казалась Бэббиджу на столько простой, что, по его мнению, пришлось бы затратить больше средств на завершение разностной машины, чем конструировать новую машину из более простых механических элементов.

Аналитическая машина была задумана как чисто механическое устройство без каких бы то не было электрических элементов, так как электротехника в то время только начинала развиваться. Однако при разработке машины Бэббидж предполагал использовать не только механический привод. Он отмечал, что хотел бы выполнять расчёты с помощью какого-либо внешнего источника энергии.

На аналитической машине Бэббидж собирался вычислить навигационные таблицы, выверить таблицы логарифмов, рассчитать ряд астрономических таблиц и провести много других вычислительных работ.

Большую помощь в разработке аналитической машины оказала Ада Лавлейс

К 1834 году относится знакомство Ады с разностной машиной Бэббиджа. Ада посещает публичные лекции Д. Ларднера о машине. В это же время, совместно с Соммервилем и другими, она впервые навещает Бэббиджа и осматривает его мастерскую.

После первого посещения Ада стала часто бывать у Бэббиджа, иногда в сопровождении миссис де Морган. Мэри Соммервил вспоминала, что они вместе с Адой «… часто посещали мистера Бэббиджа, работавшего над вычислительной машиной»; Бэббидж всегда приветливо встречал их, терпеливо объяснял устройство своей машины и практическую пользу автоматических вычислений.

В начале знакомства Бэббиджа с Адой его при­влекли математические способности девушки. В дальнейшем Бэббидж нашел в ней человека, который полностью понимал его устремления, поддерживал все его смелые, а порою и дерзкие начинания. Отношения Бэббиджа с Адой Лавлейс во многом скрасили его личную жизнь, частые неудачи в работе. Ада, кроме того, была почти ровесницей его рано умершей единственной дочери. Все это привело, несмотря на сложность и противоречивость характера Бэббиджа, к теплому и искреннему отношению к Аде на долгие годы.

С начала 1841 г. Лавлейс серьезно занялась изучением машин Бэббиджа.

5 января 1841 г., приглашая Бэббиджа в Окхам-Парк, Лавлейс пишет: «Вы должны сообщить мне основные сведения, касающиеся Вашей машины. У меня есть осно­вательная причина желать этого». Это предложение было с признательностью принято Бэббиджем. С этого времени их научные контакты, точнее — научное сотрудничество, не прерывалось и дало блестящие результаты.

22 февраля 1841 г. Лавлейс пишет Бэббиджу. «Я много думаю о возможности (полагаю, что могу сказать вполне вероятном) сотрудничестве между нами в будущем… Я считаю, что результаты этого сотрудничества будут полезны для нас обоих и полагаю, что эта идея (которую, между прочим, я долго вынашивала в смутной и прибли­зительной форме) является одной из тех счастливых про­явлений интуиции, которые временами приходят в голову так необъяснимо и удачно».

Несмотря на некоторые неувязки и порой даже резкий тон, они работали совместно, хорошо понимая друг друга. Созданию такой творческой обстановки в первую очередь способствовал Бэббидж. Хотя он был раздражительным человеком, обижавшимся на любые возражения, в отно­шении Лавлейс Бэббидж проявлял тактичность и чуткость.

Ада Лавлейс в письме от 11 августа задает Бэббиджу вопрос, оставит ли он «интеллект и способности «леди-феи» на слу­жбе своим великим целям?». Ответ Бэббиджа был, естественно, положительным. В этом же письме Лавлейс предлагает консультировать всех желающих по вопросам, связанным с вычислительными машинами, чтобы Бэббидж не отвлекался от основной работы.

Бэббидж продолжает работать над аналитической маши­ной, хотя все время испытывает большие финансовые труд­ности. 4 ноября 1842 г. Бэббидж получает письмо, в котором правительство окончательно отказывает ему в финансовой поддержке.

После смерти Лавлейс Бэббидж уничтожил большую часть переписки с ней. Сохранившиеся письма не только глубже раскрывают творческий облик этих двух замеча­тельных ученых, но и дают возможность лучше понять жизненные принципы и позиции их авторов.

Но основная за­слуга А. Лавлейс состоит в том, что она разработала первые программы для аналитической машины, заложив теорети­ческие основы программирования.

