چارلز ببیج؛ مخترع اولین کامپیوتر مکانیکی

تواناتک- چارلز بَبیج (Charles Babbage) در ۲۶ دسامبر سال ۱۷۹۲ در لندن متولد شد. پدر او بنجامین ببیج و مادرش بتسی پلاملی ‌تیپ بود. چارلز تحصیلات خود را از یک مدرسه محلی در آلفینگتون شروع کرد، سپس به یک آکادمی در آنفیلد رفت. در همان‌جا به ریاضیات علاقه‌مند شد و به صورت خصوصی نزد یک استاد آکسفورد ادامه تحصیل داد. چارلز در اکتبر سال ۱۸۱۰ در کالج ترینیتی دانشگاه کمبریج پذیرفته شد و از آن‌جا که تا پیش از ورود به این کالج، کتاب‌های اساتید بزرگ ریاضی را مطالعه کرده بود، به همراه برخی از همکلاسی‌هایش انجمنی با نام ریاضیات تحلیلی راه‌اندازی کرد. او در سال ۱۸۱۲ به دانشکده پیتر هاوس دانشگاه کمبریج رفت و دو سال بعد به دلیل استعداد بالای‌اش در ریاضیات بدون شرکت در امتحانات از این دانشکده فارغ‌التحصیل شد.

ببیج در سال ۱۸۱۴ با جورجیانا ویتمور ازدواج کرد. آن‌ها صاحب هشت فرزند شدند که تنها سه فرزندشان با نام‌های بنجامین هرشل، دوگالد برومهد و هنری پروست تا سن بلوغ زنده ماندند. همسر او، جورجیانا، نیز در سال ۱۸۲۷ درگذشت.

از سال ۱۸۱۲ چارلز ببیج به فکر ساخت وسیله‌ای برای انجام محاسبات برای ازبین‌بردن خطاهای انسانی افتاد و پس از تحقیقات فراوان در سال ۱۸۲۲، نخستین ایده ساخت ماشینی به نام «ماشین تحلیل» (Difference Engine) را داد؛ این ماشین قادر به محاسبه عملیات ساده ریاضی بود. انجمن سلطنتی این ایده را پذیرفت و چارلز برای تحقیقات بیش‌تر به سفرهای زیادی رفت. چارلز در سال ۱۸۲۴ مدال طلای انجمن سلطنتی نجوم را به دلیل طراحی ماشینی برای انجام محاسبات ریاضی و نجوم دریافت کرد.

او در سال ۱۸۳۲ یافته‌های خود را در کتابی با عنوان «اقتصاد ماشین‌آلات و تولید» منتشر کرد. اختلافات چارلز با مدیر تولیدش موجب توقف کامل پروژه وی شد. ماشین نیمه‌ساخت او شامل ۲۵ هزار قطعه بود که هم‌اکنون بعضی از قطعات آن در موزه تاریخ علوم آکسفورد نگهداری می‌شود. در سال ۱۹۸۹ از روی طرح‌های چارلز در زمینه ساخت این دستگاه، ماشینی ساخته شد که قادر بود تا ۳۱ رقم را محاسبه کند. موزه علوم انگلستان در سال ۲۰۰۰ طرح نهایی پرینتر این دستگاه را تولید کرد.

چارلز پس از شکست در نخستین پروژه خود، شروع به طراحی ماشینی کرد که شباهت بسیاری به کامپیوترهای امروزی داشت که پردازنده و حتی بخشی برای ذخیره‌سازی داشت. این طرح نیز به دلیل هزینه‌های بالا و عدم جذب سرمایه کافی ناتمام ماند و ساخت این ماشین تحلیلی در سال ۱۸۴۲ متوقف شد. همکاری چارلز با آدا لاولیس در این پروژه منجر به طراحی نخستین زبان برنامه‌نویسی توسط آدا لاولیس شد.

چارلز ببیج با انجمن سلطنتی نجوم بریتانیا همکاری می‌کرد. او در این انجمن تلاش می‌کرد محاسبات مورد استفاده منجمان را کاهش دهد. تلاش‌های چارلز منجر به ارائه ایده‌ای برای طراحی و ساخت ماشین مکانیکی محاسباتی گردید.

چارلز در سال ۱۸۲۸ در کرسی لوکاسی دانشگاه کمبریج مشغول به تدریس شد و تا سال ۱۸۳۹ نیز در این سمت باقی ماند. او طی زمان تدریس‌اش در این دانشگاه به عنوان عضو افتخاری انجمن هنر و علوم آمریکا نیز انتخاب شد.

چارلز همیشه فردی مبارز بود و با نحوه آموزش آن دوران مخالف بود. او سعی می‌کرد نحوه مدیریت و آموزش انجمن‌های علمی سلطنتی انگلستان را نقد کند. چارلز بیش از ۹۰ مقاله را بین سال‌های ۱۸۱۳ تا ۱۸۶۸ در زمینه‌های گوناگون نوشت. اختراع سیگنال‌دهی فانوس دریایی، سیستم ارزی اعشاری، سیستم پیش‌بینی حوادث ریلی، نورپردازی چندرنگی سالن تئاتر، لرزه‌نگار و ارتفاع‌سنج موجب شد تا او به عنوان مخترع، ریاضی‌دان، دانشمند، طراح و فعال اقتصادی بین مردم شناخته شود.

از ببیج به دلیل اولین طرح‌های‌اش در مورد ماشین حساب با عنوان پدر محاسبات یاد می‌شود. او همچنین به دلیل اختراع اولین کامپیوتر مکانیکی، پدر علم کامپیوتر لقب گرفته است.

چارلز ببیج در ۱۸ اکتبر سال ۱۸۷۱ بر اثر بیماری کلیوی درگذشت. نیمی از مغز او در موزه علوم هانتر لندن نگهداری می‌شود.