CENTRO DE MEMÓRIA DE HISTÓRIA DA MATEMÁTICA E TECNOLOGIAS DIGITAIS
Criado por: Ricardo de Oliveira Muniz Junior
Última Atualização: 04/05/2021
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Segundo a pesquisa de Connor e Robertson (2003, tradução nossa), referência utilizada para descrever esta página, tanto a data quanto o local do nascimento de Charles Babbage (figura 1) eram incertos, no entanto, um sobrinho escreveu ao The Times dizendo que Babbage nasceu em 26 de dezembro de 1791. Em 1975 descobriu então que o nascimento de Babbage tinha sido registrado em St Mary's Newington, Londres em 6 de janeiro de 1792. O pai de Babbage era Benjamin Babbage, um banqueiro, e sua mãe era Betsy Plumleigh Babbage.
Figura 1: Charles Babbage (CONNOR e ROBERTSON, 2003)
Fonte: J J O'Connor and E F Robertson, Charles Babbage MacTutor History of Mathematics, (University of St Andrews, Scotland, February 2003) Disponível em: <https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Babbage/>
Como seu pai era bastante rico, ele podia se dar ao luxo de ter sido educado em escolas particulares. Depois da escola em Alphington, ele foi enviado para uma academia em Forty Hill, Enfield, Middlesex, onde sua educação começou corretamente. Ele demonstrava uma paixão pela matemática, mas uma antipatia pelos problemas clássicos. Ao deixar a academia, ele continuou a estudar em casa, tendo um professor de Oxford para levá-lo até o nível universitário.
Babbage entrou no Trinity College, Cambridge, em outubro de 1810. No entanto, a base que ele havia adquirido dos livros que ele havia estudado o deixou insatisfeito com o ensino em Cambridge.
"Entre estes estavam “Fluxions” de Humphry Ditton, dos quais eu não podia fazer nada; Madame Agnesi “Analytical Instructions” a partir do qual eu adquiri algum conhecimento; “Principles of Analytic Calculation” de Woodhouse, do qual aprendi a notação de Leibniz e “Théorie des Fonctions”. Eu possuía também os “Fluxions” de Maclaurin e de Simson” (BABBAGE 1889, apud CONNOR e ROBERTSON, 2003, tradução nossa).
Babbage conversou com seu amigo Edward Bromhead que o encorajou a criar uma sociedade. A Sociedade Analítica foi criada em 1812 e seus membros eram todos graduandos de Cambridge. Nove matemáticos participaram da primeira reunião, mas os dois membros mais proeminentes, além de Babbage, foram John Herschel e George Peacock.
O cálculo dos logaritmos o fez saber da imprecisão do cálculo humano por volta de 1812. Ele escreveu:
“... Eu estava sentado nas salas da Sociedade Analítica, em Cambridge, minha cabeça inclinada para a frente sobre a mesa em uma espécie de humor sonhador, com uma mesa de logaritmos abertos diante de mim. Outro membro, entrando na sala, e me vendo meio dormindo, gritou, “Babbage, com o que você está sonhando?” ao que eu respondi “Estou pensando que todas essas mesas” (apontando para os logaritmos) “poderiam ser calculadas por máquinas”” (BABBAGE 1889, apud CONNOR e ROBERTSON, 2003, tradução nossa).
Babbage e Herschel produziram a primeira das publicações da Sociedade Analítica quando publicaram Memórias da Sociedade Analítica em 1813. Duas outras publicações da Sociedade Analítica foram publicadas depois como trabalho conjunto de Babbage, Herschel e Peacock. Estas foram a tradução em inglês de Sur le calcul différentiel et intégral de Lacroix publicada em 1816 e um livro de exemplos sobre o cálculo que publicaram em 1820.
Babbage casou-se em 1814, e deixou Cambridge em 1815 para viver em Londres. Ele escreveu dois artigos importantes sobre equações funcionais em 1815 e 1816. Também em 1816, aos 24 anos, ele foi eleito membro da Royal Society of London. Ele escreveu artigos sobre vários tópicos matemáticos diferentes ao longo dos próximos anos, mas nenhum é particularmente importante e alguns, como seu trabalho em séries infinitas, estão claramente incorretos. Babbage estava infeliz com a forma como as sociedades aprendidas da época eram dirigidas. Embora eleito para a Sociedade Real, ele estava infeliz com isso
Babbage em 1819, quando seus interesses estavam se voltando para instrumentos astronômicos, suas ideias se tornaram mais precisas ele formulou um plano para construir tabelas usando o método de diferenças por meios mecânicos. Tal máquina seria capaz de realizar operações complexas usando apenas o mecanismo de adição. Babbage começou a construir um pequeno motor de diferença em 1819 e o completou em 1822. Ele anunciou sua invenção em um artigo “Nota sobre a aplicação de máquinas para o cálculo de tabelas astronômicas e matemáticas lidas” para a Sociedade Astronômica Real em 14 de junho de 1822.
No entanto, em 1820, ele foi eleito membro da Sociedade Real de Edimburgo, e no mesmo ano foi uma grande influência na fundação da Sociedade Astronômica Real. Ele serviu como secretário durante os primeiros quatro anos da existência da Sociedade e mais tarde serviu como vice-presidente.
Babbage, juntamente com Herschel em 1825, realizou alguns experimentos sobre magnetismo desenvolvendo métodos introduzidos por Arago.
Em 1827, Babbage tornou-se professor lucasiano de matemática em Cambridge, uma posição que ocupou por 12 anos embora nunca tenha ensinado. Ele ocupou este cargo de prestígio, mas não conseguiu cumprir as funções que se esperava, pois neste tempo ele havia se encontrado o que se tornaria a principal paixão de sua vida: o desenvolvimento de computadores mecânicos. Babbage é sem dúvida o criador dos conceitos por trás do computador atual.
