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Babbage começou a tarefa de automatizar a produção de cálculos matemáticos. A ideia era a de criar uma máquina que conseguisse acabar de uma vez por todas com os principais erros que apareciam constantemente em tabelas de logaritmos, o que o deixava muito irritado.
O resultado de tanta pesquisa e esforço foi o projeto da Máquina Diferencial. Diferentemente de calculadoras que surgiram antes, o invento foi desenvolvido para calcular uma série de valores numéricos e imprimir os resultados automaticamente.
O inventor ainda desenhou um segundo modelo, mas as ferramentas e componentes necessários para tirar as invenções do papel estavam muito à frente da época. O fato de Charles ter desenvolvido tal máquina em um período de transição, entre técnicas artesanais tradicionais e produção em massa, impossibilitou a fabricação de peças idênticas.
Até então, a Máquina Diferencial limitava-se a operações matemáticas com base em números inseridos em determinadas sequências. Mas o invento que realmente mostrou a avançada forma de pensar de Babbage foi a Máquina Analítica. Isso porque a criação não era apenas automática, mas também de uso geral.
Desenvolvida por volta de 1834, ela foi a primeira máquina que poderia ser programada para executar vários comandos de qualquer tipo. O mais interessante de tudo é que o desenho e a estrutura básica da invenção de Babbage fazem parte dos computadores que usamos hoje, mesmo após mais de um século.
A Máquina Analítica funcionava com base nas instruções de cartões perfurados e era movida a vapor, como em alguns trens. O projeto ainda possuía uma unidade central de processamento e memóriaexpansível separados um do outro, o que é mais uma característica dos computadores modernos.
De tão avançados e complicados que seus projetos eram, Babbage nunca teve a oportunidade de construir, de fato, nenhuma de suas invenções. A inexistência de equipamentos adequados e a falta de verba fizeram com que o cientista construísse apenas protótipos do que poderia ter sido a maior revolução tecnológica da época.