האמא של כל המחשבים – לידה מאוחרת

.
מהנדסים ומדענים במוזיאון המדע בלונדון, בנו את "המכונה
הדיפרנציאלית השנייה" לפי תוכניותיו של המתמטיקאי צ'ארלס בבאג',
שחי בראשית המאה ה-19. בבאג' עצמו לא הצליח לבנות את המכונה,
שתוכניותיה מהוות אבן דרך בהתפתחות מכונות החישוב והמחשבים. המכונה
שנבנתה במדויק לפי תוכניותיו של בבאג', פועלת ומסוגלת לבצע את כל
הפעולות שבבאג טען והאמין שהיא תהיה מסוגלת לבצע.
.
ניסיונות לפתח מכונות חישוב שונות, נעשו עוד לפני זמנו של בבאג'. לייבניץ
אמר ש"אין טעם בכך שאנשים נבונים יעבדו כעבדים, במשך שעות, כדי
לבצע חישובים שאפשר היה לבצעם בקלות באמצעות מכונות",
אבל למעשה, עד לאותו זמן לא הושגה התקדמות מעשית רבה מעבר
לחשבונייה.
.
צ'ארלס בבאג', שנלד בשנת 1792 למשפחת בנקאים עשירה, היה להוט
למתמטיקה ולחיי חברה בעת ובעונה אחת. בהיותו בשנות ה-20 לחייו,
יסד בקימברידג' את "החברה האנליטית" שנועדה לקדם את המחקר המתמטי
באנגליה, שקפא כמעט לאחר מותו של אייזיק ניוטון. באותו זמן, עלה
בדעתו הרעיון שאפשר לחשב לוחות לוגריתמים באמצעות מכונה. הרעיון הזה
השתלט על חייו וכמעט שרושש אותו.
.
בשנת 1822 בנה בבאג' דגם בסיסי של מכונה לחישוב לוחות
לוגריתמים, וכינה אותו "מכונה דיפרנציאלית". בשלב זה שיכנע את
הממשלה הבריטית להעניק לו מימון לצורך בנייתה של מכונה דיפרנציאלית
שנייה, בעלת יכולת חישוב גדולה בהרבה. מכונה זו הייתה אמורה להיות
מסוגלת לחשב את נתוני הלוחות הדיפרנציאליים עד לספרה ה-20 אחרי
הנקודה העשרונית (ועד להפרשים מסדר ששי).
.
העניין של הממשלה בפרויקט, נבע מהאפשרות להשתמש בלוחות
הלוגריתמים שתפיק המכונה, בתחומי הספנות והבליסטיקה. אבל, על אף
התמיכה הממשלתית הנדיבה, הלך פרויקט הפיתוח והסתבך, ולמעשה, מעולם
לא נשלם. הסיבות לכך היו רבות. ראשית, לצורך בנייתה המעשית של
"המכונה הדיפרנציאלית השנייה", נדרש ייצור של אלפי חלקים מדויקים,
מלאכה שבאותם זמנים לא ידעו לבצעה. שנית, בבאג' עצמו התעניין
בתחומים אחרים, שגזלו מזמנו.
.
הוא כתב ספר על "כלכלה של חרושת ומיכשור", הנחשב למחקר הראשון
הידוע בעולם בתחום חקר הביצועים, שימש יועץ לחברות ממשלתיות שונות
וכמעט טבע כשניסה מתקן שהמציא, שנועד לאפשר הליכה על פני המים. הוא
נכנס לכבשן מתכת כדי לחוש מקרוב את משמעותה של טמפרטורה בת 140
מעלות צלסיוס, ירד בחבל לקרקעית המכתש של הר הגעש וזוב, והמציא את
התאורה הצבעונית בתיאטרון.
.
בבאג' השקיע זמן רב במלחמה חסרת פשרות ברעשי הרחוב ובגורמיהם.
הוא אף הציע להקים אגודה למטרה זו, וניסה לתבוע לדין את נגני הרחוב,
הצעקנים והרכבים המדרבנים את סוסיהם. התוצאה לא איחרה לבוא: מכל
רחבי לונדון נהרו נגנים, בעלי משרוקיות וסתם צעקנים, אל מתחת לחלונו
של בבאג' שם עמדו והריעו לו – בכל שעות היום והלילה – ב"סרנדות"
רמות.
.
