So the machine I'm going to talk you about is what I call the greatest machine that never was. It was a machine that was never built, and yet, it will be built. It was a machine that was designed long before anyone thought about computers.
La máquina de la que voy a hablar es lo que llamo la mejor máquina que nunca existió. Es una máquina que nunca se construyó, y sin embargo, será construida. Fue diseñada mucho antes de que alguien pensara en computadores.
If you know anything about the history of computers, you will know that in the '30s and the '40s, simple computers were created that started the computer revolution we have today, and you would be correct, except for you'd have the wrong century. The first computer was really designed in the 1830s and 1840s, not the 1930s and 1940s. It was designed, and parts of it were prototyped, and the bits of it that were built are here in South Kensington.
Si conocen un poco la historia de los ordenadores, sabrán que en los años 30 y 40, se crearon los computadores simples que iniciaron la revolución informática que hoy tenemos, y sería correcto, excepto que tendrían el siglo equivocado. El primer computador se diseñó realmente en la década de 1830 a 1840, no en la de 1930 a 1940. Se diseñó, y partes del mismo fueron un prototipo, y los bits se construyeron aquí en South Kensington.
That machine was built by this guy, Charles Babbage. Now, I have a great affinity for Charles Babbage because his hair is always completely unkempt like this in every single picture. (Laughter) He was a very wealthy man, and a sort of, part of the aristocracy of Britain, and on a Saturday night in Marylebone, were you part of the intelligentsia of that period, you would have been invited round to his house for a soiree — and he invited everybody: kings, the Duke of Wellington, many, many famous people — and he would have shown you one of his mechanical machines.
Esa máquina fue construida por Charles Babbage. Tengo una gran afinidad con Charles Babbage porque en sus fotografías siempre aparece con el cabello todo despeinado como aquí. (Risas) Fue un hombre muy rico y casi parte de la aristocracia de Gran Bretaña. Y si Ud. participaba en la vida intelectual de la época los sábados por la noche en Marylebone, él lo habría invitado a su casa para una velada —invitó a todo el mundo: reyes, el duque de Wellington, muchas personas famosas— y le habría mostrado una de sus máquinas mecánicas.
I really miss that era, you know, where you could go around for a soiree and see a mechanical computer get demonstrated to you. (Laughter) But Babbage, Babbage himself was born at the end of the 18th century, and was a fairly famous mathematician. He held the post that Newton held at Cambridge, and that was recently held by Stephen Hawking. He's less well known than either of them because he got this idea to make mechanical computing devices and never made any of them.
Realmente extraño esa era, ya saben, en la que se podía ir a una velada para ver la demostración de un computador mecánico. (Risas) Pero Babbage, Babbage mismo nació a finales del siglo XVIII y fue un matemático bastante famoso. Ocupó el puesto que Newton tenía en Cambridge y que Stephen Hawking ocupó recientemente. Es menos conocido que cualquiera de ellos porque tuvo esta idea para hacer dispositivos mecánicos de computación, y nunca hizo ningún de ellos.
The reason he never made any of them, he's a classic nerd. Every time he had a good idea, he'd think, "That's brilliant, I'm going to start building that one. I'll spend a fortune on it. I've got a better idea. I'm going to work on this one. (Laughter) And I'm going to do this one." He did this until Sir Robert Peel, then Prime Minister, basically kicked him out of Number 10 Downing Street, and kicking him out, in those days, that meant saying, "I bid you good day, sir." (Laughter)
La razón por la que nunca los hizo es que era un nerd clásico. Cada vez que tenía una buena idea, él pensaría: «Esto es genial, voy a empezar a construir uno. Le dedicaré una fortuna. Tengo una idea mejor. Voy a trabajar en este otro. (Risas) Y voy a construir este». Lo hizo hasta que Sir Robert Peel, entonces primer ministro, prácticamente lo echó del número 10 de Downing Street, y echar a alguien, en esos días, significaba decirle: «Que tenga buenos días, señor». (Risas)
The thing he designed was this monstrosity here, the analytical engine. Now, just to give you an idea of this, this is a view from above. Every one of these circles is a cog, a stack of cogs, and this thing is as big as a steam locomotive. So as I go through this talk, I want you to imagine this gigantic machine. We heard those wonderful sounds of what this thing would have sounded like. And I'm going to take you through the architecture of the machine — that's why it's computer architecture — and tell you about this machine, which is a computer.
