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巴贝奇设计计算机器的基本想法是利用“机器”将计算到印刷的过程全部自动化，全面去除人为疏失（如：计算错误、抄写错误、校对错误、印制错误等）。而差分机一号（Difference Engine No.1）则是利用N次多项式求值会有共通的N次阶差的特性，以齿轮运转，带动十进制的数值相加减、进位。
查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）1819年开始构想差分机，并在1822年之前完成了它（差分引擎）。
他在1822年6月14日发表给皇家天文学会的一篇论文中宣布了自己的发明，该论文的标题为“关于将机械应用于天文和数学表的计算的注意事项”该机器使用十进制数字系统，并且通过摇动手柄来供电。
1823年，由英国政府出资，工匠约瑟夫·克莱芒打造，预计完工需要25,000个零件（大致均分在计算和印刷两部分），重达4吨，可计算到第六阶差，最高可以存16位数（相当于千兆的数）。
但因为大量精密零件制造困难，加上巴贝奇不停地边制造边修改设计，从1822到1832年的十年间，巴贝奇只能拿出完成品的1/7部分来展示，不过差分机运转的精密程度仍令当时的人们叹为观止，至今依然是人类踏进科技的一个重大起步
巴贝奇不断延后完成期限的严重超支（英国政府在1842年的最后清算发现整个计划一共让国库支出了￡17,500）、制作过程不断修改设计、时常与克里门发生冲突等诸多原因，让完整的差分机一号一直未能完成，一万两千多个还没用到的精密零件后来都被熔解报废。
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