Теоретические возможности машины

1842—1848 годы Бэббидж посвятил почти исключительно созданию аналитической машины. В это время он разрабо­тал теоретические основы машины и уяснил огромные возможности, которые могут иметь подобные устройства. Без какой бы то ни было финансовой поддержки, Бэббидж продолжал работу, используя собственные средства. Он нашел чертежников и рабочих, которые работали у него дома. Как и при изготовлении разностной машины, он решил начать работу с выполнения модели. В процессе ра­боты он постоянно вносил изменения в конструкцию маши­ны и ставил бесконечные эксперименты.

Часть «Аналитической машины»

Не окончив первую модель машины, Бэббидж принима­ется за следующую. Но затем он временно прекращает работу над аналитической машиной, так как в 1848 г. решает разработать полный комплект чертежей для второй разностной машины. В этих чертежах должны были быть отражены все усовершенствования, к которым Бэббидж пришел, создавая аналитическую машину. В 1849 г. он закончил эту работу.

В 1849 г., закончив чертежи разностной машины, Бэббидж возобновил работу над аналитической. К тому времени у него сложилось отчетливое представление о ма­шине, как об устройстве, позволяющем заменить труд мно­гих вычислителей. Человек-вычислитель, проводя расчет без машины, использует следующие средства: ручной счет­ный прибор для производства арифметических действий; расчетный бланк для записи промежуточных результатов и порядка расчета, т. е. программу вычислений; справоч­ные таблицы и собственные соображения относительно последовательности выполнения операций. Бэббидж раз­рабатывает машину с такой же функциональной струк­турой; она включает три основных блока.

Блок-схема аналитической машины

Первое устройство, которое Бэббидж называет «store» предназначено для хранения цифровой информации на регистрах из колес; в современных машинах это—запоми­нающее устройство.

Во втором устройстве с числами, взятыми из памяти, проводятся цифровые операции; у Бэббиджа оно носит на­звание «mill», в настоящее время — арифметическое ус­тройство.

Третье устройство управляет последовательностью опе­раций, выборкой чисел, с которыми производятся опера­ции, и выводом результатов. Бэббидж оставил это устрой­ство без названия; по современной терминологии этот «мозг» машины называется устройством управления.

В конструкцию аналитической машины также входило устройство ввода-вывода.

Предполагая, что скорость движущихся частей машины не превышает 40 фут/мин (12 м/мин), Бэббидж оценивал ее быстродействие следующими цифрами: сложение (вычитание) двух 50-разрядных чисел про­изводится со скоростью 60 сложений в минуту или 1 опе­рация в секунду; умножение двух 50-разрядных чисел — со скоростью 1 операция в минуту; деление числа из 100 разрядов на число из 50 разрядов— со скоростью 1 операция в минуту.

Перфокарты, с помощью которых Бэббидж предполагал автоматизировать работу аналитической машины, могут быть разделены на две основные группы: операционные и управляющие.

С помощью операционных перфокарт осуществлялись сложение, вычитание, умножение и деление чисел, находя­щихся в арифметическом устройстве. Операционные пер­фокарты выглядели так:

С помощью управляющих перфокарт осуществлялась передача чисел как внутри машины (из памяти в арифмети­ческое устройство и обратно), так и в системе — «человек-машина» (ввод оператором новых чисел в память машины и вывод результатов вычислений на печать).

Для обозначения управляющих перфокарт, с помощью которых осуществлялась передача чисел между памятью и арифметическим устройством, Бэббидж использовал тер­мин «карты переменных». В письме к Лавлейс от 30 июня 1843 г. Бэббидж писал, что в аналитической машине «ис­пользуются только три вида карт переменных:

1) карты, с помощью которых переменные выводятся из памяти в счетное устройство, на колонках при этом остается нуль;

2) карты, с помощью которых переменные выводятся из памяти в счетное устройство, при этом величина их в памяти сохраняется;

3) карты, с помощью которых можно вызвать любую нулевую переменную с целью получения результата из счетного устройства».

Лавлейс предложила следующие названия данных трех разновидностей карт переменных:

1) «нулевая карта» (для вызова числа из регистра па­мяти с одновременной установкой нуля в регистре — по современной терминологии «считывание с разрушением информации»);

2) «удерживающая карта» (для вызова числа из регистра памяти без изменения содержания регистра — по совре­менной терминологии «неразрушающее считывание»);

3) «доставляющая карта» (для передачи числа из ариф­метического устройства в память).

