第２部　コンピューター開発史

バベジのことを語るには、時代を無視するわけに行きません。１９世紀のイギリスおよびヨーロッパというのは、産業革命により急激な文化的進歩を遂げていました。

裕福な階層の間では、趣味としてさまざまな研究を行う人々も出てきました。当時はまだ「研究分野」という概念には乏しく、自然科学と芸術と発明は一体化していたのですが、このころから徐々に自然科学の分野が細分化され、「科学者」という言葉がうまれます。

バベジは、そんな科学者の一人でした。伝聞ではかなり変人だった事になっていますが、実際の所は科学的探求心旺盛で、完璧主義者だっただけのようです。

Sir Charles Babbage 晩年の写真 (1850年頃) 　本文には挙げていないが、バベジはイギリスに大陸式の微分積分学を広めた若き数学者集団「アナリティカルズ」の中心人物であり、イギリス数学者最高の栄誉であるケンブリッジ大学ルーカス講座教授でもあった。（現在、ルーカス教授はホーキング博士であり、古くはニュートンも教授職にあった） 　また、活動は科学・数学以外にも経済分野や実業にもおよび、マルクスなどにも多大な影響を与えている。

バベジは、水面を歩行出来る機械を考案して実験中に溺れ掛けたりしていますし、火山の調査で火口に降りて危険な目にもあっています。

鉄道の路線埋設にあたり、すでに普及している線路幅とは違う幅を提唱して論争をくりひろげたりもしていますし、発売される数表を片っ端からコレクションして、間違いを見つけては出版社にクレームをつけるなどということもしています。

これらはすべてバベジなりの考えがあっての事でしたが、他の人から見れば変人に見えたとしても仕方がなかったのでしょう。

また、バベジは統計学の父とも呼ばれ、優れた統計の手法によって、郵便料金の均一化や保険料算定の基礎となる式を考案しています。現在では世界中であたりまえのように普及している郵便制度も、彼がいなくては始まらなかったのです。

そんな「現状よりも理想」を追い求める彼らしい活動の最大の物が、「絶対に間違えない計算機」の作成だったのです。

当時、計算に数表は不可欠でした。三角関数、平方根立方根、対数表など、数多くの数表が作られ、その精度を競っていました。

これらの数表は、単純な計算を延々と繰り返すことで作る事が可能です。しかし、人間がやる事ですから、間違いによる誤差が入る事は有りましたし、たとえ正しい数表を作ったとしても、活字を拾う段階で間違う事も有りました。

数表は航海等でも使われ、わずかな誤差は遭難に繋がりかねませんでした。そのため、正確な数表を作ることは、国の勢力を左右するほどの重要ごとだったのです。

そこで、バベジは計算から印刷までを完全自動で行う機械、階差機関を考案します。この機械はすべての数列が最終的に単純な「差」で表される事を利用して、複雑な計算を行う機械でした。

多項式からなる関数では、何次もの階差を求めると、最終的に一定の数値になることがわかっています。そこで、これを歯車で計算できるようにすれば、逆に足し算の繰り返しで正確な数表が作れることになります。

バベジは、このようにして関数の表を作ろうと考えたのです。

階差機関の制作が長引くなか、周囲の理解を得るために急遽作られた階差機関。 　実演用であり、５桁の数値を２次階差まで演算できる。 　（実際の階差機関のスペックは、20桁６次階差が予定されていた） 　当時はバベジ家の居間に置かれ、現在はロンドン科学博物館に保存されている。現在でも動作するそうだ。 　また、東京理科大学の科学資料室に複製が置かれている。上野の国立科学博物館にもあるそうだが、こちらは未確認。 　ちなみに、小さなテーブルに載せられるほどのサイズ。案外小さい。

さらに、その為の活字を人間がセットする時に間違った活字が混入しないように、新型の活字を考案すると言う念の入りようです。

この機械は、動力に蒸気を使うことを想定しており、やはり蒸気を使う当時の最大の発明品であった、「エンジン」の名を使って「ディファレンス・エンジン」と名付けられました。エンジンというのは、ラテン語で「創造力・創造力によって作られた機械」の意味でもあります。