Diseñó esta monstruosidad que ven aquí, la máquina analítica. Solo para que tengan una idea de esto, esta es una vista desde arriba. Cada uno de estos círculos es un engranaje, una pila de ruedas dentadas, y es tan grande como una locomotora de vapor. Mientras les hablo, quiero que imaginen esta máquina gigantesca. Escuchamos esos sonidos maravillosos que debe haber hecho. Y voy a llevarlos a través de la arquitectura de la máquina —por ello, es arquitectura de computadores— y hablarles acerca de esta máquina, que es un computador.
So let's talk about the memory. The memory is very like the memory of a computer today, except it was all made out of metal, stacks and stacks of cogs, 30 cogs high. Imagine a thing this high of cogs, hundreds and hundreds of them, and they've got numbers on them. It's a decimal machine. Everything's done in decimal. And he thought about using binary. The problem with using binary is that the machine would have been so tall, it would have been ridiculous. As it is, it's enormous. So he's got memory. The memory is this bit over here. You see it all like this.
Hablemos de la memoria. Es muy similar a la memoria de un computador actual, excepto que todo estaba hecho de metal, pilas y pilas de ruedas dentadas, 30 de estas unas sobre otras. Imaginemos algo así de alto de ruedas dentadas, cientos y cientos de ellas, y están numeradas. Es una máquina decimal. Todo está hecho en sistema decimal. Pensó en usar el sistema binario, pero el problema era que la máquina hubiese sido tan alta, hubiese sido una exageración. Tal como está, ya es enorme. Por lo tanto, tiene memoria. La memoria es este bit aquí. Se puede ver todo así.
This monstrosity over here is the CPU, the chip, if you like. Of course, it's this big. Completely mechanical. This whole machine is mechanical. This is a picture of a prototype for part of the CPU which is in the Science Museum.
Esta enormidad aquí es el CPU, el chip, si lo desean. Por supuesto, es así de grande. Totalmente mecánico. Toda la máquina es mecánica. Esta es una foto de un prototipo para una parte del CPU que está en el Museo de Ciencias.
The CPU could do the four fundamental functions of arithmetic -- so addition, multiplication, subtraction, division -- which already is a bit of a feat in metal, but it could also do something that a computer does and a calculator doesn't: this machine could look at its own internal memory and make a decision. It could do the "if then" for basic programmers, and that fundamentally made it into a computer. It could compute. It couldn't just calculate. It could do more.
El CPU podía hacer las cuatro operaciones fundamentales de la aritmética —suma, resta, multiplicación y división— que ya es casi una hazaña en metal, pero también podía hacer algo que hace un ordenador, y una calculadora no: esta máquina podía usar su propia memoria interna y tomar decisiones. Podía hacer los «si entonces» para programadores básicos, y eso fundamentalmente hace que sea un ordenador. Podía procesar información, no solo calcular. Podía hacer más.
Now, if we look at this, and we stop for a minute, and we think about chips today, we can't look inside a silicon chip. It's just so tiny. Yet if you did, you would see something very, very similar to this. There's this incredible complexity in the CPU, and this incredible regularity in the memory. If you've ever seen an electron microscope picture, you'll see this. This all looks the same, then there's this bit over here which is incredibly complicated.