Важно отметить, что применение перфокарт не только обеспечивало автоматическое решение задачи на аналити­ческой машине, но и существенно облегчало подготовитель­ную работу для решения другой однотипной или сходной задачи.

Для решения некоторой задачи в аналитическую ма­шину вводятся исходные числа, записанные на циф­ровые перфокарты. Каждое число занимает один ре­гистр памяти (колонку из десятичных цифровых колес), где оно хранится и используется по требованию. По ок­ружности дисков колес выгравированы цифры от 0 до 9; каждый из дисков, насаженных на общую ось колонки, может совершать независимое вращательное движение. Результат операции также передается в память. Управляю­щие карты вводят колеса колонки в зацепление с зубча­тыми рейками, через которые данное число (записанное на перфокарте или представляющее на колонке промежуточ­ный результат) вводится в память. Одного оборота главного овала достаточно, чтобы установить число на колонке па­мяти или передать его из памяти к другой части машины.

Бэббидж считал, что аналитическая машина должна вы­полнять арифметические операции независимо от величины чисел, над которыми производятся операции; кроме того, она должна управлять комбинациями алгебраических сим­волов вне зависимости от их количества, а также длины той последовательности операций, в которых они участвуют.

Из этих основных принципов Бэббидж сформулировал ряд следствий, которые на первый взгляд выглядели не­правдоподобными. Он считал, что количество цифр в каж­дом числе, а также количество чисел, вводимых в машину, может быть неограничено; количество операций, которые могут производиться в любом порядке, может повторяться неограниченное число раз. Также может быть неограничен­ным число констант, переменных и функций, с которыми производятся различные операции.

Бэббидж полагал, что разработанная им машина должна хранить тысячу чисел, считая это более чем достаточным. Но если бы потребовалось хранить в десять или в сто раз больше чисел, то в принципе это возможно, поскольку структура машины достаточно проста.

Далее Бэббидж рассматривает возможность неограничен­ного повторения четырех действий арифметики. Она вы­текает из того, что четыре перфокарты операций, пробитые определенным образом, обеспечивают выполнение четырех правил арифметики. Эти карты могут соединяться в любом количестве и в том порядке, в котором необходимо выпол­нить действие. Очевидно, что порядок следования различ­ных арифметических действий может варьироваться не­ограниченно.

Бэббидж приходит к выводу, что условия, которые тре­буются для выполнения расчетов, число операций в ко­торых не ограничено, могут быть реализованы в аналити­ческой машине.

В аналитической машине сложение является основной (базовой) операцией, поскольку механизм, сконструированный для ее эффек­тивного выполнения, позволял осуществлять другие операции.

Вычитание в машине обеспечивается введением допол­нительной шестерни, которая осуществляет реверс (об­ратный поворот) цифровых дисков: при этом, проходя перед окошком, цифры последовательно уменьшаются, и всякий раз, когда 0 проходит и появляется 9, про­исходит перенос. При вычитании производятся те же самые операции и используется тот же самый принцип зацепления. Таким образом, один и тот же механизм слу­жит для сложения и вычитания; смена операций произво­дится перемещением одного рычага.

Следует отметить, что при вычитании большего числа из меньшего должно быть сделано указание о месте нахож­дения высшего разряда. Это необходимо для переноса к месту слева от высшего разряда числа и в тех случаях, когда нужно пройти через ноль; если такое указание не было сделано, раздается звонок и машина останавливается.

Для аналитической машины было разработано и нари­совано несколько вариантов выполнения операции ум­ножения. Один из них относится к умножению много разрядных чисел с помощью последовательных сложений. Для машины этот метод был подробно разработан, причем был подготовлен ряд чертежей, поясняющих действие механизмов.

При перемножении двух чисел, каждое из которых с любым числом знаков от одного до тридцати, необходимо для экономии времени установить, какой из сомножителей имеет меньшее число значащих цифр. Для этого были раз­работаны специальные механизмы, названные цифровыми счетными устройствами. Меньшее из двух чисел становится множителем. Оба числа вводятся в арифметическое ус­тройство и размещаются на соответствующих колонках. При выполнении умножения способом последовательных сложений цифры множителя соответственно уменьшаются до нуля; во время проведения операции для любой одной цифры множителя эксцентрик на его колесе выталкивает рычаг, который разрывает связь и систему зацепления для сложения, происходит просто ход; при этом следующий оборот главной оси связан с ходом вместо сложения; затем связи восстанавливаются, и последовательные сло­жения продолжаются.

