https://frosthead.com

Mem-Booting Desain Komputer yang Berusia 200 Tahun

Ketika pengolah angka hari ini ingin membuat perhitungan cepat, mereka meraih ponsel cerdas mereka, sebuah perangkat yang praktis tak terbayangkan dua abad lalu. Tetapi pada tahun 1820-an, setidaknya seorang ahli matematika yang berpikiran maju membayangkan mesin penghitung, meskipun jauh dari portabel. Frustrasi oleh kesalahan manusia yang ia temukan dalam tabel angka yang dicetak, penemu bahasa Inggris Charles Babbage merancang mesin untuk melakukan fungsi matematika dan secara otomatis mencetak hasilnya. Desain awalnya, yang meminta 25.000 bagian, akan memiliki berat 15 ton dan seukuran kereta kuda.

Rencananya terlihat bagus di atas kertas, tetapi Babbage tidak pernah bisa membangun mesinnya. Lebih dari seabad setelah kematiannya pada tahun 1871, sejarawan komputer meniup debu dari 5.000 halaman catatan dan gambarnya dan bertanya-tanya apakah idenya dapat bekerja. Pada tahun 1991, pada peringatan dua abad kelahiran Babbage, Science Museum di London meluncurkan Difference Engine No. 2, mesin penghitung yang berfungsi penuh, dibuat sesuai dengan spesifikasi gambar penemu. Klon skala penuh dari mesin itu sekarang dipajang di Mountain View, California, di Computer History Museum hingga Desember 2009.

Babbage menyebut penemuannya sebagai "mesin perbedaan" karena fungsinya didasarkan pada prinsip matematika dari perbedaan hingga, yang menghitung fungsi matematika yang kompleks dengan penambahan berulang tanpa menggunakan perkalian atau pembagian. Dibangun dalam kerangka besi, mesin yang dipajang memiliki panjang 11 kaki dan tinggi 7 kaki. Dengan setiap belokan crank, steel dan bronze cams dan rods menjadi tindakan yang tepat, mengklik lembut seperti jam Victoria. Kurung baja berputar dan kolom roda gigi, yang mewakili angka, menciptakan tarian heliks mekanis fluida. Tidak ada layar sentuh, tentu saja, tetapi setelah empat engkol, mesin dapat menghitung persamaan aljabar dalam enam detik.

Babbage lahir pada 1791 pada awal Revolusi Industri Inggris. Dia belajar di Cambridge, dan berkat warisan dari ayahnya yang kaya, punya waktu luang untuk memikirkan bagaimana segala sesuatunya bekerja dan meningkatkannya. Babbage menemukan cowcatcher, alat di depan kereta yang membersihkan puing-puing tanpa memperlambat kereta. Dia juga meningkatkan pensinyalan mercusuar dan menciptakan sistem pelepasan cepat untuk gerbong kereta api. Hidup di tengah semua perubahan menakjubkan yang ditimbulkan oleh zaman industri, Babbage, mengamati satu lagi set tabel angka yang dicetak dengan kesalahan, pernah berseru: "Saya berharap kepada Tuhan perhitungan ini telah dijalankan dengan uap!"

Hingga 40 tahun yang lalu, insinyur, navigator, astronom dan bankir menggunakan aturan slide dan buku tabel untuk melakukan perhitungan. “Peristiwa menentukan yang membawa akhir aturan slide dan buku-buku tabel pada tahun 1972, ketika Hewlett-Packard memperkenalkan HP-35, ” kata pemandu senior museum komputer, Tim Robinson. "Ini adalah kalkulator ilmiah fungsi penuh genggam pertama yang menggantikan semua fungsi normal tabel dan aturan slide."

