Matematické strojárstvo sa datuje do konca 19. storočia s vynálezom pridávacích strojov. Medzi nimi je Thomsonovo auto, ako aj Odnerovo auto. Ten je považovaný za prototyp všetkých sčítacích strojov, bol jedným z najobľúbenejších. Odnerov pridávací stroj naraz znamenal prelom v tomto odvetví.

Sčítací stroj bol vynájdený v roku 1874. Výroba sčítacích strojov sa však začala neskôr. V tom čase sa jeho dizajn ukázal byť najúspešnejším z podobných zariadení, ktoré v tom čase svet poznal. Hlavným prvkom zariadenia bolo takzvané Odnerovo koleso, čo bolo koleso s premenlivým počtom zubov.

Odnerov sčítací stroj

Odnerovo koleso malo deväť zubov, uhol medzi dvoma z nich bol reprezentovaný ako jeden. Sčítací stroj mal jedno koleso, ktoré bolo poskytnuté na jednu číslicu. Fungovalo to takto: počet zubov, ktoré boli posunuté pákou, sa rovnal nastavenému počtu.

Keď sa rukoväť otočila, zuby zapadli do medziľahlých prevodových stupňov a otáčali kolieskom počítacieho registra. Uhol, o ktorý sa toto koleso otáčalo, bol úmerný číslu nastavenému na pákach. Takto nastavené číslo bolo prenesené na pult.

Odner nebol jediný, kto pracoval na vývoji takéhoto kolesa. Poleni a Baldwin mali patenty na podobné vynálezy, ale nedokázali ich implementovať do hotového zariadenia. Odner sa preto stal vývojárom zariadenia.

Wilgoldt Teofilovič Odner

Odner sa narodil vo Švédsku v roku 1869, po nejakom čase sa presťahoval do Ruska. Pracoval a žil v Petrohrade, najskôr v továrni, a potom v službe v Expedícii obstarávania štátnych dokumentov, ktorá bola v tom čase najväčším podnikom v Petrohrade. Expedícia sa zaoberala prípravou štátnych dokumentov, bola založená s cieľom kontrolovať a vylučovať možnosť výroby falošných v továrňach, s ktorou sa často stretávali pred jej objavením.

Odner sa počas svojej práce ukázal ako vynikajúci vynálezca s kreatívnym prístupom. Zaoberal sa mechanizáciou výrobných oblastí a bol úspešný. Vrátane jeho sčítacieho stroja bol navrhnutý tak, aby mechanizoval číslovanie účtov za pôžičku - operácia, ktorá bola predtým vykonaná výlučne ručne. Vďaka nemu sme získali aj také vynálezy ako turnikety, ktoré sa neskôr používali na lodiach, volebná schránka a hodvábny papier.

Pridávací stroj

Zariadenie malo spoľahlivý dizajn, ktorý bol taký úspešný, že po dlhom čase prakticky nezaznamenal žiadne zmeny. Prednosťami kalkulačky boli navyše fyzické parametre a praktická forma, ktorá umožnila jej široké využitie a uľahčila tak prácu kalkulačky.

Vlastnosti zariadenia boli nasledujúce:

• objem zariadenia bol malý, plocha, ktorú zaberal, bola iba 5 x 7 palcov;
• zariadenie malo vysokú pevnosť a jednoduchý ovládací mechanizmus uľahčoval opravu;
• keď sa zmenili pracovné schopnosti, akciu s prídavným strojom bolo možné vykonať dostatočne rýchlo;
• naučiť sa pracovať na pridávacom stroji netrvalo veľa času a nebolo ťažké, každý sa s ním mohol naučiť pracovať;
• sčítací stroj vždy dával na výstupe skutočný výsledok za predpokladu, že boli všetky akcie dodržané správne.

