Bilgisayarın Kaderini Değiştiren Polimat Bir Mucit: Charles Babbage

Charles Babbage ilk mekanik bilgisayarı yarattı ve matematik dünyasını sonsuza dek değiştirdi.

Fotoğraf:
Joe D/Wikimedia

Şu anda bu makaleyi okuyabilmeniz için teşekkür etmeniz gereken kişi olan Charles Babbage, dijital programlanabilir bilgisayarı yaratarak matematik dünyasında büyük bir değişime imza attı. Babbage, hayatını bu konulara adayan bir matematikçi, mucit ve makine mühendisiydi. Bununla birlikte, buluşları ve keşifleri STEM [Science (Fen), Technology (Teknoloji ), Engineering (Mühendislik) ve Mathematics (Matematik)] alanları boyunca geniş çapta değişen bir polimattı.

Bu büyük mucidin hayatımızdaki etkilerini anlamak için, başardıklarına bir göz atalım:

Fark Motoru

Bu ünlü matematikçi matematiksel cihazlarda oldukça ustaydı. Aslında navigasyon, bilim ve mühendislik için kullanılan bu cihazlar Babbage’nin yaşadığı 1800’lerin başlarında yaygın olarak kullanılıyordu. O zaman hiçbir mekanik hesap makinesi bulunmadığından, bunlar çeşitli araçlarla uzun süreler elle hesaplandılar.

Charles’ın makine mühendisliğindeki geçmişi göz önüne alındığında, matematiksel sorunları otomatik olarak ve doğru bir şekilde çözecek bir cihaz yaratmaya çalıştı ve böylece mühendislere zaman ve para tasarrufu sağladı.


Fark Motorunun Bir Parçası
Kaynak: Wikimedia

1819’da Babbage, tasarladığı mekanik hesap makinesinin küçük bir modelini oluşturmaya başladı. Tamamlanması 3 yıl sürdü, 1822’de, artık Fark Motoru 0 olarak adlandırılan bitmiş bir modele sahipti. Bu makine, bir tutamağın kullanıcı girişi üzerinden tabloları (matematiksel tür) hesaplayıp basabildi.

Bu ilk prototipten sonra, İngiliz hükümeti makineye olan ilgisini dile getirdi ve Babbage’ye tam ölçekli bir model oluşturmak için 1700 pound verdi. Bu tam modelin polinom fonksiyonlarını hesaplayabilmesi gerekiyordu.

Çoğu deneysel mühendislik projesinde olduğu gibi, Babbage’nin de cihazı kurma çabaları birkaç yıl sürdü ve o zaman 17 bin pounda mal oldu.

1832’ye gelindiğinde, motorun küçük bir çalışma kısmı inşa edilmişti, ancak proje hükümetin fonlarından yararlanamadı. Maalesef, çalışabilmesi için çok fazla sayıda yüksek kalitede hassas üretilmiş parçaya ihtiyaç vardı. Spesifik olarak, tasarım 25.000 çalışma parçası gerektiriyordu ve son fark motoru, 2.4 metreden daha yüksek bir boyuta ölçeklendiren 13 metrik ton ağırlığındaydı.

Babbage’ın geliştirdiği  fark motoru makinesinin çalışan bir modeli Londra’daki Bilim Müzesinde sergilenmektedir.

Analitik Motor

Orijinal fark motoru tamamlanmadığında Babbage, Fark Motoru No: 2 için yeni bir tasarım geliştirmeye çalıştı. Bu onun analitik motoru olarak bilinmeye devam edecek.

Bu tasarım, aritmetik mantığı yapabilen, koşullu formüllere ve döngülere ve ayrıca bir mekanik bellek biçimine sahip olabilecek genel amaçlı bir bilgisayara benziyordu. Bu mekanik bilgisayarın programlamasının tümü, 1970’lerde ve 1980’lerde erken dijital hesaplamaya hakim olan herkesin hatırlayacağı delikli kartlar kullanılarak tasarlanmıştı.

O zamanlar İngiliz bir matematikçi olan Ada Lovelace, Babbage’nin makinesi için talimatlar geliştirmeye çalıştı ve kısa süre sonra projeyi tamamladı. Ne yazık ki analitik makine asla inşa edilemedi ancak Ada talimatları tamamladığından, çoğu kişi tarafından ilk bilgisayar programcısı olarak kabul edildi.

1991’de, İngiliz bilim adamları analitik motoru Babbage’nin ilk şartnamelerine göre yapmayı başardılar. Ayrıca motor için beraberindeki yazılımı da 2000 yılında bitirdiler.

Babbage’ın tasarımları ve çalışma prototipleri, icat edilen ilk mekanik bilgisayarlar olarak kabul edildi. Eğer o zamanlar daha fazla fonu olsaydı bilgisayar dünyası bugün çok daha gelişmiş olabilirdi.

Tasarladığı makineler mekanik ve hacimli olsa da temelinde modern bilgisayara benzer. Bu nedenle, genellikle bilgisayarın öncülerinden biri olarak görülüyor.

Demiryolu İcatları

Polimat olan Babbage, sadece mekanik bilgisayarlarla ilgilenmiyordu. Ayrıca, mühendis Marc Brunel ile yakın bir dostluk kurarak demiryolu endüstrisine ağır bir şekilde dâhil oldu.

1838’de Babbage, pilot olarak adlandırılan demiryolu motorlarının önünde yer alan bir parça icat etti. İnek kovucu da denilen bu aksam, engellerin izini temizlemek için trenlerin ön kısmına uyan metal bir çerçeveydi.

Kaynak: Wikimedia

Babbage ayrıca dinamometre arabasını icat etti.  Bu cihaz; hız, çekme kuvveti, en yüksek hız gibi bir trenin gücünü ölçebilen büyük bir vagondu.

Diğer İlgi Alanları ve Keşifler

Babbage yukarıda anlattığımız icatlarının yanında optometristlerin, gözlerin arkasını görmesine izin veren optik bir cihaz olan oftalmoskopu da icat etti.

Ünlü mucidin bir diğer özel ilgi alanı ise kriptografiydi.

Kriptografi

1845’te Babbage, yeğeni tarafından kendisine verilen şifre sorununu, temel matematik ve bir tür anahtar sözcük kullanarak ilişkilendirilebileceğini fark etti.

Şifre çözümündeki bilgisi Kırım Savaşı sırasında 1850’lerde ordu için kullanışlı oldu. Babbage, Vigenère’in oto anahtar şifresini kırabildi, ancak bu bir askeri sır olarak saklandı ve yıllar sonra bir piyade subayına şifreyi çözmek için kamu kredisi verildi.