Бэббидж разработал несколько вариантов выполнения операций деления на машине, в том числе при помощи таб­лиц. Все разработки сопровождались теоретическими рас­четами и рисунками. Наиболее эффективным оказался метод последовательного вычитания: делитель и делимое вводятся в счетное устройство, затем производится после­довательное вычитание, число вычитания записывается.

Бэббидж впервые предложил идею программного управ­ления ходом вычислений. В связи с этим самой важной характеристикой аналитической машины, которую не оценил сам ученый, стала возможность выполнения ко­манды, получившая в настоящее время название команды условного перехода. Суть ее заключается в следующем: при программировании математику нет необходимости знать, на какой ступени расчета изменится признак, который ока­зывает влияние на выбор хода расчета. Математик инструк­тирует машину, которая самостоятельно выбирает, по какому пути идти в случае появления определенного или нескольких признаков; программу можно составить совершенно различными способами: предусмотреть ее продолжение, перейти к другой части, пропустив ряд ин­струкций, попеременно переходить к разным частям про­граммы и т. д.

Введение операции условного перехода знаменовало собой начало замены логических, а не только вычисли­тельных, возможностей человека машинами. С кодом ус­ловного перехода в вычислительных машинах связан и прин­цип обратной связи. Информационная обратная связь осуществляется между арифметическим устройством и устройством управления: изменение результата в ариф­метическом устройстве обуславливает выбор устройством управления той или иной команды для дальнейшего вы­полнения. Рассмотрим простой пример. Необходимо вы­брать из двух чисел большее и продолжать с ним работать дальше. Числа должны быть помещены в двух колонках памяти, заранее подготовленных для их принятия; для этого перфокарты должны быть поставлены так, чтобы числа вычитались друг из друга. В одном случае должен получиться остаток, в другом — перенос, связанный с дви­жением рычага. При переносе рычаг перемещается в самое высокое положение, соответствующее отрицательному ре­зультату, что в свою очередь позволяет ввести в работу массив предварительно подготовленных карт.

Для вывода данных из аналитической машины предусма­тривалось использование перфокарт. Кроме того, машина должна была печатать на бумаге конечные и промежуточ­ные результаты, по желанию вычислителя, в одном или в двух экземплярах. Г. Бэббидж писал, что печатание было совершенно необходимым требованием, без выполнении которого вычислительную машину нельзя было при­менять для научных целей. Постоянная опасность ошибок при переписывании чисел делала сомнительным получение точных результатов без применения печатающих устройств. С помощью механизма, предложенного Бэббиджем, машина должна набирать цифры или буквы и печатать результаты расчета или таблицы чисел.

Бэббидж предлагал также создать механизм для перфо­рирования цифровых результатов на бланке или металли­ческих пластинках. Для хранения информации в памяти ученый собирался использовать не только перфокарты, но и металлические диски, которые будут поворачиваться на оси. Металлические пластинки и металлические диски могут теперь рассматриваться нами как далекие прототипы магнитных карт и магнитных дисков.

Только в одном отношении аналитическая машина не была автоматической. Функции, записанные таблично, должны были быть заранее отперфорированы.

Предвосхищая будущее вычислительных машин, Бэббидж писал: «Кажется наиболее вероятным, что она рассчитывает гораздо быстрее по соответствующим формулам, чем пользуясь своими же собственными таблицами». И действительно, в современных вычислительных машинах существует об­ширная библиотека стандартных подпрограмм, с помощью которой рассчитываются функции различной степени слож­ности. Интересно, что термин «библиотека» для данного применения также был впервые употреблен Чарльзом Бэббиджем. О результатам разработки аналитической машины было сделано свыше 200 весьма подробных, выполненных в масштабе, чертежей машины и ее отдельных узлов, в об­щей сложности включающих 50 000 деталей. Некоторые из этих чертежей были выгравированы на деревянных дос­ках, и с них по методу, предложенному Бэббиджем, были сделаны оттиски. Среди этих оттисков, получивших не­которое распространение, отметим следующие: план за­цепления цифровых колес для выполнения операции сло­жения; разрез колес и осей; разрез корпуса машины; узел сложения; план механизма переноса десятков; часть разреза блока предварительного переноса и другие. Все эти рисунки были выполнены в середине 30-х годов. В 1840 г. Бэббидж составил один из наиболее общих планов аналитической машины, который был литографи­рован. На этой литографии стоит дата 6 ав­густа 1840 г. С чертежами аналитической машины Бэббидж ознакомил ученых Великобритании и других стран.

