[CE]Difference Engine(차분기관)과 Analytical Engine(분석기관)

개요

19세기 초 영국의 수학자 찰스 배비지(Charles Babbage)는

두 혁신적인 기계식 컴퓨터인 Difference Engine과 Analytical Engine을 설계했음.

 

이 기계들은 현대 컴퓨터 기술의 중요한 선구자적 개념을 제시.

 

2025.03.02 - [CE] - [CE] 기계식, 전기식, 전자식 의 차이 - Computer에서

[CE] 기계식, 전기식, 전자식 의 차이 - Computer에서

---

계산 방법: Finite Difference Method

Babbage의 Difference Engine은 테일러 급수 대신 유한차분법(Finite Difference Method)을 사용함.

이 방법의 핵심 특징은 다음과 같습니다:

• 다항식의 연속된 차이값(difference)을 이용한 계산
• 복잡한 수학 테이블(대수, 삼각함수 등)의 기계적 생성
• 무한급수가 아닌 이산적 값들의 차이를 활용
• 정확한 수치 계산에 중점

---

차분기관(Difference Engine)

15 ton 의 무게.

• 목적: 수학적 계산, 특히 다항식으로 구성된 다항함수 계산의 자동화
• 특징:
  • 기계적 기어와 레버를 사용한 계산: 기계식
  • 삼각함수, 로그함수도 다항식으로 근사하여 계산.
  • 완전한 기계 제작은 실패: 미완성!
  • 현대 컴퓨터의 일부 초기 개념을 제시

---

분석기관(Analytical Engine)

• 목적: 최초의 범용 컴퓨터 개념 구현
• 혁신적 특징:
  • 현대 컴퓨터 아키텍처와 유사한 구조
  • 입력(Punched Card), 메모리, 중앙처리장치, 출력 개념 포함
    • 일종의 stored program computer라고 볼 수 있음.
    • 50개의 숫자(각 숫자는 최대 50자리)를 기어와 바퀴를 사용해 숫자를 저장하고 조작
  • 조건부 분기와 반복 루프 같은 프로그래밍 개념 최초 도입
  • 에이다 러브레이스(Ada Lovelace)가 최초의 컴퓨터 프로그래머로 참여

1871년 Babbage 사망으로 역시 완성되지 못함.

---

역사적 의의

두 기계는 당시 기술적 한계로 완전히 구현되지 못했지만, 컴퓨팅 기술의 근간이 되는 핵심 개념들을 제시함.
특히 Analytical Engine은 오늘날 컴퓨터의 기본 구조를 거의 100년 전에 예견했다는 점에서 매우 혁신적으로 평가됨.