しかし、これだけの機械を個人で作るのは、さすがに資金的に難が有りました。そこでバベジはこれを国家プロジェクトにするように進言し、約束を取り付けます。これは世界で始めて行われた国家プロジェクトでした。

しかし、このプロジェクトは、10年の歳月と１万７千ポンド（当時、中流階層の年収が250ポンド）の巨費を使った挙句に破綻します。

解析機関によってもたらされた最大の発見は、プログラミングの可能性でした。

結局解析機関は作成されませんでしたし、プログラムの概念も現在から見れば単純な物なのですが、バベジはプログラムによって、無限に複雑な計算が可能な事を発見したのです。

バベジの理解者に、詩人バイロンの娘、エイダがいました。彼女は「世界最初のプログラマー」と言われています。

Augusta Ada Byron の肖像画。後のLovelace婦人。 　バベジとの出会いはエイダ17歳、バベジ40歳の頃である。 　階差エンジンの試作を完成したバベジは、披露を兼ねたパーティーを催した。その時にエイダは計算を行う不思議な機械に魅せられ、バベジと親しく付き合うようになるのである。 　なお、余談ではあるが米国国防総省が開発したプログラミング言語、Adaは彼女の名を取ったものである。

実際は、プログラム（アルゴリズムを考案する事）はほとんど行っておらず、バベジに教わったアルゴリズムを解析機関で実行出来るように翻訳（コーディング）する程度でした。

それでも、当時の知識レベルから見れば遥かに頭の良い女性でしたし、なによりもバベジの業績を正しく理解していました。

エイダ最大の業績は、バベジがイタリアで行った解析機関に関する講演を、イタリアの軍事技術者メナブレアがフランス語でまとめた「メナブレア記録」を、英語に翻訳し、その際に膨大な訳注をつけていることです。

ですから、エイダについては実際にはプログラマーと呼ぶよりは、解析機関の伝道者と言った方が正しいでしょう。

ともかく、バベジの研究は、エイダの助けを得て大きく進みます。そして「プログラムが複雑になるにつれ、その間違いを探し出す労力は途方も無いものになる」と考えるにいたります。

これは、現在のコンピューター社会でも最大の問題である、バグの問題に付きあたったということです。バベジは、この問題が将来重要になるであろうと感じていたようです。

バベジは結局、階差機関を完成せず、解析機関は組み立てに着手することすらなく、この世を去りました。バベジの葬式には周辺に住んでいた多くの人が集まり・・・バベジの死を喜んだそうです。早すぎた天才の、悲しい死でありました。

このうち階差機関の夢は、幾人かが後を追い、簡素化した装置を実用化しています。一番最近では、バベジの生誕200年（1991年）を記念して、ロンドンの科学博物館が、印字部分を除く第２階差機関を復元することに成功しています。

復元された第二階差機関 　第二階差機関は、最初の階差機関よりも精度が10桁高く、部品点数は３分の１に絞り込まれているため、復元計画の目標となった。 　完成品の大きさは高さ2.1m、幅3.3m、奥行き0.46m 、重さ３トンで、復元にかかった総費用は75万ポンド（１億８千万円）。 　復元は当時の技術・当時の設計図で行われたが、設計上のミスがいくつか修正されている。また、加工精度は当時のままだが、実際の加工には現在の機械を使っている。 　完成した機関は、見事に動作し、バベジの考えの確かさを証明した。

しかし、解析機関はあまりにも複雑であったため、また、「プログラム」という概念を理解出来る人がほとんどいなかったため、だれも作る事はなかったのです。

最後に、多くの人が持つ誤解を解くためにも、蛇足ながら付け加えて置かなくてはなりません。

バベジをコンピューターの父、と呼ぶとき、紹介されるのは主に階差エンジンですが、これは数表計算用の専用機であり、汎用の計算機ですら有りません。

解析エンジンを階差エンジンの延長上に見る人も多いのですが、この間にある「計算機自体が手順を理解する」ということこそが、最も重要な発明です。

１００年以上前に、蒸気で動くコンピューターを夢見た男。早すぎた天才、という表現すら空しく感じるほど、彼の登場は早すぎたのかもしれません。