Возможности аналитической машины в «Примечаниях переводчика» А. Лавлейс. Она отмечает, что вычис­лительные машины представляют собой совершенно но­вую область науки и техники и много внимания уделяет выработке соответствующей терминологии. Лавлейс ука­зывает, что аналитическая машина может работать не только с числами: «Предположим, например, что основ­ные соотношения о высоте звуков в науке о гармонии и музыкальной композиции достигли бы большой вырази­тельности и поддавались бы такой обработке, что машина смогла бы соединять искусно написанные музыкальные отрывки любой степени сложности или длины».

Лавлейс пишет, что аналитиче­ская машина по отношению к разностной играет такую же роль, какую играет анализ по отношению к арифметике. Разностная машина могла выполнять только сложение. Аналитическая же машина могла выполнять все четыре действия арифметики непосредст­венно. Разностная машина могла производить только табулирование, аналитическая же машина много различ­ных операций.

Потом Лавлейс рассматривает запоминающее устройство аналитической машины и пред­лагает систему графического обозначения данных, содержащихся в регистре памяти. Например, кружок предлагается для записи в нем знака числа, квадрат — для записи символа переменной, значение которой хра­нится в регистре и т. д.

Далее Лавлейс впервые вводит понятие цикла операций (т. е. повторяемости группы операций) при машинном решении задач, а также понятия цикла циклов (т. е. кратных циклов). Как известно, оба понятия широко используются в современном программировании.

В примечании Р содержится, в частности, интересное замечание Лавлейс о возможностях аналитической ма­шины получить решение такой задачи, которую из-за трудности вычислений практически невозможно решить вручную. Новизна мысли заключается в том, что машина рассматривается не как устройство, заменяющее чело­века, а как устройство, способное выполнить работу, превышающую практические возможности человека. За­метим что значение современных ЭВМ для научно-тех­нического прогресса основано именно на том, что они в ряде случаев выполняют работу, которую без ЭВМ выполнить невозможно.

В заключительном примечании дана программа вычисления чисел Бернулли, в которой Лавлейс проде­монстрировала возможности программирования на аналитической машине, рассмотренные в предыдущих приме­чаниях (циклические операции, циклы в цикле и др.). Таким образом возможность решения сложных задач с помощью аналитической машины была убедительно показана на конкретном примере.

Широкую известность получило замечание Лавлейс о принципиальных возможностях аналитической машины: «Аналитическая машина не претендует на то, чтобы создавать что-то действительно новое. Машина может выполнить все то, что мы умеем ей предписать. Она мо­жет следовать анализу, но она не может предугадать какие-либо аналитические зависимости или истины. Функции машины заключаются в том, чтобы помочь нам получить то, с чем мы уже знакомы».

Хотя Бэббидж написал свыше 70 книг и статей по различным вопросам, а также составил большее число неопублико­ванных описаний аналитической машины, но полного и до­ступного описания и, главное, анализа возможностей машины для решения различных задач он так и не сде­лал. Бэббидж говорил, что слишком занят разработкой машины, чтобы уделять время ее описанию. Работа Лавлейс не только заполнила этот пробел, но и содержала глубокий анализ особенностей аналитической машины. Важный итог работы Лавлейс заключается в создании основ программирования на универсальных цифровых вычислительных машинах.

Исследования Бэббиджа в различных областях знания

Хотя Бэббидж никогда надолго не отвлекался от работы над вычислительными машинами, он успевал делать очень много в самых различных областях, одни из которых были близко связаны с его основной работой, другие — далеки от нее. Размышляя над созданием вычислительных машин, Бэббидж много работал и над различными матема­тическими таблицами. Наряду со стремлением сделать их точными, он старался, чтобы они были легкими и удобными в обращении. В 1826 г. Бэббидж опубликовал вычисленные им таблицы логарифмов от 1 до 108000, в которых боль­шое внимание уделил удобству пользования. Эти таблицы были высоко оценены математиками и неоднократно пере­издавались как в Англии, так и за рубежом с подробным предисловием Бэббиджа.

