Charles Babbage

"Es gibt viel weniger Fehlentscheidungen, die auf fehlerhaften Daten beruhen, als solche, die auf gar keinen Daten beruhen." Charles Babbage



Charles Babbage wurde am 26. Dezember 1792 in der englischen Grafschaft Surrey geboren. Er war Mathematiker und Erfinder und wurde zu einer der wichtigsten Figur in den Anfängen der Computergeschichte. Mit der Analytical Engine entwickelte er als Erster das Modell einer Rechenmaschine, die über ein Programm gesteuert werden sollte. Diese sollte mathematische Funktionen, wie Logarithmen, berechnen, die für die Navigation von Schiffen wichtig waren.


Die jungen Jahre des Charles Babbages

In wohlhabende Verhältnisse hineingeboren, war Babbage dank seines Reichtums finanziell völlig unabhängig. Mit 18 Jahren fing er am Trinity College in Cambridge sein Studium an, mit Hauptfächern der Mathematik und Chemie, das er nach vier Jahren, im Jahr 1814, beendete. Während dieser Zeit in Cambridge gründete er mit seinem Freund John Herschel, einem Astronom, die Gesellschaft Analytical Society. Mit dieser wollte er die britische Mathematik an den Fortschritt heranführen, wie er auf dem übrigen europäischen Festland dank Leibniz bereits Standard war.

Nach seinem Studium, hielt er 1815 eine Reihe von Vorlesungen über astronomische Themen an der Royal Institution, eine Organisation für wissenschaftliche Ausbildung und Forschung. Bereits mit 23 Jahren wurde Babbage für seine mathematischen Verdienste zum Fellow der Royal Society, einer Gesellschaft in England, die sich mit wissenschaftlichen Themen befasste. Zudem machte Babbage auch den Magister der Philosophie.

Ohne dass Babbage jemals ein bedeutendes Amt innehatte, beeinflusste er die Entwicklung der Wissenschaften in England stark, sowohl als Mathematiker und Erfinder, aber auch als Philosoph und Ökonom.

Difference Engine: Die Unvollendete

Babbage beschäftigte sich ausführlich mit mathematischen logarithmischen Tafelwerken, wie sie beispielsweise in der Navigation für die Berechnungen benötigt wurden. Da sich in die Berechnungen von Menschen häufig Fehler einschlichen, kam er 1821 auf die Idee, eine Maschine nach der Differenz-Methode mechanisch die Gleichungen lösen zu lassen und die Ergebnisse auszudrucken. Dabei zerlegte Babbage die Berechnungen in viele einzelne Schritte und ließ diese auf eine Maschine übertragen. E orientierte sich an einem Verfahren, das Gaspard de Prony, ein französischer Mathematiker und Ingenieur, erfunden hatte, der mathematische Tafeln neu berechnen sollte und dabei effektiver war, als er die Arbeit in viele Schritte aufteilte. Babbage war davon begeistert und überzeugt, dass diese Arbeitsschritte auch automatisch von Maschinen übernommen werden konnten.

Nach Babbages Bauplänen sollten so aus insgesamt 25 000 Teilen die erste mechanische Rechenmaschine der Welt gebaut werden. Die britische Regierung sagte für das Großbauprojekt ihre finanzielle Unterstützung zu und der britische Ingenieur Joseph Clement übernahm die Leitung der Werkstatt.

Doch das Großprojekt kam nur zögerlich voran, bis es schließlich, im Jahr 1833 gänzlich eingestellt wurde. Bis zu diesem Zeitpunkt wurden etwa 2 000 Teile fertig und in etwa so viele Gelder verbraucht, wie man für 20 Dampflokomotive gebraucht hätte.  

Im Science Museum in London kann man die unvollendete Difference Engine immer noch bewundern.

Die Idee zum Bau einer solchen Maschine beeinflusste viele andere Erfinder: Diese bauten die ersten Differenzenmaschinen, die wirklich funktionierten.

Analytical Engine: Die Universale

Ab 1833 beschäftigte sich Charles Babbage mit der Analytical Engine, die eine Verbesserung der Difference Engine werden sollte, vollendete jedoch auch diese nie.

Die Analytical Engine musste programmiert werden, so dass sie die Regeln der Arithmetik beherrschte und für jede Funktion oder Formel jeden Zahlenwert errechnen konnte. Aus der engen Zusammenarbeit mit Ada Lovelace, einer britischen Mathematikerin, die ebenso wie Babbage von der Mathematik begeistert war, entstanden die Pläne für diese Maschine.

Von Ada Lovelace stammten die Programme für die Analytical Engine - aus diesem Grund wurde ihr zu Ehren später die Programmiersprache Ada nach ihr genannt.

Die Eingabe der Werte und die Programmsteuerung erfolgten per Lochkarte. In ihr konnten 1 000 Wörter zu je 50 Dezimalziffern gespeichert werden. Die dekadischen Zahlräder (von Babbage "Mill" genannt) der Difference Engine sollten das Rechnen und Speichern übernehmen. Babbage trennte in seiner Maschine die beiden Komponenten Speicher und Rechner. Das von Joseph-Marie Jacquard, einem französischen Erfinder, für den Webstuhl entworfene Lochkartensystem übernahm Babbage für die Eingabe und Ausgabe der Analytical Engine.

Babbage tüftelte komplexe mechanische Strukturen für die Maschine aus, damit er eine verzweigte Programmstruktur realisieren konnte. Zwar versuchte Babbage, ein Modell seiner Analytical Engine zu bauen, doch diese funktionierte nie. Nur ein kleiner Teil wurde kurz nach seinem Tod vollendet. Sein Sohn setzte ebenfalls ein Teil dieser Maschine zusammen. Das Konzept von Babbage, das dieser Analytical Engine zugrunde liegt, beschreibt bereits wesentliche Teile unserer modernen Computer. Auch diese besitze eine Recheneinheit, einen Speicher, Funktionen für Ein- und Ausgabe, und Programme, die der Maschine vorschreiben, wie sie arbeiten soll. So ist auch der größte Verdienst von Babbage die Idee, die Rechenmaschine in die einzelnen Teile, wie Rechenwerk, Zählwerk und Speicher zu denken.

Charles Babbage - Exzentriker und Forscher

Nach Babbage wurde ein Asteroid benannt und er bekam 1824 die Goldmedaille der Royal Astronomical Society. Die Bayerische Akademie der Wissenschaften ernannte ihn zu einem auswärtigen Mitglied.

Außerdem beschrieb Babbage ein Verfahren, wie sich aus einem chiffrierten Text der entsprechende Schlüssel filtern lässt, veröffentlichte dieses jedoch nicht. Weiterhin berechnet er für Lebensversicherung die Sterbetabellen mit Hilfe der Statistik.

Charles Babbage starb am 18. Oktober 1871 mit 79 Jahren in London. Mit seinen beiden Rechenmaschinen zählt Babbage heute zu den wichtigsten Computerpionieren. Doch so gerühmt, wie er heute wird, wurde Babbage damals zu seiner Zeit und seinen Projekten eher belächelt.


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