MEK fejléc

Nagy Károly, Charles Babbage és a számoló masinák

Holl András


Egy érdekes rajzot talált Vargha Domokosné Nagy Károlynak az Egyetemi Könyvtárban õrzött iratai között. A rajzról hamarosan kiderült, hogy Charles Babbage angol konstruktõr mechanikus számológépét ábrázolja, s az iratok között további jegyzetek és vázlatok kapcsolódnak Babbage számoló masináihoz.

Charles Babbage és Nagy Károly kapcsolata: a logaritmustábla


Nagy Károly gondozásában a Magyar Tudományos Akadémia 1834-ben logaritmustáblát jelentetett meg - Babbage táblázatát. A Nagy Károly a táblázat kiadása ügyében járt Londonban az 1830-as évek elején, ezért találkozott Babbage-dzsel.

«»

Nagy Károly levele Charles Babbage-hez
(9.4) 1833
Uram!

Elhatároztam, hogy az Ön páratlan és bámulatos Logaritmus táblázatait bármiféle változtatás nélkül Hazám számára alkalmazom és bevezetem. De mivel újranyomásukkal két lényeges elõnyük, mégpedig hibátlanságuk és szépségük elveszne, szükséges lenne közvetlenül az Ön sztereotípiáiról nyomni õket Londonban. Csupán az Ön rövid és könnyen érthetõ bevezetését kellene magyar nyelvre fordítani, ezt és az összes Lagrange Együtthatóra vonatkozó táblákat könnyû szerrel másutt is ki lehetne nyomtatni. A dolgok ily módon való elrendezésébõl fakadó haszon igen hasznos lenne Hazám számára, mely mind ? papíron ? és ? messze áll attól, hogy az angollal összehasonlítható legyen.

Buzgó kívánságom valóra váltásához egyedül az Ön szíves engedelmére van szükségem, Uram, és reményeimben megerõsít az Ön felmérhetetlen kedvessége, melyet nemrég volt alkalmam élvezni Londonban.

Boldoggá tenne, ha néhány sort kaphatnék Öntõl Uram, az ön véleményével és szíves beleegyezésével és ? kívánom, hogy egyúttal megtudhatom, milyen feltételekkel szerezhetem meg, valamint 1500 - 2000 nyomtatott példány árát a számok Logaritmusával, igen világos zöldre színezett papíron, és végül a nyomás elvégzéséhez szükséges maximális idõt.

Én ? 17-ikéig Párizsban maradok, és a címem az Osztrák Követség. Ha az Ön drága ideje nem engedné meg, hogy ily rövid idõ alatt válasszal örvendeztessen meg, remélem Bécsben (Ausztria) kezemhez kaphatom a Carinshic? utca 1004-ben.

Engedje meg Uram, hogy kifejezzem ? legnagyobb megbecsülésemet mellyel ? az Ön legodaadóbb és hívebb szolgája vagyok,

Nagy Károly
Párizs, 1833 Április 9.

______________________

BL Add MS 37187 f. 471
(Mikrofilmrõl átírta Doron Swade, 1998 Május 4.)
(Fordította Holl András)

«»

A függvénytáblák hibái nagy problémát jelentettek ekkoriban: a táblázatokat a csillagászaton kívül sok más helyen is alkalmazták, például a hajózásban. A táblákba óhatatlanul bekerült hibák óriási károkat okoztak. A hibákat nagyon nehéz volt kiküszöbölni. Két hibaforrás is volt: a számítások és a nyomdai szedés. Babbage foglalkozott a táblázatok hibáival, felderített korábbi, sokszor átvett és kiadott táblázatokban szereplõ hibákat.

A szóban forgó logaritmustáblát az Akadémia ezer példányban adta ki, 600 példányt csak magyar, két-kétszázat angol ill. német elõszóval is. Babbage eredeti elõszavát Nagy Károly fordította magyarra.

ábra ábra ábra ábra
A logaritmustáblák címlapja
Döbrentei "tudnivalói" a logaritmustáblák magyar kiadásához A logaritmustáblák magyar kiadásának bevezetése, 1. oldal Egy lap a táblázatból


Charles Babbage, 1791-1871

BABBAGE portréja
Charles Babbage (National Portrait Gallery, London)

Babbage matematikus, mechanikus és feltaláló. Arra a következtetésre jutott, hogy a függvénytáblák számítását automatizálni kell, a nyomtatással együtt. 1816-tól a Royal Society tagja, 1828 és 1839 között Cambridge-ben a matematika professzora (ugyanazt a professzori állást töltötte be, amit korábban Newton). Hat könyvet írt, és közel 90 cikket publikált.