В 1831 г., пытаясь определить, какими таблицами легче и удобнее пользоваться, он напечатал один экзем­пляр своих таблиц логарифмов на 151 листе, на бумаге различного цвета. Было использовано 10 цветов: светло- и темно-синий, светло- и темно-зеленый, оливковый, желтый, светло- и темно-красный, фиолетовый и черный. Помимо обычной краски при печатании пользовались золотой, серебряной и медной. Кроме того, использовалась бумага различной толщины, также калька, восковая бумага, пергамент. Полностью таблицы заняли 21 том. В на­стоящее время они находятся в Кроуфордской библиотеке Королевской обсерватории в Эдинбурге. Эта работа сохра­няет интерес и до нашего времени.

Изучив записи одной из компаний по страхованию жизни, Бэббидж в 1826 г. опубликовал брошюру «Сравни­тельный обзор различных систем страхования жизни», которая явилась популярным и в то же время высокона­учным изданием. В этой же брошюре Бэббидж приводит рассчитанные им таблицы смертности. Английские компа­нии страхования жизни пользовались этими таблицами в тече­ние полувека, почти до 1870 г. К этому времени были состав­лены новые таблицы, которые рассчитывались на разност­ной машине, построенной специально для этой цели. После издания работы Бэббиджа на немецком языке неко­торые германские страховые компании также пользова­лись его таблицами.

Бэббидж начал интересную работу, связанную с ана­лизом соотношения букв, встречающихся в различных языках. Работа не была закончена. Но в наше время и эти идеи Бэббиджа нашли определенное отражение в об­ласти структурной лингвистики.

Путешествуя, Бэббидж посещал заводы, изучал различ­ные технологические процессы обработки металлов.

Он занимался вопросами теории чисел давно. Еще в 1819 г. в Эдинбургском Философском журнале Бэббидж опубликовал небольшую статью «Доказательство теоремы относительно простых чисел». В этой работе он до­казывает, что делится на п² в том и только том случае, когда п простое число.

Еще Эйлер пытался найти формулу, которая давала бы исключительно простые числа. В результате этих поисков он указал несколько полиномов с целыми коэффициента­ми, принимающих для сравнительно большого числа на­чальных значений х = 0, 1, 2, ... величины, равные только простым числам. Среди этих полиномов наибольшее внима­ние привлек в дальнейшем квадратный трёхчлен x² + x + 41, который позволяет получить подряд 40 простых чисел при подстановке х= 0, 1, 2,.., 39. Эйлер проверил получение простых чисел с помощью данного полинома при а = 0,1,2,…, 15. Бэббидж на своей машине за 2,5 мин. получил 30 простых чисел, подставляя в x² + x + 41 по­следовательно х=1, 2, 3,…, 30.

Бэббидж в своих рассуждениях пытался сгладить про­тиворечия между наукой и религией, считая, что они дополняют друг друга. Он полагал, что преследование или недостаточное внимание к развитию науки и, в част­ности, математики, сказывается неблагоприятно и на ре­лигии. Но при этом «он думал о боге, как о програм­мисте» — сказал о нем Боуден.

Бэббидж рассматривал возможность получения число­вых последовательностей, у которых первые сто миллио­нов членов, например, могут следовать некоторому опре­деленному закону, несколько следующих чисел — на­рушить его, остальная же часть последовательности — продолжать согласовываться с первоначальным законом. Он описал схему программирования на счетной машине с целью получения таких последовательностей.

К этому трактату Бэббидж написал Приложение «За­мечание об аргументе Хьюма относительно чудес», в ко­тором подсчитывает вероятность чудес, исходя из свиде­тельских показаний; учитывает как количество свидете­лей, так и вероятность того, что они говорят правду. Фактически здесь Бэббидж подсчитывает вероятность при­нятия гипотезы, если она неверна, и отклонения, когда она верна.

В процессе работы над вычислительными машинами у Бэббиджа, естественно, возрос интерес к самым разно­образным автоматам. Изучая их, он пришел к выводу что механические автоматы не могут быть использованы для достаточно сложной игры, в то время как устройство такой машины, как аналитическая, хорошо удовлетво­ряет даже требованиям шахматной игры. Однако, придя к такому выводу, Бэббидж решил все же провести опыт и разработать автомат для простой игры в крестики-нолики.

