El nombre de Charles Babbage se asocia con las primeras computadoras. Viviendo durante la era industrial, en un momento en que había un optimismo desenfrenado en el potencial de la maquinaria para mejorar la civilización, Babbage era un defensor del progreso mecanicista, y pasó gran parte de su vida siguiendo la invención de un «motor analítico». Aunque su ambicioso proyecto finalmente terminó en fracaso, sus ideas fueron importantes para el desarrollo posterior de la lógica computacional y la tecnología.
Nacido el 26 de diciembre de 1792, en Teignmouth, Inglaterra, de padres acomodados, Babbage mostró gran curiosidad por cómo funcionaban las cosas. Fue educado en privado por sus padres, y cuando se matriculó en Cambridge en 1810 estaba muy por delante de sus compañeros. De hecho, parece que sabía más que incluso sus profesores, ya que la matemática en Inglaterra se había quedado muy por detrás del resto de Europa. Junto con George Peacock y John Herschel, hizo una campaña vigorosa para la reanimación de la matemática inglesa. Junto con Peacock y Herschel, tradujo el Cálculo Diferencial e Integral de Sylvestre François Lacroix y se convirtió en un ardiente defensor de la notación de Gottfried Leibniz sobre la de Sir Isaac Newton.
Al graduarse, Babbage se involucró en muchas actividades diversas: escribió varios trabajos sobre teoría de funciones y matemática aplicada, y ayudó a fundar varias sociedades progresistas, como la Sociedad Astronómica en 1820, la Asociación Británica en 1831 y la Sociedad Estadística de Londres en 1834. Fue reconocido por sus excelentes contribuciones a la matemática, siendo hecho miembro de la Royal Society en 1816 y profesor Lucasiano de matemática en Cambridge en 1827; ocupó esta última posición durante 12 años sin enseñar, porque estaba cada vez más absorbido por el tema de la mecanización de la computación.
Babbage vio la ciencia como una parte esencial de la civilización y la cultura, e incluso pensó que era responsabilidad del gobierno animar y avanzar la ciencia ofreciendo subsidios y premios. Aunque este punto de vista es bastante común hoy en día, Babbage fue uno de sus primeros defensores; antes de su tiempo, gran parte de la ciencia y la matemática se llevaba a cabo bajo la investigación privada de hombres dedicados al ocio. También abogó por la reforma pedagógica, dándose cuenta de que una gran enseñanza era crucial para el desarrollo futuro de la matemática; sin embargo, hizo poco con su silla en Cambridge para la realización de este objetivo.
Sus intereses eran notablemente diversos, incluyendo la probabilidad, el criptoanálisis, la geofísica, la astronomía, la altimetría, la oftalmoscopia, la lingüística estadística, la meteorología, la ciencia actuarial, la tecnología de faros y la climatología. Babbage ideó una cómoda notación que simplificaba el dibujo y la lectura de los gráficos del área de la ingeniería. Su literatura sobre investigación operativa, relacionada con la producción en masa en el contexto de la fabricación de alfileres, la oficina de correos y el comercio de la impresión ha sido especialmente influyente.
Babbage era, cuando joven, animado y sociable, pero su creciente obsesión por la construcción de ayudas computacionales lo hacía amargo y gruñón. Una vez que se dio cuenta de la magnitud de los errores en las tablas matemáticas existentes, su mente se volvió a la tarea de utilizar la maquinaria para lograr cálculos impecables. Inicialmente, él imaginó una calculadora accionada a vapor para el cómputo de cantidades trigonométricas; empezó a imaginar una máquina que calcularía las funciones y también imprimiría los resultados.
La teoría detrás de su máquina era el método de las diferencias finitas, un análogo discreto del cálculo diferencial continuo. Cualquier polinomio de grado n puede reducirse, a través de sucesivas diferencias, a una constante; la inversa de este procedimiento, tomando sumas sucesivas, sería capaz de calcular los valores de un polinomio, dadas algunas condiciones iniciales. Además, este concepto podría extenderse a la mayoría de las funciones no racionales, incluyendo logaritmos; esto permitiría el cálculo mecanicista del valor de una función arbitraria.
Desafortunadamente, Babbage no tuvo éxito. Continuamente pensó en mejoras para el sistema, haciéndose más ambicioso para el «Motor Diferencial Número Uno» final. Esta máquina manejaría diferencias de sexto orden y 20 números decimales, un objetivo más grandioso que factible. Él nunca terminó el proyecto, aunque un ingeniero sueco, en vida del propio Babbage, construyó una versión modesta basada en un relato de una revista respecto del sueño del inglés. Parece que la razón principal del fracaso de Babbage fue el costo prohibitivo, aunque otra causa se encuentra en su nuevo diseño para construir un «motor analítico».
El motor analítico, en su diseño y planificación, fue un precursor de la computadora moderna. Basado en las tarjetas de perforación de Joseph-Marie Jacquard utilizadas en maquinaria de tejido, la máquina de Babbage se manejaría insertando tarjetas con pequeños agujeros; los alambres elásticos se moverían a través de los agujeros para operar ciertas palancas. Este concepto describe una máquina de gran versatilidad y potencia. El molino, el centro de la máquina, debía poseer 1.000 columnas con 50 ruedas dentadas cada una: hasta 1.000 números de 50 dígitos podían ser operados con una de las cuatro operaciones aritméticas principales. Se podrían insertar tarjetas de datos, operaciones y funciones para proporcionar información sobre variables, programas y constantes del molino. La salida se imprimiría, y otra parte de la máquina buscaría errores, almacenaría información y tomaría decisiones. Esto corresponde a los componentes de memoria y flujo lógico de una computadora moderna. Sin embargo, en un aspecto importante, el motor analítico de Babbage difiere de la computadora digital: la suya se basa en un sistema decimal, mientras que las computadoras operan en un sistema binario.
Aunque los planes para esta máquina impresionaron a todos los que los vieron, Babbage no recibió ningún apoyo financiero para su construcción. Murió el 18 de octubre de 1871 en Londres, sin ver la terminación de sus proyectos mecanicistas. Sin embargo, su hijo construyó más adelante un pequeño molino e impresora, que se guarda en el Museo de la Ciencia de Londres.
Babbage fue un matemático altamente creativo cuyas ideas prefiguraron el gran impulso de la informática en la segunda mitad del siglo XX. Su trabajo en matemática pura ha tenido poco impacto en sucesivas generaciones de matemáticos, pero sus ideas sobre el motor analítico se revisarían durante el próximo siglo, culminando en el diseño de las primeras computadoras a mediados del siglo XX.
Fuente bibliográfica:
- McElroy, Tucker (2005) A to Z of Mathematicians. Facts On File, Inc.
Blog de Matemática y TIC's 