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pfeilCharles Babbage, "Vater des Computers"

Babbage entwickelte mit der Differenzmaschine und der Analytical Engine zwei mechanische Rechenmaschinen, von denen er zwar kein funktionstüchtiges Exemplar fertigstellen konnte, deren letztere aber als Vorläufer des modernen Computers gilt.

Babbages „Difference Engine“ wurde zu seinen Lebzeiten nie fertig. Erst zwischen 1989 und 1991 wurde im Londoner Science Museum die „Difference Engine No. 2“ funktionsfähig nachgebaut.

Später haben auch Bastler diese Maschine mit modernen, präzisen Spielzeugbausätzen wie Lego und Meccano nachgebaut.

Charles Babbage (1791 - 1871) war ein englischer Mathematiker, Philosoph, Erfinder und Politischer Ökonom.

Er ist für die von ihm entwickelte mechanischen Rechenmaschinen Difference Engine und Analytical Engine bekannt.

Werdegang

Im April 1810 wurde Babbage am Trinity College in Cambridge zugelassen, wo er sich im gleichen Jahr immatrikulierte. Im April 1812 wechselte er zum Peterhouse. 1814 erwarb er dort den Grad eines Baccalaureus artium (B. A.) und 1817 den eines Magister artium (M. A.).

Im Mai 1812 gründeten Babbage und seine Mitstudenten Edward Bromhead, John Herschel, George Peacock und Michael Slegg (1791–1889), Richard Gwatkin (1791–1870), John Whittaker (1790–1854) und Henry Wilkinson (1791/92–1838) die Analytical Society mit dem Ziel die „analytische Mathematik“ gegenüber der an der Universität gelehrten „synthetischen Mathematik“ zu fördern.

Dies betraf insbesondere das von Gottfried Wilhelm Leibniz entwickelte Differentialkalkül gegenüber der Fluenten-Fluxionen-Methode von Isaac Newton, die das Mathematikstudium beherrschte.

Ab Februar 1815 hielt Babbage eine Vorlesungsreihe über Astronomie an der Royal Institution.

Am 12. Januar 1820 gehörte Charles Babbage zu den 14 Gründungsmitgliedern der Astronomical Society of London, deren Sekretär er von 1820 bis 1824 und Auslandssekretär von 1827 bis 1829 war.

Bis 1822 hatte Babbage ein funktionierendes Modell einer Rechenmaschine (zur Erstellung fehlerfreier Zahlentafeln) fertiggestellt.

Mit Unterstützung der britischen Regierung begann 1823 die Arbeit an der Difference Engine No. 1.

Im selben Jahr wurde ein erstes Modul der Difference Engine aus etwa 2.000 von insgesamt projektierten 25.000 Teilen durch den Feinmechaniker Joseph Clement fertiggestellt.

1826 veröffentlichte Babbage mit A comparative view of the various institutions for the assurance of lives eine Schrift, in der er das Geschäft mit Lebensversicherungen mit Hilfe von Sterbetabellen auf eine statistische Grundlage stellte.

Er erkannte die Abhängigkeit der Sterblichkeit von der sozialen Klasse und schlug deshalb vor, für die unteren Schichten andere Sterbetafeln als für die oberen Schichten zu verwenden.

Nach dem Tod des Vaters, wodurch Babbage zu einem Erbe kam, welches ihm für den Rest seines Lebens ein sicheres Auskommen garantierte, und dem Ableben zweier Söhne und der Ehefrau innerhalb von sieben Monaten, trat er 1827 eine Europareise durch die Niederlande, Deutschland, Österreich und Italien an.

Nach seiner Rückkehr war er bis 1834 politisch aktiv und unterstützte mit mäßigem Erfolg mehrere liberale Lokalpolitiker. Von 1828 bis 1839 bekleidete Babbage den Lucasischen Lehrstuhl für Mathematik, hielt aber keine Vorlesungen.

Sein Bericht Reflections on the decline of science in England, and on some of its causes von 1830, in denen sich seine Unzufriedenheit mit dem Zustand der Londoner Royal Society widerspiegelte, führte 1831 zur Gründung der British Association for the Advancement of Science.

