印刷过程完全自动化，从而消除计算、抄写、校对和印刷中的错误。他借鉴了法国织布工用穿孔卡片控制织布机的创意，开始设计一种可编程的机器——分析机。分析机设有打印装置、曲线绘图仪、响铃和打孔机等功能，这一设计将机械计算的理念提升到了新的高度。

后来发现，巴贝奇设计的分析机结构与现代计算机惊人地相似，现代计算机的五大组成部件直到1945年才由冯·诺依曼明确提出。不幸的是，分析机的研制也陷入了类似差分机的困境，巴贝奇用了几十年的时间，耗尽了所有财富，仍未能完成分析机的全部制造。

分析机的半成品现藏于伦敦科学博物馆。巴贝奇在遗言中写道，他希望若有人能够成功制造出一台具有全部数学分析能力的机器，他愿意将自己的声誉毫无保留地让给那个人，因为只有那个人能够真正理解他所付出的努力和这些努力的真正价值。

尽管巴贝奇未能亲手完成完整的“分析机”，他的贡献却开启了计算机化进程，计算机逐渐征服了世界。他仍被广泛誉为“现代计算机之父”。

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