Ahora bien, si nos fijamos en esto y nos detenemos un instante, y pensamos en los chips de hoy; no podemos ver el interior de un chip. Es muy pequeño. Y si lo hiciésemos, se podría ver algo muy, muy similar a esto. Hay esta complejidad increíble en el CPU, y esta increíble regularidad en la memoria. Si alguna vez han visto una imagen de microscopio electrónico, verán esto. Todo esto se ve igual, entonces hay este bit aquí que es increíblemente complicado.
All this cog wheel mechanism here is doing is what a computer does, but of course you need to program this thing, and of course, Babbage used the technology of the day and the technology that would reappear in the '50s, '60s and '70s, which is punch cards. This thing over here is one of three punch card readers in here, and this is a program in the Science Museum, just not far from here, created by Charles Babbage, that is sitting there — you can go see it — waiting for the machine to be built. And there's not just one of these, there's many of them. He prepared programs anticipating this would happen.
Todo este mecanismo de rueda dentada aquí está haciendo lo que hace un computador, pero, naturalmente, es necesario programar esto y por supuesto, Babbage utilizaba la tecnología del momento la misma que iba a aparecer en los años 50, 60 y 70, las tarjetas perforadas. Esto aquí es uno de los tres lectores de tarjetas perforadas aquí, y este es un programa en el Museo de Ciencias, no lejos de aquí, creado por Charles Babbage, que ha quedado allí —pueden ir a verlo— esperando que se construya la máquina. Y no hay solo uno de estos, hay muchos más. Preparó programas previendo que esto iba a suceder.
Now, the reason they used punch cards was that Jacquard, in France, had created the Jacquard loom, which was weaving these incredible patterns controlled by punch cards, so he was just repurposing the technology of the day, and like everything else he did, he's using the technology of his era, so 1830s, 1840s, 1850s, cogs, steam, mechanical devices. Ironically, born the same year as Charles Babbage was Michael Faraday, who would completely revolutionize everything with the dynamo, transformers, all these sorts of things. Babbage, of course, wanted to use proven technology, so steam and things.
La razón para usar tarjetas perforadas fue que Jacquard, en Francia, había creado el telar de Jacquard, que tejía esos patrones increíbles controlados por tarjetas perforadas, de modo que él simplemente reasignó la tecnología del momento, y como todo lo demás que hizo, usó la tecnología de su época, 1830, 1840, 1850, ruedas dentadas, vapor, dispositivos mecánicos. Irónicamente, Charles Babbage nació el mismo año que Michael Faraday, quien revolucionaría todo completamente con el dinamo, los transformadores, todo este tipo de cosas. Babbage, por supuesto, quería utilizar tecnología de probada eficacia como el vapor y otras.
Now, he needed accessories. Obviously, you've got a computer now. You've got punch cards, a CPU and memory. You need accessories you're going to come with. You're not just going to have that,
Necesitaba accesorios. Ya tenía el computador, las tarjetas perforadas, el CPU y la memoria. Necesitaba accesorios para complementarlos. No solo iba a tener eso.
So, first of all, you had sound. You had a bell, so if anything went wrong — (Laughter) — or the machine needed the attendant to come to it, there was a bell it could ring. (Laughter) And there's actually an instruction on the punch card which says "Ring the bell." So you can imagine this "Ting!" You know, just stop for a moment, imagine all those noises, this thing, "Click, clack click click click," steam engine, "Ding," right? (Laughter)
En primer lugar, tenía sonido. Tenía un timbre, así que si algo salía mal — (Risas)— o si la máquina necesitaba que viniera el operador, había una timbre que se podía usar para llamar. (Risas) Y entre las instrucciones sobre la tarjeta perforada había una que decía: «Presione el timbre». Ya pueden imaginarse este tintineo. Detengámonos por un momento, imaginemos todos esos ruidos, ese «clic, clac clic clic clic», máquina de vapor, «Ding», ¿correcto? (Risas)
You also need a printer, obviously, and everyone needs a printer. This is actually a picture of the printing mechanism for another machine of his, called the Difference Engine No. 2, which he never built, but which the Science Museum did build in the '80s and '90s. It's completely mechanical, again, a printer. It prints just numbers, because he was obsessed with numbers, but it does print onto paper, and it even does word wrapping, so if you get to the end of the line, it goes around like that.
