1822. június 14-én Charles Babbage bemutatta a Királyi Csillagászati Társaságnak (Royal Astronomical Society) egy forradalmi eszköz tervét, amelyet „Difference Engine”-nek nevezett – ez volt az első mechanikus számítógép koncepciója. Bár az eredeti gép sosem készült el, Babbage munkája mérföldkőnek számít a számítástechnika történetében.

A tudományos számítások forradalmasítása

A 19. század elején a csillagászok, mérnökök és navigátorok mind nagymértékben támaszkodtak a matematikai táblázatokra, például logaritmustáblákra vagy trigonometrikus táblázatokra. Ezeket a táblázatokat azonban kézzel számították ki, ami gyakori hibákhoz vezetett. Charles Babbage, a Cambridge-i Egyetem professzora felismerte, hogy ezek a hibák kiküszöbölhetők lennének egy automatikus számológép segítségével.

Ennek szellemében tervezte meg a Difference Engine nevű gépet, amelyet differenciális módszer (difference method) alapján működtetett volna. Ez a módszer lehetővé tette, hogy a gép kizárólag összeadás segítségével számolja ki a polinomfüggvények értékeit, kiküszöbölve a kézi számítás hibáit.

Az első gépi számítási koncepció

Babbage 1822-es bemutatója hatalmas visszhangot váltott ki. A brit kormány támogatta a projektet, jelentős összegeket különítve el a gép megépítésére. Ám a projekt komplexitása, a technikai kihívások és a folyamatosan változó tervek miatt a gép sosem készült el teljesen Babbage életében. A kivitelezésre megbízott mérnök, Joseph Clement végül visszalépett, és a projekt megrekedt.

Az Analytical Engine – az első programozható számítógép előfutára

Babbage később még ambiciózusabb tervekkel állt elő: megálmodta az Analytical Engine nevű gépet, amely már programozható, univerzális számítógép lett volna. Ebben a gépben már szerepelt volna egy központi feldolgozó egység (mill), egy memória (store), valamint egy lyukkártyás programvezérlés – ezek a modern számítógépek építőelemei.

A matematikus Ada Lovelace – Lord Byron költő lánya – írt először részletesen az Analytical Engine működéséről, és őt tartják a világ első programozójának.

A bizonyíték: működhetett volna

1991-ben a londoni Science Museum mérnökei Babbage eredeti tervei alapján megépítették a Difference Engine No. 2 nevű gépet – modern eszközök nélkül, kizárólag az akkori technológia szintjén megvalósítható módon. Az elkészült gép hibátlanul működött, ezzel igazolva, hogy Babbage elméleti munkája nemcsak előremutató, de technikailag is életképes volt.