Babbage previu uma máquina capaz de imprimir os resultados obtidos, isso não foi feito no momento em que o papel foi escrito. Um assistente teve que anotar os resultados obtidos. Babbage ilustrou o que seu pequeno motor era capaz de fazer calculando sucessivos termos da sequência.
Babbage foi fortemente influenciado pelo principal compromisso de Prony e pelo governo francês de produzir tabelas logarítmicas e trigonométricas com equipes de pessoas para realizar os cálculos. Ele argumentou que um grande motor de diferença poderia fazer o trabalho realizado por equipes de pessoas economizando custos e sendo totalmente preciso.
Em 13 de julho de 1823, Babbage recebeu uma medalha de ouro da Sociedade Astronômica por seu desenvolvimento do motor de diferença. Ele então se reuniu com o Chanceler do Tesouro para buscar fundos públicos para a construção de um grande motor de diferença. A Sociedade Real já havia dado conselhos positivos ao governo.
Tal motor teria sido facilmente capaz de calcular todas as tabelas que Prony estava calculando, e tinha a intenção de ter uma impressora para imprimir os resultados automaticamente. No entanto, a construção continuou mais lenta do que se esperava. Em 1827, as despesas estavam ficando fora de controle.
Além disso, o ano de 1827 foi um ano de tragédia para Babbage. Seu pai, sua esposa e dois de seus filhos morreram naquele ano. Sua própria saúde ficou acometida e foi aconselhado a viajar pelo continente. Depois de suas viagens, ele retornou perto do final de 1828.
Em 1830 Babbage publicou Reflections on the Decline of Science in England, um trabalho controverso que resultou na formação, um ano depois, da “Associação Britânica para o Avanço da Ciência”.
Em 1834 Babbage publicou seu trabalho mais influente Sobre a Economia das Máquinas e Manufaturas, no qual ele propôs uma forma inicial do que hoje chamamos de pesquisa operacional. O ano de 1834 foi aquele em que o trabalho parou no motor de diferença.
Naquela época, o governo havia colocado R£ 17.000 no projeto e Babbage tinha colocado R£ 6.000 do seu próprio dinheiro. Durante oito anos, de 1834 a 1842, o governo não tomaria nenhuma decisão sobre a continuidade do apoio. Em 1842, a decisão de não prosseguir foi tomada pelo governo de Robert Peel. Dubbey.
Em 1834, Babbage completou os primeiros desenhos do motor analítico, o precursor do moderno computador eletrônico. Seu trabalho no motor de diferença o levou a uma ideia muito mais sofisticada. Embora o motor analítico nunca tenha progredido além de desenhos detalhados, ele é notavelmente semelhante em componentes lógicos a um computador atual. Babbage descreve cinco componentes lógicos, a loja, a fábrica, o controle, a entrada e a saída.
A loja continha “todas as variáveis a serem operadas, bem como todas as quantidades que surgiram a partir dos resultados de outras operações”. A fábrica é análoga ao processador de um computador, em que as “quantidades prestes a serem operadas são sempre compradas”. O controle sobre a sequência de operações a serem realizadas foi por um dispositivo tipo talão. Ele era operado por cartões perfurados que continham o programa para a tarefa particular.
A loja deveria conter 1000 números cada um de 50 dígitos, mas Babbage projetou o motor analítico para efetivamente ter armazenamento infinito. Isso foi feito com a saída de dados para cartões perfurados que poderiam ser lidos novamente em um estágio posterior quando necessário.
Durante o ano de 1840 Babbage visita Menabrea, que coletou todo o material necessário para descrever o motor analítico e publicou isso em outubro de 1842. Lady Ada Lovelace traduziu o artigo de Menabrea para o inglês e adicionou notas consideravelmente mais extensas do que as memórias originais.
Embora Babbage nunca tenha construído um computador operacional e mecânico, seus conceitos de design foram provados corretos e recentemente tal computador foi construído seguindo os critérios de design de Babbage.
“Os desenhos do Motor Analítico foram feitos inteiramente ao meu custo: eu instituí uma longa série de experimentos com o propósito de reduzir as despesas de sua construção a limites que poderiam estar dentro dos meios que eu poderia me dar ao luxo de fornecer. Estou agora resignado à necessidade de me abster de sua construção...”. Tradução do autor (HYMAN e BABBAGE, 1982, apud CONNOR e ROBERTSON, 2003, tradução nossa).
Apesar desta última declaração, Babbage nunca desistiu de esperar que o motor analítico fosse construído escrevendo em 1864: “... Se eu sobreviver mais alguns anos, o Motor Analítico existirá...” (BABBAGE 1889, apud CONNOR e ROBERTSON, 2003, tradução nossa).
Após a morte de Babbage, um comitê, cujos membros incluíam Cayley e Clifford, foi nomeado pela Associação Britânica para relatar sobre a viabilidade do projeto. Registraram sua opinião de que sua realização foi bem-sucedida e poderia marcar uma época na história da computação igualmente memorável com a introdução de logaritmos.
A construção de computadores modernos, logicamente semelhantes ao projeto de Babbage, mudaram toda a matemática e não é nem exagero dizer que eles mudaram o mundo inteiro.
CONNOR, J.J.O.; ROBERTSON, E. F. MacTutor History of Mathematics. University of St Andrews, Scotland, February, 1998. Disponível em: <https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Babbage/>. Acesso em: mar 2021.
HYMAN, A. BABBAGE, C., Pioneer of the Computer, 1982 In. MacTutor History of Mathematics. University of St Andrews, Scotland, February, Disponível em: <http://www- history.mcs.st-and.ac.uk>. Acesso em: mar 2021.