誰が最初のコンピュータを発明したのですか?

百科事典もGoogleも、このような単純な質問に答えることはできません。 我々はより深く掘り始めると、我々はすぐに多くの異なる答えを見つけ、それらのほとんどは正しいです。 答えを探すことは、コンピューティングの歴史を見直し、その先駆者に会い、コンピュータが何であるかはまだ完全には明らかではないことを発見する

Charles Babbage and the mechanical computer

バベッジ以前は、コンピュータは人間でした。 これは、数値計算を専門とする人々に与えられた名前でした—算術演算を行う長い時間を費やし、プロセスを何度も繰り返し、計算の結果を貴重な本にまとめられた表に書かれたままにした人々。 これらのテーブルは、これらの結果を使用してあらゆる種類のタスクを実行することを仕事としていた他の専門家の生活をはるかに楽にしました: 大砲の狙い方を決めた砲兵将校から、税金を計算した徴税官、潮汐や天の星の動きを予測した科学者まで。

このように、17世紀の終わりに、ナポレオンはガスパール・ド・プロニー(1755年7月22日–1839年7月29日)に、パリ天文台の天文学的計算を改良し、容易にし、フランス政府が行ったすべての測定値を統一できるようにするために、これまでに作られた最も正確な対数と三角法の表(小数点以下14桁から29桁)を作成するという革命的な仕事を依頼した。 この巨大なタスクのために、de Pronyは、最も複雑な計算を、資格の低い人間のコンピュータで実行できるより単純な数学的演算に分割するという素晴らしい 作業をスピードアップし、エラーを回避するこの方法は、英語のpolymath Charles Babbage(1791年12月26日–1871年10月18日)が次のステップを踏むように促したものの1つでした。

バベッジは、彼の努力によって本当に実現したことのないそのビジョンのために、多くの人にコンピューティングの父であると考えられています。 彼の最初の試みは、乗算と除算を避けて、単純な一連の加算と減算によって複雑な数学的計算を実行するために、有限差分の原則に基づいて1822年に構 彼は彼の方法がうまくいったことを証明する小さな電卓を作成しましたが、正確なデータで切望された対数表と三角表を埋めるための差動エンジンを構築することはできませんでした。 エイダ・ラブレスの母親であるバイロン夫人は、1833年に機能的なプロトタイプを見たと主張していたが、その時までにバベッジはすでに英国政府から提供された資金を使い果たしていた。

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チャールズ-バベッジの差分エンジンNo.2の計画に基づいてロンドンの科学博物館によって建設されたレプリカ。 科学博物館

この挫折に落胆することは遠く、数学者、哲学者、エンジニア、発明家のチャールズ-バベッジは倍増しました。 彼は、乗算と除算を計算することによってさらに複雑な計算を実行することができるので、はるかに野心的だった分析エンジンの開発にすべての もう一度、バベッジは、設計段階を過ぎて得たことはありませんが、それは彼が彼を作った1837年に始まったもののデザインだった、おそらくコンピューティングの父ではなく、間違いなく来ていたものの預言者。

バベッジの分析エンジンに関する何千ページもの注釈とスケッチには、現代のコンピュータに共通するコンポーネントとプロセスが含まれていました: 算術演算を実行するための論理ユニット(プロセッサまたはCPUに相当)、命令、ループおよび条件分岐(プログラミング言語のような)、およびパンチカード(メモリの初期バージョン)上のデータストレージ、彼はジャカードマシンから借りたアイデア。 バベッジは、今日のプリンタの前駆体であった出力装置を使用して、計算の結果を紙に記録することさえ考えました。

Thomson brothers and analogue computers

チャールズ-バベッジが死んだ1年後の1872年、偉大な物理学者William Thomson(ケルビン卿)は、複雑な計算を行い、特定の場所で潮を予測する機械を発明しました。 これは、1876年に弟のジェームズ-トムソンによって構築された微分解析器と名誉を共有する最初のアナログコンピュータと考えられている。 後者のデバイスは、車輪とディスクのメカニズムを使用して、積分によって微分方程式を解くことができた、より高度で完全なバージョンでした。

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潮汐の数学的予測に使用されるケルビン卿の高調波アナライザからの詳細。 クレジット:科学博物館

しかし、H.L.HazenとVannevar BushがMIT(マサチューセッツ工科大学)で機械式アナログコンピュータのアイデアを完成させるまで、さらに数十年かかった。 1928年から1931年の間に、彼らはそれが異なる問題を解決するために使用することができるので、本当に実用的だった差動分析器を構築し、その基準に従