Obviamente, también se necesita una impresora, como todo el mundo. Aquí hay una imagen del mecanismo de impresión para otra de sus máquinas, llamada «la Máquina diferencial Nº 2», que él nunca construyó, pero que el Museo de Ciencias sí construyó en los años 80 y 90. Es completamente mecánico, nuevamente, una impresora. Imprime solo números, porque él estaba obsesionado con los números, pero imprime en papel e incluso hace ajustes de texto, así que si llega al final de la línea, se regresa así.
You also need graphics, right? I mean, if you're going to do anything with graphics, so he said, "Well, I need a plotter. I've got a big piece of paper and an ink pen and I'll make it plot." So he designed a plotter as well, and, you know, at that point, I think he got pretty much a pretty good machine.
También se necesitan gráficos, ¿correcto? Si se va a hacer algo con gráficos, él dijo, «bueno, necesito un plotter. Tengo una hoja grande de papel y una pluma de tinta y voy hacer que imprima». Así que diseñó un plotter así, y, a estas alturas, creo que prácticamente logró una máquina bastante buena.
Along comes this woman, Ada Lovelace. Now, imagine these soirees, all these great and good comes along. This lady is the daughter of the mad, bad and dangerous-to-know Lord Byron, and her mother, being a bit worried that she might have inherited some of Lord Byron's madness and badness, thought, "I know the solution: Mathematics is the solution. We'll teach her mathematics. That'll calm her down." (Laughter) Because of course, there's never been a mathematician that's gone crazy, so, you know, that'll be fine. (Laughter) Everything'll be fine. So she's got this mathematical training, and she goes to one of these soirees with her mother, and Charles Babbage, you know, gets out his machine. The Duke of Wellington is there, you know, get out the machine, obviously demonstrates it, and she gets it. She's the only person in his lifetime, really, who said, "I understand what this does, and I understand the future of this machine." And we owe to her an enormous amount because we know a lot about the machine that Babbage was intending to build because of her.
Luego vino esta mujer, Ada Lovelace. Ahora, imaginen esas veladas, todos estos grandes juntos. Esta señora es la hija del loco, malo y peligroso de conocer Lord Byron. Su madre, preocupada de que ella pudiese haber heredado algo de la locura y la maldad de Lord Byron, pensó: «Sé la solución: las matemáticas son la solución. Le enseñaremos matemáticas. Eso la calmará». (Risas) Porque por supuesto, nunca ha habido un matemático loco, así que, ya saben, eso estaría bien. (Risas) Todo estaría bien. Así que ella recibió esta formación en matemáticas, y fue a una de estas veladas con su madre, y Charles Babbage sacó su máquina. El Duque de Wellington está allí, sacó la máquina, también demostró cómo funcionaba, y ella la entendió. Fue la única persona en su vida, realmente, que dijo: «Yo entiendo lo que esto hace, y entiendo el futuro de esta máquina». Y le debemos muchísimo porque gracias a ella sabemos bastante de la máquina que Babbage tenía la intención de construir.
Now, some people call her the first programmer. This is actually from one of -- the paper that she translated. This is a program written in a particular style. It's not, historically, totally accurate that she's the first programmer, and actually, she did something more amazing. Rather than just being a programmer, she saw something that Babbage didn't.
Algunas personas la llaman la primera programadora. Esto es de uno de… el documento que ella tradujo. Se trata de un programa escrito en un estilo particular. No es, históricamente, tan exacto decir que ella fue la primera programadora, en realidad, ella hizo algo más sorprendente. En lugar de ser simplemente una programadora, vio algo que Babbage no vio.