Pretože po vynájdení svojho zariadenia nemal Odner prostriedky na spustenie výroby, rozhodol sa previesť práva na vynález na spoločnosť Königsberger & Co. Bohužiaľ sa jej podarilo postaviť iba dávku pridávacích strojov. Boli vyrobené v továrni Ludwiga Nobela a dnes sa verí, že z tejto dávky prežilo iba jedno zariadenie. Tento unikátny exemplár je v múzeu. Prvé patenty boli brané ako základ, ktorý odlišoval tento sčítací stroj od sériovo vyrábaných týmito vlastnosťami:

• na rozdiel od konvenčného sčítacieho stroja sa rukoväť tejto vzorky otáčala v opačnom smere: v smere hodinových ručičiek pri odčítaní a pri pridávaní - proti smeru hodinových ručičiek;
• počítadlo výsledkov bolo umiestnené nad počítadlom otáčok;
• čísla boli umiestnené na kolesá a sčítací stroj mal špeciálne okná na ich čítanie;
• bitová kapacita nastavovacieho mechanizmu bola osem, počítadlo výsledkov bolo desať a otáčok bolo sedem, čo bolo o niečo menej ako u sériových vzoriek;
• diely sú označené číslom 11, predpokladá sa, že sa jedná o sériové číslo.

Odner niekoľko rokov pracoval na novej verzii pridávacieho stroja a neskôr vynašiel zariadenie, ktorého konštrukcia zahŕňala medziľahlé mechanizmy a umožňovala otáčanie rukoväte v smere, ktorý je pre ľudí známejší. Na fungovanie sčítania a odčítania bol teraz otočený v smere hodinových ručičiek, to znamená od seba. Čísla nastavení boli vytiahnuté na predný panel a počítadlá boli vedľa neho. Zlepšila sa aj presnosť výpočtov, pretože existuje viac registrov.

Výroba nových, vylepšených strojov sa začala už v roku 1886 v malej dielni. Vyskytli sa však určité ťažkosti: ukázalo sa, že spoločnosť „Keninsberg and Co“ si zachovala všetky práva, takže Odner vydával prídavné stroje nezákonne.

V roku 1890 požiadal ministerstvo obchodu o desaťročné privilégium na výrobu vylepšených strojov. S týmto povolením sa konečne stáva zákonným vlastníkom vynálezu. Malá dielňa, kde vynálezca a jeho partneri začali s výrobou prvých modelov vylepšeného dizajnu, sa postupne rozrastala a stala sa z nej fabrika. V prvom roku svojej práce vyrobili iba 500 sčítacích strojov a po šiestich rokoch ich ročný objem predstavoval 5 000 takýchto zariadení.

Prídavné stroje sú veľmi známe a sú vystavované na medzinárodných výstavách. V roku 1893 boli predstavení na Svetovej výstave v Chicagu a získali najvyššie ocenenie, potom striebornú medailu na Všeruskej výstave priemyslu v Nižnom Novgorode a zlaté medaily v Bruseli, ako aj v Štokholme a Paríži.

V roku 1807 sa stal jediným majiteľom závodu. A od roku 1897 bola na pridávacom stroji umiestnená známka „Odnerov mechanický závod“. Samotný Odner sa naďalej zaoberá dizajnérskymi činnosťami, postupne začína vymýšľať nové modely a dizajn mechanizmu sa zlepšuje. Štandardná bitová šírka nastavovacieho mechanizmu bola v tom čase deväť, trinásť pre počítadlo výsledkov a osem pre počítadlo otáčok. Okrem toho sa vozík stáva väčšou kapacitou.

Obchodný dom Emmanuela Mitenza sa zaoberá predajom pridávacieho stroja a stojí 115 rubľov. Po smrti VT Odnera na srdcovú chorobu 2. septembra 1905 jeho priatelia a príbuzní pokračovali v práci. Nová značka, pod ktorou sa zariadenia v závode vyrábajú, sa nazýva „Odner-original“. Po revolúcii bol závod premenovaný a výroba pridávacieho stroja bola ukončená.

