ഡിഫറൻസ് എൻജിൻ

1820 കളിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു ഡിഫറൻസ് എഞ്ചിൻ എന്ന കണക്കുകൂട്ടൽ യന്ത്രം ആദ്യമായി സൃഷ്ടിച്ചത് ചാൾസ് ബാബേജാണ്. പോളിനോമിയൽ ഫംഗ്ഷനുകൾ പട്ടികപ്പെടുത്താൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഓട്ടോമാറ്റിക് മെക്കാനിക്കൽ കാൽക്കുലേറ്ററാണ് ഡിഫറൻസ് എഞ്ചിനുകൾ. വിവിധ തരം ഗണിത ഫലനങ്ങളുടെ മൂല്യം പട്ടിക രൂപത്തിൽ തയ്യാറാക്കാൻ (tabulate) ആവശ്യമായ ഗണിത ക്രിയകൾ സ്വചാലിതമായി ചെയ്യാനുള്ള യന്ത്രം. ഒരു ബഹുപദ ഫലനത്തിലെ (polynominal function) പദങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് ഈ ക്രിയകൾ കണക്കാക്കുന്നത് എന്നതിൽ നിന്നാണ് ഡിഫറൻസ് എൻജിൻ എന്ന പേരു ലഭിച്ചത്.

ഡിഫറൻസ് എൻജിൻ

ചരിത്രം

ലണ്ടൻ സയൻസ് മ്യൂസിയത്തിന്റെ വ്യത്യാസ എഞ്ചിന്റെ ക്ലോസപ്പ് ചില നമ്പർ ചക്രങ്ങളും നിരകൾക്കിടയിലുള്ള സെക്ടർ ഗിയറുകളും കാണിക്കുന്നു. ഇടതുവശത്തുള്ള സെക്ടർ ഗിയറുകൾ ഇരട്ട-ഉയർന്ന പല്ലുകൾ വളരെ വ്യക്തമായി കാണിക്കുന്നു. മധ്യ-വലതുവശത്തുള്ള സെക്ടർ ഗിയറുകൾ എഞ്ചിന്റെ പുറകുവശത്താണെങ്കിലും ഒറ്റ-ഉയർന്ന പല്ലുകൾ വ്യക്തമായി കാണാം. ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട്,അല്ലെങ്കിൽ ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട് എണ്ണിക്കൊണ്ട് ചക്രങ്ങൾ എങ്ങനെ പ്രതിഫലിക്കുന്നുവെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കുക."6" നും "7" നും ഇടയിലുള്ള മെറ്റൽ ടാബും ശ്രദ്ധിക്കുക. ആഡ് ഘട്ടങ്ങൾക്കിടയിൽ "9" മുൻവശത്ത് "0" ലേക്ക് പോകുമ്പോൾ ആ ടാബ് ക്യാരി ലിവർ പിന്നിലേക്ക് ട്രിപ്പുചെയ്യുന്നു (ഘട്ടം 1, ഘട്ടം 3).

ഗണിതശാസ്ത്ര പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായുള്ള ഒരു മെക്കാനിക്കൽ കാൽക്കുലേറ്റർ എന്ന ആശയം ബിസി രണ്ടാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ആന്റികീഥെറ മെക്കാനിസത്തിൽ(Antikythera mechanism) നിന്ന് കണ്ടെത്താൻ കഴിയും, ആദ്യകാല ആധുനിക ഉദാഹരണങ്ങൾ പതിനേഴാം നൂറ്റാണ്ടിലെ പാസ്കലിനും ലെബ്നിസിനും കാരണമായി. 1784-ൽ ഹെസ്സിയൻ സൈന്യത്തിലെ എഞ്ചിനീയറായ ജെ.എച്ച്. മുള്ളർ ഒരു ആഡിംഗ് മെഷീൻ നിർമ്മിക്കുകയും നിർമ്മിക്കുകയും 1786-ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പുസ്തകത്തിൽ ഒരു ഡിഫ്രൻസ് മെഷീന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ വിവരിക്കുകയും ചെയ്തു (ഒരു ഡിഫ്രൻസ് മെഷീന്റെ ആദ്യത്തെ രേഖാമൂലമുള്ള പരാമർശം നടന്നത് 1784-ൽ ആണ്), പക്ഷേ അദ്ദേഹം ആശയവുമായി മുന്നോട്ടുപോകുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഫണ്ട് നേടാനായില്ല.^[1][2][3]