Mesin hitung diferensial Charles Babbage Pada peringatan dua abad kelahiran Charles Babbage, Science Museum di London meluncurkan Difference Engine No. 2, mesin penghitung yang berfungsi penuh. (Bettmann / Corbis)

Meskipun pencipta tepat kalkulator pertama masih bisa diperdebatkan, Babbage dihitung di antara para perintis yang merancang mesin yang andal bisa menghitung persamaan. Dalam upaya untuk membangun mesin perbedaannya di tahun 1830-an, Babbage memperoleh dana dari pemerintah Inggris dan menugaskan insinyur dan pembuat alat Joseph Clement untuk membuat 25.000 bagian. Ketika Clements selesai sekitar setengah bagian, dia dan Babbage memiliki perselisihan yang tak dapat didamaikan dan proyek dihentikan.

Setelah satu dekade bekerja, semua Babbage harus menunjukkan untuk upayanya adalah sebuah mesin demonstrasi kecil, yang digunakan untuk mengesankan para tamu ruang tamu di hari Sabtu malam. Baik Charles Dickens dan Charles Darwin memutar gagang mesin yang dianggap sebagai terobosan teknik pada masanya. Sering disebut sebagai "fragmen yang indah, " itu adalah salah satu artefak paling berharga di London Science Museum.

Begitu ia kehilangan pendukung keuangannya untuk mesin hitung, Babbage merancang dan membangun sebagian perangkat ambisius yang ia sebut "Mesin Analitik." Bercakap-cakap selama bertahun-tahun, ia menerapkan banyak prinsip dan fitur yang sama yang ditemukan di komputer saat ini, termasuk kartu punch dan iterasi yang dapat diprogram. Ini terutama karena Mesin Analitiknya bahwa Babbage dianggap sebagai "kakek dari komputer."

"Dia adalah seorang pemikir yang sepenuhnya modern dalam pemikirannya tentang komputasi, " kata mantan pejabat teknologi Microsoft Nathan Myhrvold dalam sebuah ceramah di Museum Sejarah Komputer.

Dengan menggunakan apa yang telah ia pelajari dalam mengembangkan Mesin Analitis, Babbage memodifikasi desain mesin penghitung selisihnya tetapi meninggal sebelum ia dapat membuatnya. Menjelang akhir abad ke-20, beberapa geek komputer meneliti desainnya. Doron Swade, yang saat itu menjadi kurator komputasi di Science Museum di London, memutuskan untuk membuat Difference Engine No. 2 tanpa tahu pasti apakah itu akan berhasil. Butuh 17 tahun, tetapi ketika dia selesai, itu bekerja seperti yang dikatakan Babbage.

Mesin perbedaan hampir siap untuk perayaan ulang tahun Babbage, tetapi proyek kehabisan uang sebelum menyelesaikan fungsi pengaturan huruf dan cetak mesin. Ketika Bill Gates dari Microsoft melihat pekerjaan yang sedang berjalan, ia menyarankan agar Myhrvold, yang merupakan penemu, arkeolog dan investor, dapat membiayai penyelesaiannya. Hanya jika Museum London setuju untuk membangun replika yang berfungsi untuk koleksi pribadinya, Myhrvold mengatakan dalam menyegel kesepakatan. Setelah kalkulator kolosal meninggalkan museum Silicon Valley, itu menuju rumah Myhrvold di Seattle, mungkin bergabung dengan kerangka Tyrannosaurus rex di ruang tamunya.

Sementara itu, mesin didemonstrasikan Rabu hingga Jumat pukul 2 siang dan pada akhir pekan pukul 1 dan 2 siang. Selama kunjungan baru-baru ini, seorang pemandu putar memutar engkol roda selebar, menempatkannya kembali ke dalamnya. Ketika roda gigi dan kamera bergerak, seorang penonton berkomentar bahwa gerakan itu tampak seperti heliks ganda DNA. Penonton tampak terpesona oleh presisi kalkulator yang elegan. Akhirnya, kejeniusan Babbage mendapatkan haknya.

Komputer pertama dianggap sebagai penemuan ahli matematika abad ke-19
Mem-Booting Desain Komputer yang Berusia 200 Tahun