«»

Charles Babbage Math Prof. etc.
London 14 March 1833
Tulajdon közlése

Atyja nagykereskedõ lévén szerette volna fiát az õ hasznothajtó foglalatosságába vezetni, akinek a tudományokhoz való vonzódása már korán észrevehetõ volt. Ez meg kérvén attyát, hogy fizetségét meg ne vonja vagy tagadja tõlle, s eltökélvén, hogy vagyonából anélkül is egy bizonyos részt hágy élelmére, õ avval tökéletesen meg elégedvén a tudományok útján fog menni. Az élet viszontagságainál, s' a tudományok háládatlan jutalmával megesmérkedett atya szomorun vette fia eltökéltségét, de ellenzeni azt nem akarta. Károly a tudományok fejét a Mathézist választá úti társának az élet sziklái s sivatagjai közt, és sebes elõmenete mint tulajdon, mint más elégedését s örömét szülte. Meg élte még attya, hogy fia köztiszteletet és érdemei elismerését érthesse és szemlélhesse. Munkálkodása Babbage K-nak inkáb olyanok a melyek a közjóra s' tudomány törvényei hasznos illetésére czéloznak, s a mellyek az õ módján elõadva a sok dolgos ... embersereg hasznára szolgálnak. (A mint logariths. tábláit adá ki 40 kötetet nyomtattatott többféle papirokra s ezenkívül 21 kötetet mindenféle színû papiron s minden szinû fesrékkel nyomtatva szerzett magának mind azon czélra, hogy a szemnek az ... szerint a leg alkalmatosb combinatiot találjon.) Mind a mellett is hogy számos munkái eléggé ismeretessé tették 3 professzorságra hijába keresett ... s' úgy elkedvetlenedett, hogy többé semmi próbát nem tett. Reá vetõdvén azon meggyõzõdés, hogy a számítás magában egy csupa mechanikai operatio, azon gondolattal foglalatoskodott, hogy egy oly machinát találtatni fel, amelly a bajos számítást (idõveszitõ) elvégzi 's hiba nélkül végzi ha megadva az ehhez szükséges kép a mechanicat a leg kiterjedetteb értelemben ki kellett néki meríteni 's ehez hazája inkáb adott neki alkalmat, mint akármelyik országa Európának mellyeket õ megjárt azonban. 12 esztendei szorgalma annyira vitték, hogy ezen csodálatos mechanismus most áll és minden álmélkodásra számít. Amint a találmány valóságba lépett, az igazgatóság magáévá tette azt és a nagy mechanizmusnak ehelyt mutatván tulajdon költségén akarja elvégeztetni.

Ez eddig mind jól van, de a találónak mind máig még egyetlen fillért se adott noha nékie temérdek közelségébe került az - 4000 £ sterling. Végre egy üres és fizetésnélkül (egypár font) való professzorságot ajánlottak neki, a mellyet csupán csak azért fogadott el, hogy Newton széke volt azelõtt. Tavaly 3 leg népesebb communitas ... s hívta meg candidatusnak a House of Commonba. Ezen hijábavalóság igen költséges itt, de mind emellett engedve a köz kívánságának meg eggyezett benne, hogy magát prezentálja. Ö liberal partyhoz, de nem radicalhoz tartozik és politikai érzelmei ... ezen felül az õ tudománya de fõkép ... is tökéletes ismerete nem kevés világot vetett volna a manufacturai állapotra, s a mathézis segélyével némely furtsa számításokat mutatott volna a számos és sok esztelen membernek, s' az országnak. De szegény meg tevén ezen helyért költséges részét, a választók nem tudván egymásközt meg egyezvén végre a közönség abszurditásba pottyantak és helyette egy toryt választottak. Jam very much abused, azt mondja s igaza van. Az angoly igazgatóság a tudományokra nézve szinte semmit se tesz.

______________________
(Eredetibõl átírta Vargha Domokosné és Holl András)


Babbage számoló masinái

Babbage 1822 és 1834 között dolgozott John Clement mechanikussal együtt elsõ számológépén. Az I. Differenciális Számolómû-nek (Differential Engine No. I.) nevezett mechanikus gépezet elemi összeadások segítségével polinomfüggvények tabulálására lett volna alkalmas. Babbage 17500 fontot költött a gép rajzainak és alkatrészeinek elkészítésére. A rajzokat befejezték, de a nagyjából 24 ezer szükséges alkatrésznek csupán a fele készült el. A berendezés megépítéséhez szükséges idõt és pénzt Babbage rosszul mérte fel, a munka félbeszakadt. Az 1832-ben összeállított mûködõ rész tanúsága szerint a számológép mûködõképes lett volna.

Az I. Differenciális Számolómû
Az I. Differenciális Számolómû mûködõ része a londoni Science Museum-ban

Az I. Differenciális Számolómû építésével szerzett tapasztalatai alapján Babbage egy nagyratörõbb vállalkozásba fogott: egy általános mechanikus számítógép megtervezésébe. Az Analitikus Számolómûnek (Analitical Engine) még a tervei sem készültek el soha - tulajdonképpen csak tanulmányok, tervek és makettek sora született 1834 és Babbage halálának éve között. A tervek alapján Babbage egyik fia ebbõl a berendezésbõl is megépített egy mûködõ részletet.

