Computerpioniers: Gottfried Wilhelm (von) Leibnitz

Gottfried Wilhelm von Leibnitz (1646-1716) was een briljant onderzoeker en wetenschapper op een breed aantal terreinen. Dank zij het werk van Gottfried Wilhelm von Leibnitz is het mogelijk geweest computers te ontwikkelen. Hij legde de basis voor het binaire talstelsel, de basis van de logische systemen.

Gottfried Wilhelm von Leibnitz: Algemeen

Gottfried Wilhelm von Leibnitz (soms ook geschreven als 'Leibniz') wordt in 1646 in Leipzig (Duitsland) geboren. Al op 15 jarige leeftijd gaat hij naar de universiteit om filosofie te studeren. Later bezoekt hij ook andere universiteiten en legt hij zich ook toe op andere terreinen. Daarnaast verricht hij veel eigen onderzoek en studie. Hij wordt beschouwd als een van de belangrijkste denkers van de 17e eeuw, en wordt een veelzijdig natuurkundige, filosoof, logicus, historicus, rechtsgeleerde en natuurlijk wiskundige. Leibnitz schrijft een groot aantal wetenschappelijke bijdragen op erg veel terreinen.

Door zijn brede belangstelling komt hij in aanraking met talloze wetenschappers van naam en wetenschappelijke publicaties. Dit alles stimuleert hem om nog meer te studeren en te publiceren. Leibnitz werkt in verschillende periodes in dienst van verschillende 'beschermheren': machthebbers die het erg prettig vonden een briljante geest in dienst te hebben. In dit artikel belichten we enkele dingen die Leibnitz belangrijk maken voor de geschiedenis van de computer.

Binaire getalstelsel

Gottfried Leibnitz legt de basis voor het tweetallig (binaire) stelsel, dat alleen bestaat uit de cijfers 0 en 1 (Je kunt ook zeggen: waar of niet-waar, ja of nee, etc.). Onze moderne computers werken intern uitsluitend met dit getalstelsel. Om een waarde in een computer op te slaan gebruik je ofwel 'aan' ofwel 'uit' (Of: wél stroom, of géén stroom). Je kunt dus op een geheugenpositie in een computer maar twee waardes kwijt, 0 en 1. Het tweetallig stelsel is voor computers dus ideaal. Voor de ontwikkeling van de computer is het werk van Leibnitz van baanbrekend belang.

Leibnitz neemt kennis van publicaties van Blaise Pascal, en zijn 'pascaline', een mechanische rekenmachine, die kon optellen en aftrekken. Hij werkt daarop een eigen versie uit, die alle vier de basisbewerkingen kon uitvoeren. Hiervoor ontwikkelt hij met de wiskundige toepassing van het tweetallig stelsel het zogenaamde Leibnitz-wiel. Alle rekenmachines die tot de jaren 40 van de twintigste eeuw ontwikkeld zullen worden, gebruiken dit Leibnitz-wiel als basis.

Leibnitz' rekenmachine was in staat tot optellen, aftrekken, vermenigvuldigen en delen. Hoewel het apparaat functioneerde, was het wel wat onhandig. Bij vermenigvuldigingen moest je even vaak de hendel overhalen als de waarde van het getal waarmee je wilde vermenigvuldigen. Dat is bij een eenvoudige opgave, bijvoorbeeld 4 x 12, niet zo'n probleem - maar daar was waarschijnlijk de machine niet nodig. Bij een moeilijker opgave, bijvoorbeeld 238 x 7654, moest je dus 238 keer de hendel overhalen. Dan zou de machine het goed uitrekenen, maar moest je zelf erg goed opletten dat je het juiste aantal keer die hendel gebruikt. Hierdoor, en door de hoge kosten (24.000 thalers, ofwel ongeveer € 32.000,-: in die tijd een enorm bedrag), was het apparaat commercieel nog niet zo aantrekkelijk.

Logica

Leibnitz heeft een poging gedaan redeneringen of gebeurtenissen vast te leggen in een soort berekening. Hiervoor was het ontwikkelen van logische regels belangrijk. Hij probeert een soort logische, symbolische taal te ontwikkelen. Dit werk is zo'n tweehonderd jaar later de basis voor het werk van George Boole. In computerprogramma's is dit alles van belang. Immers, hier moet alles wat wordt uitgewerkt en gepresenteerd in de vorm van 'berekeningen' worden voorbereid, en wordt gebruik gemaakt van logica en symbooltalen.

Gottfried Wilhelm (von) Leibnitz overlijdt in 1716.