ചാൾസ് ബാബേജും ഡിഫറൻസ് എൻജിനും

ഇത്തരത്തിലൊരു ഡിഫറൻസ് എൻജിൻ ആദ്യം രൂപകല്പന ചെയ്തത് ചാൾസ് ബാബേജാണ്. x2+x+ 41 എന്ന ബഹുപദ ഫലനത്തിന്റെ മൂല്യം പട്ടികരൂപത്തിൽ ലഭ്യമാക്കുന്ന ഒരു ഡിഫറൻസ് എൻജിന്റെ പ്രവർത്തന മാതൃക ഇദ്ദേഹം 1822 മധ്യത്തോടെ നിർമിച്ചു. ആറക്കങ്ങൾ വരെ കൈ കാര്യം ചെയ്യാൻ ശേഷിയുള്ള പ്രസ്തുത മോഡൽ പിൽക്കാലത്ത് നശിച്ചു പോയതായി കരുതപ്പെടുന്നു.

തുടർന്ന് 18 അക്കങ്ങളുള്ള ആറ് 'ഓ(ർ)ഡർ' 'ഡിഫറൻസുകൾ' (six order differences) വരെ പട്ടികരൂപത്തിൽ നൽകാൻ സാധിക്കുന്ന ഒരു ഡിഫറൻസ് എൻജിനും (നമ്പർ 1) അദ്ദേഹം രൂപകല്പന നൽകുകയുണ്ടായി. പക്ഷേ, നിർമ്മാണം പൂർത്തീകരിക്കാൻ കഴിയാതെ വന്നതു മൂലം ആ വഴിക്കുള്ള ശ്രമങ്ങൾ ഇദ്ദേഹം 1833-ൽ ഉപേക്ഷിക്കുകയാണുണ്ടായത്.

അനലറ്റിക്കൽ എൻജിന്റെ (Analytical Engine) രൂപകല്പന (1833-46) നടത്തിയശേഷം 1847-ൽ ബാബേജ് വീണ്ടും ഡിഫറൻസ് എൻജിൻ നമ്പർ 2-ന്റെ ഒരു രൂപരേഖ തയ്യാറാക്കി. 1991-ൽ ലണ്ടനിലെ സയൻസ് മ്യൂസിയത്തിൽ ഇതിന്റെ ഒരു പ്രവർത്തന മോഡൽ സ്ഥാപിച്ചു. ഏകദേശം 3.05 മീ. നീളവും 1.83 മീ. പൊക്കവും 0.46 മീ. വീതിയും (depth) ഇതിനുണ്ട്. ആധുനിക യന്ത്രോപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഇതിൽ 4,000 ഘടകഭാഗങ്ങൾ നിർമിച്ചിട്ടുള്ളത്. എന്നാൽ ബാബേജിന്റെ കാലത്ത് സാധ്യമാകാവുന്നത്ര സൂക്ഷ്മതയേ പ്രസ്തുത ഭാഗങ്ങൾക്ക് നൽകിയിട്ടുള്ളൂ.

1850-കളിൽ സ്വീഡനിലെ ജോർജ് ഷയെറ്റ്സും എഡ്വെഡ് ഷയെറ്റ്സും ബാബേജിന്റെ യത്നങ്ങളാൽ പ്രചോദിതരായി ഒരു ഡിഫറൻസ് എൻജിൻ നിർമിച്ചെങ്കിലും ഇതിന് യാന്ത്രിക ഗുണമേന്മ കുറവായിരുന്നു. പിന്നീട് സ്വീഡനിലെ വിൽബെർഗ്, യു.എസ്സിലെ ഗ്രാന്റ് തുടങ്ങിയവരുടെ രൂപമാതൃകകളും ആശാവഹമായില്ല. 1930-തുകളോടെ, ബറോസ്, നാഷണൽ ക്യാഷ് രജിസ്റ്റർ (NCR) കമ്പനികളുടെ അക്കൗണ്ടിങ് മെഷീനുകൾ ഡിഫറൻസ് എൻജിൻ പോലെ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനുള്ളൊരു സംവിധാനം ബ്രിട്ടിഷ് നോട്ടിക്കൽ അൽമനാക്ക് ഓഫിസിലെ എൽ. ജെ. കമ്റി (L.J Comrie) ക്രമീകരിച്ചു. പട്ടികകളുടെ പ്രൂഫ് പരിശോധിക്കാനായിരുന്നു ഇവ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. ക്രമേണ പട്ടിക രൂപത്തിലുള്ള ഗണിത ക്രിയകൾ ചെയ്യാൻ മറ്റു സംവിധാനങ്ങൾ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടതോടെ ഡിഫറൻസ് എൻജിനിലുള്ള താത്പര്യം പൊതുവേ കുറഞ്ഞുതുടങ്ങി.