查尔斯巴贝奇（才华横溢却抱憾而终）

西方世界公认的计算机之父

一提到“计算机之父”，大部分人想起的一定是阿兰·图灵，如果再拓展一些，冯·诺依曼、查尔斯·巴贝奇可能也会入围。

然而如果你在谷歌或者必应，用英文搜索"father of computer" ，排在第一位的，始终是他，Charles Babbage KH。

这位看起来很有范的英国绅士——查尔斯·巴贝奇，大众并不太熟悉的名字。

他耗尽了可以制造两架军舰、22台蒸汽火车头的经费，外加银行家父亲留下的全部身家，穷极一生，也没能制造出任何一台他所描述的机器。

然而，那些超前了至少一个世纪的设想，被誉为现代计算机的先驱，代表了机械智能的最高水平，他也被称为计算机之父。

数学天才的奇思妙想

跟大部分好奇的小男孩一样，巴贝奇从小有任何事情都要寻根究底的习惯，拿到玩具也会拆开来看看里面的构造。由于从8岁起身体就一直不好，上一阵学就得回家休养，他爹便给他请了不少私人老师。

1810年10月，19岁的巴贝奇来到剑桥大学三一学院。这儿是剑桥规模最大、财力最雄厚、名声最响亮的学院之一。

在整个20世纪，三一学院获得了34个诺贝尔奖以及4个菲尔兹奖，数量上碾压了牛津和剑桥大学其他各个学院。知名校友有物理学家牛顿、波尔，哲学家伯特兰·罗素，还有查尔斯王子等等。

原本巴贝奇对这座顶级学府充满了期待，来了才发现，老师掌握的数学知识还不如他自己多，教的知识他早就自学过了，无敌是多么寂寞。

1820年，英国皇家天文学会成立，巴贝奇为创始人之一。在这里，他们要做大量的计算，耗费的人力物力巨大，又不能保证百分比的准确率。在当时，甚至找不到一张完全准确的表格。

所以，巴贝奇意识到：只要是人为的，就没有完美的。于是他思忖着，那些繁琐的程序，能不能用机器来代替呢？

那时候的机械计算机器，已经发展了三百多年，汇聚了众多天才智慧，却停留在和加、减、乘、除，这些简单到不能再简单的基本运算打交道。

像托马斯·德科尔马在1820年发明的这款计算器，是商业上成功应用的最早的计算器，然而它和巴贝奇的要求相去甚远。

机械史上最复杂的巅峰之作

1822年6月14日，巴贝奇向皇家天文学会递交了一篇名为《论机械在天文及数学用表计算中的应用》的论文，差分机的概念正式问世，获得了皇家天文学会的最高奖项——金质奖章。

与论文一起亮相的，是一台简单的原型机——差分机0号。所谓差分，就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。

英国政府看到原型机后非常感兴趣，次年拨款1700英镑，希望巴贝奇能做出实用产品，彻底解决编写数值表的大难题。

谁知实行起来要比想象中要困难得多。差分机对制作的精度要求，远远超越了所处时代的真实水平。巴贝奇跑遍整个欧洲也没找到多少能用的零件，于是在制造机器之前，还要先考虑怎么制造各类零件。

原本以为两三年就能搞定，没想到10年过去了，巴贝奇却只完成了设计稿的七分之一。

再过了十年，也就是1842年，政府正式宣布不再出资，为期20年的差分机项目，最终以失败告终。至此项目花销的经费已经高达17000英镑，这笔数字是最初预算的整整10倍，差不多可以建造22台蒸汽机车或者2艘战舰了。

巴贝奇却并没有因此受到打击，此时他的精力已经转向了一项更伟大，更具开创性的研究。

差分机固然强大，但终究只能计算多项式而已，如果能利用“机器”将计算到印刷的过程全部自动化，那么计算错误、抄写错误、校对错误、印制错误等人为疏失将会被全面消除，这不是更好吗？

借鉴了法国一位织布工用穿孔卡片来控制织布机的创意，1833年，巴贝奇着手开始了一种可编程序机器的设计。

他设定了4种输出装置，其一为打印装置，其二为曲线绘图仪，其三为响铃，其四为打孔机，用于制造穿孔卡片。这台被称作“分析机”的机器，直接将机械计算的理念从地表推上云天。

后人惊讶地发现，他设计的分析机的组成结构，竟和现代计算机如出一辙，要知道，现代计算机的五大组成部件是由冯·诺依曼在1945年才明确提出的。

才华横溢却抱憾而终，遗言让人感慨

仿佛是老天爷一个玩笑式的魔咒，分析机的研制不幸步了差分机的后尘，巴贝奇付出了几十年的努力，耗掉银行家父亲留下的全部身家，直至离世前仍只建成了它的一小部分。

藏于伦敦科学博物馆的分析机半成品

巴贝奇抱憾而终，留给后世的仅仅只有这台小小的模型和两千多张图纸。他在遗言中写道：

如果一个人不因我一生的挫折而却步，仍然一往直前制成一台具有全部数学分析能力的机器……那么我愿将我的声誉毫不吝啬地让给他，因为只有他能够完全理解我的种种努力，以及这些努力所得成果的真正价值。

巴贝奇通过自己的努力，开启了人类社会的计算机化进程。从那以后，计算机开始慢慢地征服世界。虽然没有造出完整的“分析机”，他仍被多数人称为“现代计算机之父”。

数学简史绘本

数学是基础学科，驱动了很多学科的发展，比如计算机、天体物理、量子力学等等。华为总裁任正非也曾说，芯片砸钱不行，得砸数学家。

数学是家长最为重视的学科，也是孩子最头大的学科，都说数学烦、数学难，怎么才能培养孩子的数学兴趣？学习数学有没有捷径呢？

正如歌德所说：“一门科学的历史，就是这门科学本身。”

想学好一门学科，一定要去读一读这门学科的历史，数学亦是如此。特别是对于孩子，相较于生涩的数学知识，数学的历史长河中，一个个生动的故事更能让他们对数学产生兴趣，这就是让孩子爱上数学的捷径。

给大家推荐一套由俄罗斯大师级文学家与数学家的强强联合，创作的这套给6-12岁孩子的《数学简史》，书中“计算机中的数学”一章，就提到了巴贝奇的计算机。

这本《数学简史》，不是一套数学提分宝典，而是一本关于数学和数学史的趣味故事书，是一张通往数学世界奥妙的船票。

很多孩子数学学不好，就是因为数学概念理解不透彻。而书中对于每个知识点，都是用讲故事、举事例、画图等方式来说的，把数学基本知识解释得清清楚楚。

它带领孩子们跳出时间的桎梏，从数学的起源开始去认识这门古老而又重要的学科。

让孩子去和原始人来一次以物易物的交易，去跟古巴比伦人学一学占星术，去跟芝诺的乌龟来一场赛跑。归来之时，数学不再是一些无意义的公式和符号，早已成为他最亲密的老朋友。

作为孩子的第一大学科，一定要格外重视数学兴趣的提升。

了解数学史后，孩子再去看那些本来枯燥的公式和定理，马上能联想到背后的数学家和一段或奇妙或艰辛的故事，立马就亲切了起来，还能跟同学们侃侃而谈。

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