Seine 1832 unter dem Titel Economy of machinery and manufactures erschienene Analyse des Fabrikkapitalismus wurde eine wichtige Quelle für Karl Marx, der dieses Buch umfassend rezipierte und zitatenweise in seinem Werk Das Kapital verwendete.

Dieses ist eine Analyse der Technologie und Organisation des Industriekapitalismus seiner Zeit, in der er unter anderem über die Senkung von Lohnkosten durch die Aufspaltung ganzheitlich-zusammenhängender Arbeit in mehrere, insgesamt weniger anspruchsvolle Tätigkeiten schrieb, was heute auch als „Babbage-Prinzip“ bekannt ist.

Im Jahr 1833 begann er die Arbeit an der Analytical Engine auf eigene Kosten.

Im Jahr 1834 gründete er die Statistical Society of London. 1842 stellte die britische Regierung das Projekt Difference Engine No.1 endgültig ein, 1846 beendete Babbage die Entwicklung der Analytical Engine.

Ab 1847 arbeitete er an detaillierten Plänen für eine Difference Engine No.2, die mit bedeutend weniger Bauteilen als No.1 auskam.

1854 gelang Babbage als Erstem die Entzifferung einer Vigenère-Chiffre, indem er beschrieb, wie man den passenden Schlüssel aus dem chiffrierten Text filtert.

Er veröffentlichte sein Verfahren jedoch nie, so dass Wissenschaftler auf seine Erkenntnisse erst nach seinem Tod darauf aufmerksam wurden.

Ehrungen

Am 14. März 1816 wurde Babbage zum Mitglied der Royal Society gewählt.

Am 24. Januar 1820 wurde er Mitglied der Royal Society of Edinburgh.

Am 18. November 1823 wählte man Babbage zum Ehrenmitglied der Society of Art for Scotland.

1824 wurde Babbage mit der Goldmedaille der Astronomical Society of London ausgezeichnet.

Am 7. Oktober 1826 wurde Babbage zum korrespondierenden Mitglied der Königlichen Akademie Brüssel gewählt und am 1. Dezember 1845 zum „Associate“ ernannt.

1830 wurde Babbage zum auswärtigen Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften ernannt.

Im Dezember 1832 wurde er als auswärtiges korrespondierendes Mitglied in die Russische Akademie der Wissenschaften aufgenommen.

1832 wurde Babbage in die American Academy of Arts and Sciences gewählt.

1831 wurde er als „Ritter“ des Guelphen-Ordens geadelt.

Zu seinen zahlreichen Erfindungen neben den Rechenmaschinen gehört angeblich auch ein Augenspiegel (Ophthalmoskop), den er unabhängig von Helmholtz entwickelt haben soll, und ein an der Stirnseite von Lokomotiven befestigter Schienenräumer, der „Kuhfänger“.

Ebenso erkannte er, dass die Breite des Jahresringes eines Baumes vom Wetter beeinflusst wird und somit Rückschlüsse auf das Klima vergangener Zeiten zulässt. Er schlug eine Verbesserung von Leuchttürmen vor.

Um eine Verwechslung untereinander bzw. mit zufälligen Lichtsignalen zu verhindern, sollte jeder Leuchtturm seine Nummer mittels codierter Lichtsignale anzeigen (z. B. für die Nummer 243: zwei, vier und drei Lichtblitze, jeweils unterbrochen von einer kurzen Pause).

Babbage vermachte sein Gehirn der Wissenschaft. Es ist heute in einem Glas neben dem Nachbau seiner Maschinen im Science Museum in London ausgestellt.

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c b

Stich von Charles Babbage am 1. Mai 1833 im Mechanics’ Magazine

Der wissenschaftliche Beitrag

Ada Lovelace arbeitete mit Charles Babbage an der von ihm entwickelten Analytical Engine (siehe Bild: unten.)

