Un motor diferencial es una calculadora mecánica automática diseñada para tabular funciones polinómicas . Fue diseñado en la década de 1820 y fue creado por primera vez por Charles Babbage . El nombre, el motor de diferencias, se deriva del método de diferencias divididas , una forma de interpolar o tabular funciones mediante el uso de un pequeño conjunto de coeficientes polinómicos . Algunas de las funciones matemáticas más comunes utilizadas en ingeniería, ciencia y navegación fueron, y aún son, computables con el uso de la capacidad del motor diferencial de calcular funciones logarítmicas y trigonométricas , que pueden seraproximado por polinomios, por lo que un motor de diferencias puede calcular muchas tablas útiles de números.
La noción de una calculadora mecánica para funciones matemáticas se remonta al mecanismo de Antikythera del siglo II a. C., mientras que los primeros ejemplos modernos se atribuyen a Pascal y Leibniz en el siglo XVII. En 1784 JH Müller , un ingeniero del ejército de Hesse , ideó y construyó una máquina de sumar y describió los principios básicos de una máquina de diferencias en un libro publicado en 1786 (la primera referencia escrita a una máquina de diferencias data de 1784), pero él no pudo obtener financiación para avanzar con la idea. [1] [2] [3]
Charles Babbage comenzó a construir un motor de pequeña diferencia en c. 1819 [4] y lo había completado en 1822 (Máquina Diferencial 0). [5] Anunció su invento el 14 de junio de 1822, en un artículo para la Royal Astronomical Society , titulado "Nota sobre la aplicación de maquinaria para el cálculo de tablas astronómicas y matemáticas". [6] Esta máquina utilizaba el sistema numérico decimal y funcionaba girando una manivela. El gobierno británico estaba interesado, ya que producir tablas requería mucho tiempo y era costoso, y esperaban que el motor diferencial hiciera que la tarea fuera más económica. [7]
En 1823, el gobierno británico le dio a Babbage £ 1700 para comenzar a trabajar en el proyecto. Aunque el diseño de Babbage era factible, las técnicas de metalurgia de la época no podían fabricar piezas económicamente con la precisión y la cantidad requeridas. Por lo tanto, la implementación resultó ser mucho más costosa y de dudoso éxito que la estimación inicial del gobierno. En 1832, Babbage y Joseph Clement produjeron un pequeño modelo de trabajo (una séptima parte de la sección de cálculo de Difference Engine No. 1, [5] que estaba destinado a operar con números de 20 dígitos y diferencias de sexto orden) que operaba en 6 -Números de dígitos y diferencias de segundo orden. [8] [9] Señora Byrondescribió haber visto el prototipo en funcionamiento en 1833: "Ambos fuimos a ver la máquina pensante (o eso parece) el lunes pasado. Elevó varios números a las potencias 2 y 3, y extrajo la raíz de una ecuación cuadrática". [10] El trabajo en el motor más grande se suspendió en 1833.
Cuando el gobierno abandonó el proyecto en 1842, [9] [11] Babbage había recibido y gastado más de 17 000 libras esterlinas en el desarrollo, que aún no alcanzaba para lograr un motor en funcionamiento. El gobierno valoraba solo la producción de la máquina (mesas producidas económicamente), no el desarrollo (un costo desconocido e impredecible para completar) de la máquina en sí. Babbage no reconoció, o no quiso reconocer, esa situación. [7] Mientras tanto, la atención de Babbage se centró en el desarrollo de un motor analítico, socavando aún más la confianza del gobierno en el eventual éxito del motor diferencial. Al mejorar el concepto como motor analítico, Babbage había dejado obsoleto el concepto de motor diferencial, y el proyecto para implementarlo era un completo fracaso a los ojos del gobierno. [7]
La máquina diferencial n.º 1 incompleta se exhibió al público en la Exposición Internacional de 1862 en South Kensington , Londres. [12] [13]