Реферат: Вклад Чарльза Бэббиджа в математику

Сегодня Чарльз Бэббидж известен как один из самых выдающихся математиков девятнадцатого века и как автор многочисленных монографий по вопросам таких областей, как алгебра, астрономия и инженерное дело. Бэббидж родился в Уолворте, Англия, 26 декабря 1791 года. Математик умер в Лондоне 18 октября 1871 года (Grier, 2008, стр. 354). За свою жизнь Бэббидж внес большой вклад в область математики и такую связанную с ней область, как информатика. Несмотря на то, что Чарльз Бэббидж уделял много внимания теоретическим обсуждениям вычислительных и инженерных технологий, он был эрудитом, и его достижения в области математики замечательны и требуют детального анализа.

Содержание скрыть

1 Детство Бэббиджа

2 Образование

3 Карьера Бэббиджа и дополнительная информация

4 Значительный вклад Бэббиджа в область математики

5 Актуальность вклада Бэббиджа в современную математику

6 Заключение

7 Рекомендации

Детство Бэббиджа

Бэббидж вырос в семье купца и банкира. Семья принадлежала к высшему среднему классу, и условия жизни, в которых рос мальчик, были сравнительно хорошими (биография Чарльза Бэббиджа, nd). Статус отца банкира в Лондоне позволил приобрести недвижимость в Англии и подготовить юного Чарльза к блестящей карьере учёного. Чарльз имел возможность посещать элитные начальные школы.

Более того, мальчик поступил в гимназию короля Эдуарда VI, имевшую хорошую репутацию среди высококлассных семей (биография Чарльза Бэббиджа, б. д.). Однако на здоровье мальчика подорвалась сильная лихорадка, ему пришлось сменить несколько школ, и родители выбрали домашнее обучение. Еще будучи ребенком, Бэббидж сосредоточил свое внимание на развитии своих математических способностей и уделял много внимания совершенствованию своих знаний в области естественных наук.

Образование

Таким образом, обучаясь у частных преподавателей, Бэббидж получил возможность обучаться у лучших педагогов Кембриджа и Оксфорда. У Бэббиджа была цель поступить в колледж в Кембридже. Поэтому молодой человек сосредоточился на изучении произведений Жозефа-Луи Лагранжа, Сильвестра Франсуа Лакруа и других (Бруно, 2008; Гриер, 2008). В 1810 году Бэббидж поступил в Тринити-колледж; а в 1812 году он сменил его на Питерхаус в Кембридже, поскольку качество образования в Тринити-колледже не оправдало ожиданий молодого математика (Grier, 2008).

Важно констатировать, что мужчина продолжал изучать труды математиков-аналитиков. Приверженность идеям этих математиков побудила Бэббиджа и Джона Гершеля основать в 1812 году Аналитическое общество (Grier, 2008). Друзья сосредоточились на развитии идей аналитических математиков и написали множество статей, подкрепляющих их анализ и революционные идеи. Некоторые из этих статей были опубликованы в «Мемуарах Аналитического общества» в 1813 году (Grier, 2008). В этот период Бэббидж продолжал свою исследовательскую деятельность не только в области математики, но и в области химии, геологии, астрономии и других областях. Поэтому математик стал одним из основателей Астрономического общества в 1820 году.

Карьера Бэббиджа и дополнительная информация

Говоря о личной жизни мужчины, важно отметить, что Чарльз Бэббидж женился на Джорджиане Уитмор в 1814 году. Женщина поддерживала мужа в его творчестве. Тем не менее, она была сосредоточена на обучении своих детей, но пятеро из восьми детей Бэббиджа умерли, когда были маленькими (биография Чарльза Бэббиджа, н. д.). После основания Астрономического общества математик переехал в Лондон и сосредоточился на разработке машины, которую можно было бы использовать для вычислений.

Бэббидж понимал, что обычные математические таблицы, используемые в астрономии, не могут удовлетворить потребности исследователей из-за множества ошибок (биография Чарльза Бэббиджа, дата рождения). Идея создания уникальной вычислительной машины, которую можно было бы использовать в математике и астрономии, определила успех Бэббиджа как выдающегося учёного.

Значительный вклад Бэббиджа в область математики

Будучи математиком, Бэббидж намеревался создать машину, которая могла бы легко вычислять полиномиальные интерполяции, не вовлекая в процесс человека. Бэббидж решил полагаться на конечные разности для расчета интерполяции для построения графиков. Поэтому разработанная машина получила название разностной машины. Разрабатывая машину, Бэббидж добавил к такому разделу математики, как «исчисление функций» (Гриер, 2008, с. 355).

Исследователь объяснил математические функции и изучил их свойства, чтобы использовать их при разработке вычислительной машины. Однако вклад Бэббиджа значителен еще и потому, что человек сосредоточился на совершенствовании своей идеи, связанной с расчетами по математическим таблицам.

Таким образом, математик расширил область своих интересов и сосредоточился не только на вычислении полиномов, но и на разработке аналитической машины, машины, которая могла бы выполнять любые математические вычисления и решать уравнения (Бруно, 2008). Бэббидж усовершенствовал этот вариант машины и приступил к проектированию второго разностного двигателя. Ада Лавлейс, подруга Бэббиджа, помогла ему сформулировать принципы работы машины (Bruno, 2008; Grier, 2008).

Достижения Бэббиджа, а также его вклад в математику были высоко оценены, и профессора Кембриджа пригласили этого человека стать Лукасианским профессором математики (биография Чарльза Бэббиджа, н. д.). Таким образом, Бэббидж был одним из первых математиков, предложивших алгоритмы вычисления функций с помощью машин. Эта идея была довольно революционной по своей природе, и конструкция двух разностных машин способствовала развитию математики в девятнадцатом веке.

Актуальность вклада Бэббиджа в современную математику

Сегодня невозможно говорить о технологических инструментах для вычисления функций и других математических целей без упоминания Чарльза Бэббиджа. Несмотря на то, что его разностная и аналитическая машины имели некоторые недостатки, они представляют собой примеры простых вычислительных машин, которые можно широко использовать для математических вычислений. Исследователи отмечают, что вычислительные машины Бэббиджа были не только первыми калькуляторами, но и «первыми компьютерами общего назначения» (Тилмани, 2008, стр. 14).

В 1940-х годах идеи Бэббиджа и его принципы использования математических функций нашли отражение в работах Говарда Эйкена, который также сконструировал и усовершенствовал вычислительную машину (Grier, 2008). С этой точки зрения необходимо констатировать, что идеи, которые Бэббидж применил при разработке двух своих уникальных двигателей, вполне могли быть реализованы и в двадцатом веке, когда исследователи сосредоточились на проектировании новых вычислительных машин.

Заключение

Говоря о роли Чарльза Бэббиджа в развитии математических знаний и практики, важно отметить, что он внес свой вклад в изучение математических функций и особенностей многочленов, а также в разработку способов их вычисления. Сегодня принципы математики, алгебры, вычислений и программирования тесно связаны. Тем не менее, в девятнадцатом веке Бэббидж был одним из тех математиков, чьи идеи казались новаторскими и радикальными, а также его внимание к созданию машины для общих вычислений. Поэтому, обсуждая современные достижения в области математики и информатики, необходимо ссылаться на вклад Бэббиджа в этих областях.