代码说

code is poetry

代码说    
碎碎念:霍霍霍霍霍霍霍霍,霍家拳的套路招式灵活;活活活活活活活活活,活着生命就该完整度过。  换一换

4、失败的英雄

作者:coderzheng 发布于:2016-8-23 21:05 Tuesday 分类:大话星程  阅读模式

今天出版的许多计算机书籍扉页里,都登载着巴贝奇(C.Babbage)的照片:宽阔的额,狭长的嘴,锐利的目光显得有些愤世嫉俗,坚定的但绝非缺乏幽默的外貌,给人以一个极富深邃思想的学者形象。

巴贝奇是一位富有的银行家的儿子,1792年出生在英格兰西南部的托特纳斯,后来继承了相当丰厚的遗产,但他把金钱都用于了科学研究。童年时代的巴贝奇显示出极高的数学天赋,考入剑桥大学后,他发现自己掌握的代数知识甚至超过了教师 。毕业留校,24岁的年青人荣幸受聘担任剑桥大学“路卡辛讲座”的数学教授。这是一个很少有人能够获得的殊荣,牛顿的老师巴罗是第一名,牛顿是第二名。在教学之余,巴贝奇完成了大量发明创造,如运用运筹学理论率先提出“一便士邮资”制度,发明了供火车使用的速度计和排障器等等。

假若巴贝奇继续在数学理论和科技发明领域耕耘,他本来是可以走上鲜花铺就的坦途。然而,这位旷世奇才却选择了一条无人敢于攀登的崎岖险路。

事情还得从法国讲起。18世纪末,法兰西发起了一项宏大的计算工程──人工编制《数学用表》,这在没有先进计算工具的当时,是件极其艰巨的工作。法国数学界调集大批数学家,组成了人工手算的流水线,算得天昏地暗,才完成了17卷大部头书稿。即便如此,计算出的数学用表仍然存在大量错误。

据说有一天,巴贝奇与著名的天文学家赫舍尔凑在一起,对两大部头的天文数表评头

论足,翻一页就是一个错,翻两页就有好几处。面对错误百出的数学表,巴贝奇目瞪口呆,他甚至喊出声来:“天哪,这些计算错误已经充斥弥漫了整个宇宙!”

这件事也许就是巴贝奇萌生研制计算机构想的起因。巴贝奇在他的自传《一个哲学家的生命历程》里,写到了大约发生在1812年的一件事:“有一天晚上,我坐在剑桥大学的分析学会办公室里,神志恍惚地低头看着面前打开的一张对数表。一位会员走进屋来,瞧见我的样子,忙喊道:‘喂!你梦见什么啦?’我指着对数表回答说:‘我正在考虑这些表也许能用机器来计算!’”

巴贝奇的第一个目标是制作一台“差分机”。所谓“差分”的含义,是把函数表的复杂算式转化为差分运算,用简单的加法代替平方运算。那一年,刚满20岁的巴贝奇从法国人杰卡德发明的提花编织机上获得了灵感,差分机设计闪烁出了程序控制的灵光──它能够按照设计者的旨意,自动处理不同函数的计算过程。

巴贝奇耗费了整整十年光阴,于1822年完成了第一台差分机,它可以处理3个不同的5位数,计算精度达到6位小数,当即就演算出好几种函数表。由于当时工业技术水平极低,第一台差分机从设计绘图到机械零件加工,都是巴贝奇亲自动手完成。当他看着自己的机器制作出准确无误的《数学用表》,高兴地对人讲:“哪怕我的机器出了故障,比如齿轮被卡住不能动,那也毫无关系。你看,每个轮子上都有数字标记,它不会欺骗任何人。”以后实际运用证明,这种机器非常适合于编制航海和天文方面的数学用表。

成功的喜悦激励着巴贝奇,他连夜奋笔上书皇家学会,要求政府资助他建造第二台运算精度为20位的大型差分机。英国政府看到巴贝奇的研究有利可图,破天荒地与科学家签订了第一个合同,财政部慷慨地为这台大型差分机提供出1.7万英镑的资助。巴贝奇自己也贴进去1.3万英镑巨款,用以弥补研制经费的不足。在当年,这笔款项的数额无异于天文数字──有资料介绍说,1831年约翰·布尔制造一台蒸汽机车的费用才784英磅。

然而,第二台差分机在机械制造工厂里触上了“暗礁”。

第二台差分机大约有25000个零件,主要零件的误差不得超过每英寸千分之一,即使用现在的加工设备和技术,要想造出这种高精度的机械也绝非易事。巴贝奇把差分机交给了英国最著名的机械工程师约瑟夫·克莱门特所属的工厂制造,但工程进度十分缓慢。设计师心急火燎,从剑桥到工厂,从工厂到剑桥,一天几个来回。他把图纸改了又改,让工人把零件重做一遍又一遍。年复一年,日复一日,直到又一个10年过去后,巴贝奇依然望着那些不能运转的机器发愁,全部零件亦只完成不足一半数量。参加试验的同事们再也坚持不下去,纷纷离他而去。巴贝奇独自苦苦支撑了第三个10年,终于感到无力回天。

那天清晨,巴贝奇走进车间,偌大的作业场空无一人,只剩下满地的滑车和齿轮,四处一片狼藉。他呆立在尚未完工的机器旁,深深地叹了口气。在痛苦的煎熬中,他无计可施,只得把全部设计图纸和已完成的部分零件送进伦敦皇家学院博物馆供人观赏。

1842年,在巴贝奇的一生中是极不平常的一年。英国政府宣布断绝对他的一切资助,连科学界的友人都用一种怪异的目光看着他。英国首相讥讽道:“这部机器的唯一用途,就是花掉大笔金钱!”同行们讥笑他是“愚笨的巴贝奇”。皇家学院的权威人士,包括著名天文学家艾瑞等人,都公开宣称他的差分机“毫无任何价值”…… 

你可以发表评论、引用到你的网站或博客,或通过RSS 2.0订阅这个博客的所有文章。
上一篇: 3、“编织”的程序  |  下一篇:5、携手共患难