По свидетельству большинства исследователей мира высоких технологий, создателем первой программируемой вычислительной машины был англичанин Чарльз Бэббидж.
Он родился 26 декабря 1791 года в лондонском пригороде Уолворт. Его отец был совладельцем преуспевающей банкирской конторы и после своей преждевременной смерти оставил сыну приличное состояние. До 11 лет воспитанием и образованием сына занималась его мать, затем он был определен в приличную частную школу. И уже тогда у юного Чарльза было замечено два увлечения, две страсти - математика и механика.
В возрасте 19 лет он поступил в колледж Святой Троицы Кембриджского университета. Там обнаружилось, что молодой Бэббидж знает математику много лучше всех своих сверстников и сокурсников. И как следствие, в 1812 году он вместе с двумя своими близкими друзьями основал "Аналитическое общество", смысл которого был в углубленном и всестороннем изучении математики.
В 1815 году Бэббидж женился и переехал в Лондон. Забегая вперед, заметим, что всего у него за тринадцать лет брака было восемь детей, пятеро из которых умерли в детстве, а в 1828 году умерла и его жена.
Свое образование Чарльз Бэббидж между тем продолжил во Франции, где познакомился с великими математиками Пьером Лапласом и Жаном Батистом Фурье. С 1817 по 1820 годы он публикует еще ряд математических работ, преимущественно в области функционального анализа, но с начала 20-годов XIX века чистая математика перестала его привлекать. В это время на молодого математика сильнейшее влияние оказал барон Гаспар де Прони, вычислитель при французском правительстве с 1790 по 1800 годы. Идеи де Прони натолкнули Бэббиджа на мысль о построении технологии автоматических вычислений, и он начинает заниматься конструированием вычислительной машины.
Де Прони перенес идею разделения труда на вычислительный процесс, он распределял исполнителей в подведомственном ему хозяйстве по трем уровням. На высшем уровне трудились выдающиеся математики, среди них в частности были Адриен Лежандр и Лазар Карно, готовившие математическое обеспечение. На втором уровне были образованные "технологи", которые организовывали конкретный рутинный процесс вычислительных работ. Последними в этой цепи были простые вычислители, называвшиеся "computers". От них требовалось лишь добросовестно складывать и вычитать числа. В те далекие годы этими "компьютерами" работали девушки - в прошлом девицы легкого поведения (иначе говоря проститутки), которым Великая французская революция настоятельно рекомендовала и помогла сменить профессию. Именно тогда и началась блестящая, и в дальнейшем триумфальная карьера слова "компьютер", хотя его легкомысленное происхождение предполагало ему иную судьбу. Как бы то ни было Де Прони создал прообраз первой вычислительной машины, где в качестве "процессора" использовался человек-вычислитель. Собственно, это была пока что не машина, а "вычислительная мануфактура". Она долго и успешно работала при проектировании сложных инженерных сооружений, при расчетах конструкций мостов и кораблей и при вычислениях траекторий снарядов - по свидетельству специалистов, "вплоть до расчетов первых атомных бомб".
Идея распределения вычислительного труда навела Чарльза Бэббиджа на мысль заменить ошибающегося иногда человека-вычислителя безошибочной машиной, не жаждущей ни сна, ни отдыха. Но первая попытка создать вычислительную машину закончилась неудачей. Эта машина называлась Difference Engine и строилась на принципе счета "конечных разностей". Тем не менее, учтя свои ошибки, с середины 30-х годов Бэббидж начал работать над вторым проектом программируемой машины под названием Analytical Engine. Это была первая в истории машина, управляемая внешней программой. Строил ее Чарльз Бэббидж двадцать лет, а думал о ней всю оставшуюся жизнь.