Diese Engine wurde nicht fertiggestellt, aber Ada Lovelace erkannte das Potential dahinter, über die Verwendung als Maschine zur Berechnung mathematischer Tafeln hinaus, die ihr Erfinder Charles Babbage vor hatte.

Das manifestierte sich 1843 in ihren hinzugefügten Notizen zu ihrer Übersetzung eines Artikels über die Analytical Engine, die dreimal so lang waren wie der ursprüngliche Text...

Rechenmaschine vs. Computer

Ein Kommentar ihrer Notes zeigt, dass sie den entscheidenden Unterschied zwischen einer bloßen Rechenmaschine und einem Computer herausgearbeitet hatte:

„Die Grenzen der Arithmetik wurden in dem Augenblick überschritten, in dem die Idee zur Verwendung der [Programmier]Karten entstand, und die Analytical Engine hat keine Gemeinsamkeit mit schlichten Rechenmaschinen. Sie ist einmalig, und die Möglichkeiten, die sie andeutet, sind höchst interessant.“

  • Eine Rechenmaschine kann nur eine fixe Berechnung durchführen oder ist auf die manuelle Eingabe der durchzuführenden Operationen angewiesen.
  • Mit der Programmierung dagegen kann man beliebig komplexe Algorithmen für den Rechner formulieren und automatisch ablaufen lassen. Wie eben ein Computer es macht...
Anwendungsbereiche der Maschine

Eine zweite Bemerkung beweist, dass sie auch die Möglichkeit erkannte, mit einem Computer mehr als nur arithmetische Aufgaben zu bearbeiten:

„[Die Analytical Engine] könnte auf andere Dinge als Zahlen angewandt werden, wenn man Objekte finden könnte, deren Wechselwirkungen durch die abstrakte Wissenschaft der Operationen dargestellt werden können und die sich für die Bearbeitung durch die Anweisungen und Mechanismen des Gerätes eignen.“

  • Charles Babbages Motivation für die Analytical Engine war die Berechnung von Zahlentabellen für den Einsatz in Naturwissenschaft und Ingenieurwesen.
  • Ada Lovelace dagegen hatte das weitaus größere Potenzial der Maschine erkannt: Sie würde nicht nur numerische Berechnungen anstellen können, sondern auch Buchstaben kombinieren und Musik komponieren.

Diese nämlich beruhe auf den Relationen von Tönen, welche sich als Zahlenkombinationen ausdrücken ließen.

Hardware und Software

Auch erkannte Ada Lovelace, dass die Maschine einen physischen Teil hat, nämlich die Kupferräder und Lochkarten, und einen symbolischen, also die automatischen Berechnungen, die in den Lochkarten codiert sind.

Damit nahm sie die Unterteilung in Hardware und Software vorweg.

Lady Lovelace’s Objection

In den Notes schrieb Ada Lovelace 1843:

Die Analytische Maschine erhebt keinerlei Anspruch darauf, etwas entstehen zu lassen. Sie kann alles tun, was wir ihr zu befehlen vermögen. sie kann einer Analyse folgen; sie hat jedoch keine Fähigkeit zur Erkenntnis analytischer Verhältnisse oder Wahrheiten.

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Analytical Engine

Modellnachbau der Analytical Engine Nr. 1 von Charles Babbage.

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(•) Siehe auch: Computer heute

Personen der KI-Welt

Eine Liste der wichtigsten Unternehmer und Aktivisten der KI-Branche.

Heutige CEOs / Unternehmer / Aktivisten

( • ) Altman, Sam

( • ) Hassibis, Demis

( • ) Larry Page / Google

( • ) Sergey Brin / Google

( • ) Gates, Bill

( • ) Musk, Elon

( • ) Wenige Frauen in der KI-Branche

( • ) Elisabeth André, interdisziplinäre Forscherin

Die ersten Experten: Programmierer, Informatiker

( • ) Ada Lovelace, die erste Programmiererin

( • ) Pioniere der KI

Die Personen, die vor 75 Jahren begannen, die Künstliche Intelligenz zu einem mächtigen, wohlbekannten Werkzeug zu entwickeln.

 

Dr. Paulo Heitlinger

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