В книге «Страницы из жизни философа» Бэббидж описывает свою работу над автоматом. В конструкции, разработанной Бэббиджем, нашли от­ражения представления об автоматах, господствовавшие в XVIII в. (куклы, петух, ягненок), и некоторые вполне современные идеи проектирования вычислительных ма­шин. Если при выполнении определенной задачи в со­временных машинах встречаются равноценные пути, из которых машина должна выбрать один, то она выбирает путь, зафиксированный каким-нибудь образом. Чаще всего, это просто первый путь, встретившийся машине. Бэббидж решает данный вопрос несколько сложнее. Однако не следует забывать, что он не только решает его, но и впервые ставит. Кроме того, для игры решение Бэббиджа рационально, так как машина в одних и тех же ситуациях делает разные ходы, что затрудняет игру противника. В современных вычисли­тельных машинах часто используют для разных целей датчик случайных чисел. Механизм выбора пути, пред­ложенный Бэббиджем, является прототипом такого дат­чика.

Мы уже отмечали, что на постройку своих машин Бэббидж тратил огромные суммы денег, и хотя он был богатым человеком, приток новых средств естественно интересовал его. Так и в этом случае, разработав на основе теоретических принципов автомат для игры в «кре­стики-нолики», Бэббидж стал думать о возможности вос­полнения своих затрат с его помощью.

Бэббидж предполагал сделать шесть автоматов и установить их попарно в трех местах. На трех из них происходили бы игры, остальные автоматы должны были быть в резерве на случай трудно устранимой по­ломки. Но, оценив все сложности с изготовлением и экс­плуатацией таких устройств, Бэббидж отказался от этой затеи.

Бэббидж сделал ряд практических изобретений в самых различных областях. Он внес несколько предложений по предотвращению крушений, включая способ отделения сошедшего с рельс поезда от вагонов. Следствием экспериментов явилась рекомендация Бэббиджа использовать широкую колею вместо приме­нявшейся в его время узкой; он предложил также спидо­метр своей конструкции. В качестве специалиста по железнодорожному движению Бэббидж был приглашен на открытие дороги между Манчестером и Ливерпулем.

Бэббидж разработал систему зажигания и затемнения маяков и послал описание этой системы в двена­дцать прибрежных стран. Правительство США ассигновало 5000 долларов для испытания его схемы. Результаты испытаний были опубликованы в 1861 г. с благоприят­ным отзывом и рекомендациями для использования мая­ков Управлением маяков Соединенных Штатов.

Бэббидж изготовил чертежи и описал подводное судно, устроенное по принципу погружающегося колокола. Это судно было рассчитано на пребывание в нем четырех человек в течение двух дней. Бэббидж предполагал, что такое судно должно приводиться в движение винтом и может быть использовано для военных целей. Технические идеи занимали Бэббиджа даже во время театральных представлений. Так, он уходит с оперы «Дон-Жуан» за кулисы, чтобы рассмотреть механизм управления сценой. В другой раз уже во время действия Бэббидж делает наброски о возможностях использования цвета в театре. В дальнейшем он пытается реализовать свои идеи и ставит эксперименты с сосудами, наполнен­ными растворами солей, окрашенных в различный цвет. Бэббидж переносит свои опыты в здание Итальянской оперы и даже придумывает «разноцветный танец» для их демонстрации. Но, боясь возникновения пожара, дирек­ция вскоре запретила эксперименты. Постепенно Бэббидж потерял интерес к применению цвета в театре.

Бэббиджа интересовали проблемы астрономии и астро­физики. После затмения Солнца в 1851 г. у Бэббиджа возникла идея регистрации солнечной короны для изу­чения протуберанцев. Исследования в данной области завершились изобретением коронографа. В XX в. одному из лунных кратеров было присвоено имя Бэббиджа. Осно­ванием для этого послужила его работа «Предположения по поводу физического состояния поверхности Луны».

Бэббидж выдвинул несколько интересных идей в гео­физике и геологии. Он предложил гипотезу образования ледников и гипотезу изотермических поверхностей Земли, в которой была сделана попытка физического объяснения некоторых геологических явлений. В статье, опубликован­ной в 1837 г., Бэббидж рассмотрел возможность выявления климатических условий прошлого путем исследования и сравнения годичных колец на деревьях еще оставшихся древних лесов. Этот метод был заново открыт и