Prvi mehanički računar

Charles Babbage, profesor matematike u Kembridžu u Engleskoj, smatra se ocem računara zbog njegova dva pronalaska – dve različite vrste mašina za mehaničko računanje. Diferencijalnu mašinu je smislio 1812. godine; ona je rešavala jednačine sa polinomima, pomoću diferencijala. Godine 1822. napravio je mali radni model diferencijalne mašine za demonstracije. Zahvaljujući pomoći britanske vlade, Babbage je 1823. započeo sa konstrukcijom modela u punoj veličini. Prvobitno je bila namera da bude na parni pogon, potpuno automatizovana i čak da štampa rezultirajuće tabele. Babbage je nastavio rad na njoj narednih 10 godina, ali je 1833. izgubio interesovanje jer je dobio ideju za još bolju mašinu, koju je opisao kao automatski mehanički digitalni računar opšte namene, potpuno upravljan pomoću programa. Babbage je nazvao svoj novi pronalazak analitičkom mašinom. Projekti za analitičku mašinu predviđali su paralelne decimalne radnje računara na brojevima (rečima) od 50 decimalnih cifara i sa kapacitetom čuvanja podataka (memorije) od 1.000 takvih brojeva. Ugrađene operacije imale su uključeno sve što je potrebno savremenom računaru opšte namene, čak i sve važne uslovne funkcije, što bi dozvolilo instrukcijama da se izvršavaju po redu zavisnom od nekih uslova, a ne samo po brojčanom nizu. Kod savremenih računara ovo svojstvo uslovljenosti se pojavljuje u izrazu IF koji srećemo kod savremenih računarskih jezika. Analitička mašina je trebala da koristi bušene kartice, čime bi se kontrolisala ili programirala mašina. Mašina je radila automatski, pomoću pare i opsluživao bi je samo jedan čovek. Analitička mašina je bila prvi pravi uređaj za računanje opšte namene. Ona se smatra prvim pravim prethodnikom savremenih računara, jer je imala sve elemente uređaja koji se danas smatra personalnim računarom. 

Ovo obuhvata:

_ Ulazni uređaj. Korišćenjem ideje slične razbojima koji su se upotrebljavali u tekstilnim

fabrikama toga vremena, oblik bušenih kartica snabdevao je ulaz.

_ Upravljačka jedinica. Deo u obliku bureta sa mnogo letvica i klinova se koristio za

kontrolu ili programiranje procesora.

_ Procesor (ili kalkulator). Mašina za računanje koja sadrži stotine osovina i hiljade

zupčanika, a čija je visina oko 10 stopa.

_ Memorija. Jedinica sadrži više osovina i zupčanika koji mogu da sadrže 1.000 brojeva

od 50 cifara.

_ Izlazni uređaj. Ploče napravljene da odgovaraju presama za štampanje, korišćene su

za štampanje krajnjeg rezultata.

Avaj, ovaj mogući prvi računar nije u stvari nikada dovršen zbog teškoća u zahtevanoj preciznoj mašinskoj obradi zupčanika i mehanizama. Alati toga doba, jednostavno, nisu bili dovoljno dobri. Interesantno je uočiti da je ideja o bušenoj kartici koju je prvi put predložio Babbage konačno ostvarena 1890. Te godine je održano takmičenje za pronalaženje bolje metode pravljenja tabela sa podacima za popis u SAD. Herman Hollerith, zaposlen u Odeljenju za popis (Census Department), došao je sa idejom o bušenim karticama. Bez kartica, predviđeno je da bi se podaci dobijenom tokom popisa sređivali godinama, a sa njima su mogli da se obrade za oko šest nedelja. Hollerith je osnovao Tabulating Machine Company, koja je kasnije postala poznata kao IBM.

IBM i druge kompanije toga vremena razvile su niz poboljšanih sistema sa bušenim karticama. Ovi sistemi su bili konstruisani od elektromehaničkih uređaja kao što su releji i motori. Takvi računari su automatski mogli da ulažu određeni broj kartica iz stanice za „čitanje”, obavljaju operacije kao što su sabiranje, množenje i sortiranje, i izbacuju bušene kartice sa rezultatima. Mašine za računanje sa bušenim karticama su mogle da obrađuju od 50 do 250 kartica u minutu, gde je svaka kartica sadržala brojeve do 80 cifara. Bušene kartice nisu služile samo za unos i izlaz podataka, već i kao oblik memorije za njihovo čuvanje. Mašine sa bušenim karticama obavljale su najveći deo poslova izračunavanja u svetu više od 50 godina i omogućile su početak mnogim ranim računarskim kompanijama.