Babbage az elsõ Differenciális Számolómû megépítésének kudarcából okulva, és az Analitikus Számolómû tervezése során szerzett ismeretekre alapozva elkészítette a II. Differenciális Számolómû terveit. Ezt a számológépet Babbage születésének kétszázadik évfordulójára megépítették a londoni Science Museum-ban (a nyomtatómû nélkül).

Elsõ számológépének tervéért Babbage 1824-ben megkapta a Royal Astronomical Society aranyérmét. Henry Thomas Colebroke így méltatta Babbage érdemeit: "Nincs olyan tudományág, ahol ez a felfedezés oly rendkívüli haszonnal kecsegtetne, mint a csillagászatban... Nincs olyan tudomány, ami nehezebb számításokat igényelne a csillagászatnál; nincs olyan, amihez több segédtáblázatra lenne szükség; nincs olyan, amiben a számítási hiba olyan károkat okozna. ...Babbage úr találmánya a csillagász munkájának legfárasztóbb részét könnyíti meg, és új lendületet ad a csillagászati kutatásnak." Babbage támogatói közé sorolható a csillagász John Herschel, valamint Augusta Ada, Lord Byron lánya is. George Biddell Airy, a Királyi Csillagász viszont rossz véleménnyel volt az elsõ Differenciális Számolómûrõl - ez is közrejátszott abban, hogy a brit kormány megvonta a támogatást a berendezés építésétõl.

A babbage-féle számoló- és számítógépek jelentõsége

Nem Babbage volt az elsõ, aki számológépet készített - de a korábbi masinák inkább csak játékszerek voltak (Schickard, Pascal, Leibniz). A nyomtatómûvel ellátott, a véges differenciák elvén mûködõ számológép ötlete Johann Müllertõl származik. Müller könyvének részleteit John Herschel fordította le Babbage-nek. Babbage munkáját viszont G. és E. Scheutz, valamint M. Wiberg folytatták Svédországban.

Charles Babbage igazi újításai az Analitikus Számolómû terveiben megfogalmazott számítási alapelvek voltak: a memória és aritmetikai egység, a programozhatóság, a lyukkártyák alkalmazása, feltételes elágazások a programok végrehajtásában, ciklusok, makrók valamint párhuzamos feldolgozás. Babbage mindhárom gépe decimális alapú volt. A berendezések tervezése és építése során Babbage a géptervezés és finommechanika területén is számottevõ eredményeket ért el - könyvet is írt ebben a tárgykörben.

ILLUSZTRÁCIÓ ILLUSZTRÁCIÓ
A Nagy Károly hagyatékban talált rajzok

Mire következtethetünk a Nagy Károly hagyatékában talált színes rajzból és nagyszámú jegyzetbõl és vázlatocskából? Elõször is, a színes rajz az I. Differenciális Számolómû megépített részletét ábrázolja. A jegyzetek és vázlatok között körzõ- és tollpróbálgatások is voltak, s magyar szavak ugyanezen tollakkal, ugyanakkor megtalálható volt egyes lapokon Babbage kézírása is, mint azt Doron Swade, a Science Museum kurátora tanúsítja. Eszerint Nagy Károly és Babbage együtt készítették ezeket a jegyzeteket és vázlatokat. A papírok között apró alkatrészek rajzai, az alkatrészek kapcsolódásáról és mozgásáról készült vázlatok találhatók - így felmerülhet annak a lehetõsége, hogy Nagy Károlynak szándékában állt a számológép megépítése. A jegyzetek között néhány egyértelmûen az Analitikus számolómûre utal. Doron Swade szerint az elsõ Differenciális Számolómû színes rajza korábbi minden eddig ismertnél, s az Analitikus Mûre vonatkozó jegyzetek is a legkorábbiak közül valók.

Az I. Differenciális 
Számolómû tervrajza

Az I. Differenciális Számolómû mûködõ részének tervrajza Nagy Károly hagyatékából

«»

ILLUSZTRÁCIÓ ILLUSZTRÁCIÓ ILLUSZTRÁCIÓ ILLUSZTRÁCIÓ ILLUSZTRÁCIÓ
A logaritmustáblák magyar kiadásának elõszava (illusztráció)

Irodalom:

__________________________

Készült az 1997 december 4.-i, az MTA Csillagászati Kutatóintézetben tartott Nagy Károly emlékülésen elhangzott elõadás alapján


BACK Természettudományi
és tudománytörténeti
dokumentumok

A dokumentum megjelentetését a Magyar Elektronikus Könyvtár (MEK), a Neumann János Kulturális Szolgáltató Közhasznú Társaság és a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutató Intézet Számítógép Hálózati Központjának közös pályázata keretében a Nemzeti Kulturális Alap támogatta.