Turingとuniversal computing machine

この時点までに、これらのアナログ機械はいくつかのタスクですでに人間のコンピュータに取って代わることができ、特に歯車が電子部品に置き換わるようになったときには、より速く計算していました。 しかし、彼らはまだ一つの重大な欠点を持っていました。 それらはあるタイプの計算を実行するように設計されており、別のタイプに使用する場合は、歯車または回路を交換する必要がありました。

それは1936年までのケースでした,若い英語の学生,アラン*チューリング,数学的な用語に翻訳することができる任意の問題を解決するコンピュータを考え アイデアは、すべてのもの(数字、文字、写真、音)を1と0の文字列に減らし、レシピ(プログラム)を使用して非常に簡単な手順で問題を解決することでした。 デジタルコンピュータは生まれましたが、今のところそれは想像上の機械でした。

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Alan Turingによって設計されたPilot ACEコンピュータの真空管とコネクタ。 クレジット:科学博物館

バベッジの分析機械は、おそらく(ほぼ一世紀前)普遍的なチューリング機械であるための条件を満たしていただろう…それが今までに構築されていた場合。 第二次世界大戦の終わりに—彼はナチスのコード化されたメッセージのエニグマコードを解読するのを助けた間に—チューリングは、デジタルであることに加えて、プロマグラマブルであった現代のものに似た最初のコンピュータの一つ、自動コンピューティングエンジンを作成しました。

Zuseとデジタルコンピュータ

チューリングはコンピュータが理論的にどのように見えるべきかを確立したが、彼はそれを実践した最初の人ではなかった。 その名誉は、彼の仕事が世界的な戦争の真っ只中にナチス政権によって資金を供給されたため、認識を得るのが遅かったエンジニアに行きます。 1941年5月12日、コンラッド・ツーズはベルリンでZ3を完成させ、これは最初の完全に機能する(プログラム可能で自動)デジタル計算機であった。 シリコンバレーの先駆者が後に行うのと同じように、Zuseは自宅のワークショップでZ3を構築し、電子部品なしで電話リレーを使用してそうすることに成功しました。 したがって、最初のデジタルコンピュータは電気機械式であり、ドイツ政府が戦時中に”戦略的に重要”と考えられていなかったため、電子版にはならなかった。

戦争の反対側では、連合国は何千もの真空管を使用して電子計算機を構築することを重視しました。 最初のコンピュータは1942年にジョン・ヴィンセント・アタナソフとクリフォード・E・ベリーによってアメリカで作成されたABC(Atanasoff-Berry Computer)であったが、プログラム可能でもチューリング完全でもなかった。 一方、イギリスでは、アラン—チューリングの同僚のトミー—フラワーズとマックス-ニューマンが、ナチスのコードを解読するブレッチリー-パークで働いていた。 しかし、COLOSSUSはABCのように、最終的な詳細も欠けていました。

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ZuseのZ3の作業レプリカ、最初の完全にプログラム可能で自動コンピュータ。 クレジット: ドイツ博物館

チューリング完全であり、現在のコンピュータの四つの基本的な特徴を持っていた最初のコンピュータは、米軍によって密かに開発され、10月にペンシルベニア大学で1945年に最初に働いたENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)であった。 他の計算を実行するためには、その”プログラム”を変更する必要がありました。 ENIACは、John MauchlyとJによって設計されました。 プレスパー-エッカートは167m2を占め、重量は30トン、150キロワットの電力を消費し、約20,000本の真空管を含んでいた。

ENIACは、プログラムを電子メモリに格納した他のコンピュータによってすぐに凌駕されました。 真空管は最初にトランジスタに置き換えられ、最終的にはマイクロチップに置き換えられ、コンピュータの小型化競争が開始された。 しかし、第二次世界大戦の偉大な勝者によって構築されたその巨大なマシンは、私たちのデジタル時代を開始しました。 今日では、1943年の爆撃によって破壊されたZ3を1961年に再構築することを決めたKonrad Zuse(1910-1995)のためでなければ、それは全会一致で歴史の中で最初の真のコ このレプリカはミュンヘンのドイツ博物館に展示され、今日発見されています。 数十年は、1998年に、メキシコのコンピュータ科学者、Raúl Rojasは、z3を深く研究する努力をし、それが”チューリング完全”であることを証明することができたまで、その時に死んだ作成者でさえ考えていなかったものであった。

はそれを動作させることに焦点を当て、Zuseは彼が彼の手の中に最初のユニバーサルコンピューティングマシンを持っていたことを知らなかった。 実際には、彼は彼の発明は、そのように動作しなかった…だから、チャールズ*バベッジ、コンラッド*ズーズやアラン*チューリングは、コンピュータの発明者ですか? Z3、Colossus、ENIACは最初の近代的なコンピュータでしたか? それは依存します。 問題は今日このように開いたままです:マシンをコンピュータにするものは何ですか?

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