Babbage was totally obsessed with mathematics. He was building a machine to do mathematics, and Lovelace said, "You could do more than mathematics on this machine." And just as you do, everyone in this room already's got a computer on them right now, because they've got a phone. If you go into that phone, every single thing in that phone or computer or any other computing device is mathematics. It's all numbers at the bottom. Whether it's video or text or music or voice, it's all numbers, it's all, underlying it, mathematical functions happening, and Lovelace said, "Just because you're doing mathematical functions and symbols doesn't mean these things can't represent other things in the real world, such as music." This was a huge leap, because Babbage is there saying, "We could compute these amazing functions and print out tables of numbers and draw graphs," — (Laughter) — and Lovelace is there and she says, "Look, this thing could even compose music if you told it a representation of music numerically." So this is what I call Lovelace's Leap. When you say she's a programmer, she did do some, but the real thing is to have said the future is going to be much, much more than this.
Babbage estaba totalmente obsesionado con las matemáticas. Él estaba construyendo una máquina para hacer matemáticas, Lovelace dijo: «Usted podría hacer más que matemáticas con esta máquina». Y tal como todos ustedes en esta sala tienen un computador en este momento, porque tienen un teléfono. Si ven ese teléfono, cada cosa en ese teléfono o computador o cualquier otro dispositivo informático es matemáticas. Todo es básicamente números. Ya sea video, texto, música o voz, todos son números, eso es todo, números subyacentes, funciones matemáticas operando, Lovelace dijo: «Solo porque está haciendo símbolos y funciones matemáticas no significa que estas funciones no puedan representar otras cosas en el mundo real, tales como la música». Esto fue un salto enorme, porque Babbage decía: «Podríamos calcular estas funciones increíbles e imprimir tablas de números y gráficos» — (risas) — y Lovelace estaba allí y dijo: «Mire, esto incluso podría componer música si usted ingresa una representación de música numéricamente». Esto es lo que yo llamo el salto de Lovelace. Cuando se dice que ella fue una programadora, también es cierto, pero lo más importante fue haberle dicho que el futuro iba a ser mucho, mucho más que eso.
Now, a hundred years later, this guy comes along, Alan Turing, and in 1936, and invents the computer all over again. Now, of course, Babbage's machine was entirely mechanical. Turing's machine was entirely theoretical. Both of these guys were coming from a mathematical perspective, but Turing told us something very important. He laid down the mathematical foundations for computer science, and said, "It doesn't matter how you make a computer." It doesn't matter if your computer's mechanical, like Babbage's was, or electronic, like computers are today, or perhaps in the future, cells, or, again, mechanical again, once we get into nanotechnology. We could go back to Babbage's machine and just make it tiny. All those things are computers. There is in a sense a computing essence. This is called the Church–Turing thesis.
Ahora, cien años después, llega este chico, Alan Turing, y en 1936 inventa el computador nuevamente. Por supuesto, la máquina de Babbage era totalmente mecánica. La máquina de Turing era totalmente teórica. Ambos venían desde una perspectiva matemática, pero Turing nos dijo algo muy importante. Sentó las bases de las matemáticas para las ciencias de la computación y dijo: «La manera de hacer un computador no es lo importante». No importa si el computador es mecánico, como era el de Babbage, o electrónico, como son los computadores de hoy, o quizás en el futuro, de células, o, una vez más, mecánico, una vez que entramos en la nanotecnología. Podríamos volver a la máquina de Babbage y simplemente hacerla diminuta. Todas esas cosas son computadores. Existe en un sentido, una esencia de computación. Esto se llama la tesis de Church–Turing.
And so suddenly, you get this link where you say this thing Babbage had built really was a computer. In fact, it was capable of doing everything we do today with computers, only really slowly. (Laughter) To give you an idea of how slowly, it had about 1k of memory. It used punch cards, which were being fed in, and it ran about 10,000 times slower the first ZX81. It did have a RAM pack. You could add on a lot of extra memory if you wanted to.