Она отличалась от предыдущей машины наличием регистров. В них сохранялся промежуточный результат вычисления, и с их помощью выполнялись действия, предписанные программой. В целом архитектура той машины соответствовала идеям современных компьютеров. В ней были все три классические составляющие: был control barrel - специальный управляющий барабан, сейчас сказали бы "управляющее устройство". Было хранилище - store, нынче это хранилище называют памятью компьютера. И была мельница - mill, аналог современного арифметического устройства. Регистровая память машины Analytical Engine способна была хранить как минимум 100 десятичных чисел по 40 знаков, теоретически же могла быть расширена до тысячи 50-разрядных чисел. Для сравнения, запоминающее устройство созданной в 1945 году ЭВМ "Эниак" содержало всего 20 десятиразрядных чисел. Кроме того, арифметическое устройство машины Чарльза Бэббиджа поддерживало все четыре арифметических действия, она складывала два числа за 3 секунды, а умножала их или делила - за 2 минуты. Она состояла из трех основных регистров: два для операндов, то есть чисел, а третий - для результатов действий, относящихся к умножению. В ней имелась также таблица для хранения промежуточных результатов и счетчик числа итераций. Основная программа размещалась на управляющем барабане - в нем использовались специальные перфокарты из совершенно другой области: это были перфокарты, придуманные и внедренные Жозефом Жаккартом в 1801 году для быстрого перехода с одного узора на другой в ткацких станках. Информация записывалась на этих перфокартах путем пробивки отверстий. В машину поступали два потока перфокарт, названные Бэббиджем управляющими картами (operation card) и картами переменных (variable card). Помимо этого, по замыслу создателя, машина должна была содержать также устройство печати и устройство вывода результатов вычислений на перфокарты для их дальнейшего использования. То есть, эта машина во всех смыслах была самым настоящим дедушкой (или бабушкой) современных компьютеров. Вплоть до прилагающегося к прародителю, как кресло-качалка, принтера. К сожалению, целиком это чудо тогдашней техники так и не было реализовано.
В то время народ был еще достаточно консервативен и те, кто имел деньги, необходимые для спонсирования сумасшедшего проекта, думали примерно так: "Компьютер в середине XIX века? Да по мне проще создать империю". В 1851 году утомленный Бэббидж констатировал:
"Все разработки, связанные с машиной, выполнены за мой счет. Я провел целый ряд экспериментов и дошел до черты, за которой моих возможностей не хватает. В связи с этим я вынужден отказаться от дальнейшей работы".
Но до этого он испробовал все способы добывания денег. Он написал роман. Сконструировал автомат для игры в "крестики-нолики", чтобы показывать его за деньги - но автомат не взволновал обывателя. Отчаявшись, Бэббидж со своими друзьями разработал систему беспроигрышных ставок на бегах. Но лошади - не компьютеры, они не подчинялись расчетам гениального математика, и Бэббидж, проиграв внушительную сумму и рискуя впасть в нищету, отказался от авантюры.
Помимо нехватки средств, причиной так и не родившейся первой ЭВМ была также технологическая проблема. В те далекие годы металлообработка была еще не столь развита, чтобы изготавливать детали с необходимой степенью точности. Проекту же Бэббиджа "требовались тысячи одних только зубчатых колес". Вместо машины осталось около 30 вариантов ее общей компоновки и более 200 чертежей ее узлов. Через 13 лет после вынужденного прекращения создания первой ЭВМ, Чарльз Бэббидж мечтательно написал:
"Пройдет, вероятно, полстолетия, прежде чем люди убедятся, что без тех идей и средств, которые я оставляю после себя, нельзя будет обойтись". Он ошибся только в сроках, но не в главном. В начале 40-х годов ХХ века Говард Айкен построил машину Mark I, которую он назвал "осуществленной мечтой Бэббиджа".
18 октября 1871 года Чарльз Бэббидж скончался, не дожив двух месяцев до своего 80-летия. Только после смерти Бэббиджа его сын Генри сумел построить по чертежам отца центральный узел "Аналитической машины" - арифметическое устройство, которое в 1888 году вычислило произведения числа "пи" на числа натурального ряда от одного до 32 с точностью до 29 знаков! Машина Бэббиджа оказалась работоспособной, но Чарльз этого уже не увидел.
А еще через 120 лет, в 1991 году, к двухсотлетию со дня рождения выдающегося ученого, сотрудники лондонского Музея науки воссоздали по его чертежам "разностную машину №2", которая оказалась весом более двух с половиной тонн. А в 2000 году они построили к ней принтер, который весил три с половиной тонны. Оба эти устройства по комплекции сродни автомобилям и отлично работают. Оказалось, что во всех расчетах Чарльза Бэббиджа было всего две несущественные ошибки. И это вызывает некий внутренний трепет и понимание того, что в конце концов Господь вознаграждает те усилия, которые не вознаградил мир - то есть усилия, потраченные впустую.