Výroba mechanických počítacích strojov bola obnovená v roku 1920 v Dzeržinskom štátnom strojárskom závode v Moskve. Postupne sa zdokonaľujú pridávacie stroje, začínajú sa vyrábať pod inými značkami: „Sojuz“, „Dynamo“, „Felix“. Posledné z nich boli najobľúbenejšie. Pridávacie stroje "Felix" sa líšili menšími rozmermi a zlepšeným transportom mechanizmu. Veľa z nich bolo vyrobených v ZSSR, niekoľko miliónov automobilov za 40 rokov bez výrazných zmien v konštrukcii zariadenia.

Ďalší vývoj pridávacieho stroja

Výroba a vydávanie zariadení pokračovalo po celom svete. Medzi nimi boli najznámejší Fatsit, Voltaire, Merchant a ďalší. „Fatsit“ bol priamym potomkom systému pridávania Odnera. V roku 1932 bol na jeho základe vyvinutý prvý stroj na pridávanie klávesnice. Prvé elektromechanické sčítacie stroje boli vyvinuté pod značkami „Brunswi“, „Walter“ a „Triumfator“. Domáci podobný stroj „VK-1“ bol vytvorený v závode Penza „Schetmash“ v roku 1951.

Potom sa to stalo základom pre výrobu poloautomatických strojov s desiatimi kľúčmi „VK-2“, „VK-3“, ktoré sa naraz veľmi rozšírili.

Jednou z najúspešnejších úprav pridávacieho stroja Odner vyrobeného v Sovietskom zväze je stroj Felix. Fungoval spoľahlivo a bol široko dostupný.

V dnešnej dobe sú pridávacie stroje považované za vzácnosť. Nájdeme ich predovšetkým v múzeách a v súkromných zbierkach. A náklady na najskoršie a najvzácnejšie modely môžu byť dosť vysoké.

Navrhnuté na presné násobenie a delenie, ako aj na sčítanie a odčítanie.

Stolný alebo prenosný: Pridávacie stroje boli najčastejšie stolné alebo „kolenné“ (ako moderné prenosné počítače), príležitostne sa našli vreckové modely (Curta). V tomto sa líšili od veľkých stojatých počítačov, ako sú tabulátory (T-5M) alebo mechanické počítače (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).

Mechanický:Čísla sa zadávajú do sčítacieho stroja, prevádzajú a prenášajú používateľovi (zobrazujú sa v okienkach pultov alebo sú vytlačené na páske) iba pomocou mechanických zariadení. V tomto prípade môže pridávací stroj používať výlučne mechanický pohon (to znamená, že na prácu s nimi musíte neustále otáčať gombíkom. Táto primitívna verzia sa používa napríklad v „Felixe“) alebo vykonávať niektoré operácie pomocou elektrický motor (Najmodernejšími sčítacími strojmi sú počítacie stroje, napríklad „Facit CA1-13“, takmer každá operácia používa elektrický motor).

Presný výpočet: Kalkulačky sú digitálne (nie analógové). Výsledok výpočtu preto nezávisí od chyby odčítania a je úplne presný.

Násobenie a delenie: Sčítacie stroje sú určené predovšetkým na násobenie a delenie. Preto majú takmer všetky sčítacie stroje zariadenie, ktoré zobrazuje počet sčítaní a odčítaní - počítadlo otáčok (pretože násobenie a delenie sa najčastejšie implementuje ako postupné sčítanie a odčítanie; podrobnejšie informácie nájdete nižšie).

Sčítanie a odčítanie: Sčítacie stroje môžu vykonávať sčítanie a odčítanie. Ale na primitívnych pákových modeloch (napríklad na „Felixe“) sa tieto operácie vykonávajú veľmi pomaly - rýchlejšie ako násobenie a delenie, ale výrazne pomalšie ako na najjednoduchších sčítacích strojoch alebo dokonca ručne.

Nenaprogramovateľné: Pri práci na sčítacom stroji je poradie činností vždy nastavené ručne - tesne pred každou operáciou stlačte príslušný kláves alebo otočte zodpovedajúcu páčku. Táto funkcia sčítacieho stroja nie je zahrnutá v definícii, pretože prakticky neexistovali žiadne programovateľné analógy sčítacieho stroja.