לאחר שקרא ב"חזון החטא" של לורד אלפרד טניסון את השורות "בכל
דקה מת אדם / בכל דקה אדם נולד", שיגר אל המחבר מכתב: "לפי הנוסח
שלך, האוכלוסייה העולמית תישאר תמיד קבועה, אבל בפועל, ידוע
שהאוכלוסיה גדלה ללא הרף. לפיכך אני מציע לך לתקן את הנוסח המוטעה
ולרשום כך: 'בכל רגע מת אדם / ונולדים אדם ו-16 מאיות שלו'". בסוף
המכתב הוסיף הערה: "המספר המדויק הוא 1.167 אבל ברור שעלינו לוותר
מעט, למען המשקל השירי". טניסון לא קיבל את הנוסח המלא שהציע
בבאג', אבל במהדורות החדשות של כתביו, הוחלפה המלה "דקה" במלה
"רגע", שהוא פרק זמן לא מוגדר.
.
תוך כדי כך הוא תיכנן את מכונת החישובים השלישית שלו, שכונתה
"המכונה האנליטית". מכונה זו נועדה להשאיר הרחק מאחור את "המכונה
הדיפרנציאלית השנייה" שבנייתה, כאמור, טרם נשלמה באותו זמן.
"המכונה האנליטית" הייתה אמורה לבצע חישובים אריתמטיים, וכן
אנליזה וטבולציה של כל פונקציה ידועה. כלומר, היא הייתה אמורה
להיות מכונה רב-תכליתית, מחשב של ממש, מכל הבחינות. היא
הייתה אמורה לשמור בזכרונה מאגר נתונים גדול פי 20-מנפח הזיכרון
שהיה למחשב האלקטרוני CASDE שנבנה באנגליה יותר מ-100 שנים
לאחר שתוכננה, ו"יחידת העיבוד" שלה נועדה לקבל הוראות באמצעות
כרטיסים מנוקבים (את הרעיון הזה נטל בבאג' מנולי אריגה שפעלו לפי
מתכונות ש"תוכנתו" באמצעות כרטיסים מנוקבים).
.
בתכוניותיו אלה, סייעה לבבאג' תלמידתו, עדה ביירון-לאווליס,
בתו החוקית היחידה של המשורר לורד ג'ורג' גורדון ביירון, מאישתו,
המתמטיקאית אן מילבאנק. עדה, כאימה, הייתה מתמטיקאית מחוננת, והיא
כתבה למכונה המתוכננת של בבאג', את משפט המפתח הנחשב לתוכנת המחשב
הראשונה בעולם. המשפט, שתוכנת על גבי כרטיס מנוקב, נועד להורות
ל"מכונה האנליטית": "במצב X בצע פעולה Y. בכל מצב אחר, בצע
פעולה Z".
.
גם עדה ביירון-לאווליס, שעל שמה קרויה שפת המחשב האחידה הראשונה
שאומצה על-ידי מערכת הביטחון האמריקאית, התעניינה בתחומים נוספים. היא
אהבה ספורט ונגינה, וכדי לשלב אותם, נהגה לנגן בכינור בעודה צועדת
מסביב לשולחן הביליארד המשפחתי.
.
בבאג' וביירון-לאווליס היו שקועים בתוכנית "המכונה האנליטית",
אבל לא זנחו גם את "אמה הרוחנית", "המכונה הדיפרנציאלית השנייה".
הממשלה חדלה מהקצבותיה לפרויקט, ובבאג' נאלץ להמשיך לממנו כספו.
עדה ביירון-לאווליס אף מישכנה למטרה זו את תכשיטי משפחתה. אבל בסופו
של דבר, מתו השניים (ביירון-לאווליס בשנת 1852, בהיותה בת 36; ובאג'
בשנת 1871, בגיל79, מבלי שהצליחו להגשים את התוכנית.
.
יותר מ-130 שנה לאחר מכן, צוות של מהנדסים בראשותו של דורון סוויד
במזיאון המדע בלונדון, בנה את "המכונה הדיפרנציאלית השנייה" על-פי
תוכניותיו המדויקות של בבאג'. היא פועלת, ומבצעת את כל הפעולות שנועדה
לבצע. משקלה הכללי של המכונה הוא כשלוש טונות ומחיר בנייתה הסתכם
בכחצי מיליון דולר. נתונים אלה עשויים אולי להמחיש את גודל האתגר שבבאג'
וביירון-לאווליס נכנעו לו. יתירה מזו: התוכנית המקורית של "המכונה
הדיפרנציאלית השנייה" כללה יחידת מדפסת, שמהנדסי המוזיאון ויתרו על
ההתמודדות עם בנייתה. בניית "המכונה הדיפרנציאלית השנייה" היא אומנם
הישג שאפשר להתגדר בו, ועם זאת, בעזבונו של בבאג' ממתין למעוניינים
בכך אתגר נוסף: בניית "המכונה האנליטית" עצמה, שרבים רואים בה את
האמא של כל המחשבים.