Y así, de repente, hacemos la asociación y decimos que esto que Babbage construyó fue realmente un computador. De hecho, fue capaz de hacer todo lo que hacemos hoy con los computadores, solo que muy lentamente. (Risas) Para darles una idea de su lentitud, tenía aproximadamente 1k de memoria. Utilizaba tarjetas perforadas, que había que ingresar manualmente, y era aproximadamente 10 000 veces más lento que la primera ZX81. Tenía un módulo de memoria RAM. Se le podía agregar más cantidad adicional de memoria si se deseaba.
(Laughter) So, where does that bring us today? So there are plans. Over in Swindon, the Science Museum archives, there are hundreds of plans and thousands of pages of notes written by Charles Babbage about this analytical engine. One of those is a set of plans that we call Plan 28, and that is also the name of a charity that I started with Doron Swade, who was the curator of computing at the Science Museum, and also the person who drove the project to build a difference engine, and our plan is to build it. Here in South Kensington, we will build the analytical engine.
(Risas) ¿Y a qué nos lleva esto hoy? Hay planes. En Swindon, en los archivos del Museo de Ciencias, hay cientos de planos y miles de páginas de notas escritas por Charles Babbage acerca de esta máquina analítica. Entre ellos, hay un conjunto de planos que llamamos Plan 28, y ese también es el nombre de una organización benéfica que empecé con Doron Swade, que era el responsable de contenidos de computación en el Museo de Ciencias y también la persona que llevó el proyecto para construir la máquina diferencial, y nuestro plan es construirla. Aquí en South Kensington, vamos a construir la máquina analítica.
The project has a number of parts to it. One was the scanning of Babbage's archive. That's been done. The second is now the study of all of those plans to determine what to build. The third part is a computer simulation of that machine, and the last part is to physically build it at the Science Museum.
El proyecto tiene un número de piezas. Una de ellas es el escaneo del archivo de Babbage. Que ya se ha hecho. La segunda es ahora el estudio de todos esos planes para determinar qué construir. La tercera parte es una simulación por ordenador de la máquina, y la última parte es construirla físicamente en el Museo de Ciencias.
When it's built, you'll finally be able to understand how a computer works, because rather than having a tiny chip in front of you, you've got to look at this humongous thing and say, "Ah, I see the memory operating, I see the CPU operating, I hear it operating. I probably smell it operating." (Laughter) But in between that we're going to do a simulation.
Cuando se construya, finalmente podremos entender cómo funciona un ordenador, porque en lugar de tener un chip diminuto frente a nosotros, tendremos que mirar esta cosa enorme y decir: «¡Oh! Ahora veo el funcionamiento de la memoria, el del CPU, escucho el funcionamiento. Probablemente huela el funcionamiento». (Risas) Pero mientras tanto, vamos a hacer una simulación.
Babbage himself wrote, he said, as soon as the analytical engine exists, it will surely guide the future course of science. Of course, he never built it, because he was always fiddling with new plans, but when it did get built, of course, in the 1940s, everything changed.
El mismo Babbage escribió, dijo, tan pronto como exista la máquina analítica, seguramente guiará el curso futuro de la ciencia. Por supuesto, él nunca la construyó porque siempre estaba ocupado con nuevos planes, pero cuando finalmente se construyó, en la década de 1940, todo cambió.
Now, I'll just give you a little taste of what it looks like in motion with a video which shows just one part of the CPU mechanism working. So this is just three sets of cogs, and it's going to add. This is the adding mechanism in action, so you imagine this gigantic machine.
Ahora, solo les daré una pequeña muestra de la máquina en movimiento con un vídeo que revela solo una parte del mecanismo del CPU en funcionamiento. Así hay solo tres juegos de ruedas dentadas, y se van a agregar más. Este es el mecanismo de la suma en acción, por lo que se imaginarán una máquina gigantesca.
So, give me five years. Before the 2030s happen, we'll have it.
Entonces, denme cinco años. La tendremos antes del 2030,
Thank you very much. (Applause)
Muchas gracias. (Aplausos)