Historický prehľad

Pridávanie modelov strojov

Počítací stroj Felix (Vodné múzeum, Petrohrad)

Sčítací stroj Facit CA 1-13

Sčítací stroj Mercedes R38SM

Modely sčítacích strojov sa líšili hlavne v stupni automatizácie (od neautomatických, schopných nezávisle vykonávať iba sčítanie a odčítanie, až po plne automatické, vybavené mechanizmami na automatické násobenie, delenie a niektoré ďalšie) a v dizajne ( najbežnejšie modely boli založené na Odnerovom kolese a valci Leibniz) ... Hneď je potrebné poznamenať, že neautomatické a automatické stroje sa vyrábali súčasne-automatické, samozrejme, boli oveľa pohodlnejšie, ale stáli asi o dva rády drahšie ako neautomatické.

Neautomatické sčítacie stroje na Odnerovom kolese

• „Arimometrický systém V. T. Odner“- prvé stroje na pridávanie tohto druhu. Vyrobené počas života vynálezcu (približne 1880-1905) v závode v Petrohrade.
• "Únia"- vyrába sa od roku 1920 v moskovskom závode na počítanie a písacie stroje.
• „Pôvodné dynamo“ vyrábaný od roku 1920 v závode Dynamo v Charkove.
• "Felix"- najrozšírenejší sčítací stroj v ZSSR. Vyrába sa od roku 1929 do konca sedemdesiatych rokov minulého storočia.

Automatické sčítacie stroje na Odnerovom kolese

• Facit CA 1-13- jeden z najmenších automatických sčítacích strojov
• VK-3- jeho sovietsky klon.

Neautomatické pridávacie stroje na valci Leibniz

• Thomasove stroje a množstvo podobných pákových modelov vyrobených pred začiatkom 20. storočia.
• Klávesnice ako Rheinmetall Ie alebo Nisa K2

Automatické sčítacie stroje na valci Leibniz

• Rheinmetall SAR - Jeden z dvoch najlepších počítačov v Nemecku. Jeho charakteristická vlastnosť - malá desaťklávesová klávesnica (ako na kalkulačke) vľavo od hlavnej - slúžila na zadanie multiplikátora počas násobenia.
• VMA, VMM sú jeho sovietske klony.
• Friden SRW je jedným z mála pridávacích strojov, ktoré dokážu automaticky extrahovať odmocniny.

Ostatné sčítacie stroje

Mercedes Euklid 37MS, 38MS, R37MS, R38MS, R44MS - tieto počítače boli hlavnými konkurentmi spoločnosti Rheinmetall SAR v Nemecku. Pracovali trochu pomalšie, ale mali viac funkcií.

Použitie

Dodatok

1. Na pákach nastavte prvý výraz.
2. Otočte rukoväť od seba (v smere hodinových ručičiek). V tomto prípade sa číslo na pákach zadá do počítadla súčtov.
3. Na pákach nastavte druhý termín.
4. Otočte rukoväť od seba. V takom prípade sa číslo na pákach pripočíta k číslu v súčtovom počítadle.
5. Výsledok sčítania je na počítadle súčtov.

Odčítanie

1. Na pákach nastavte zníženie.
2. Otočte rukoväť od seba. V tomto prípade sa číslo na pákach zadá do počítadla súčtov.
3. Na páčkach nastavte odčítanie.
4. Otočte rukoväť smerom k sebe. V tomto prípade sa číslo na pákach odpočíta od čísla na súčtovom počítadle.
5. Výsledok odčítania na súčtovom počítadle.

Ak výsledkom odčítania je záporné číslo, v sčítacom stroji zazvoní zvonček. Pretože sčítací stroj nepracuje so zápornými číslami, je potrebné poslednú operáciu „vrátiť späť“: bez zmeny polohy pák a konzoly otočte gombík v opačnom smere.

Násobenie

Násobenie malým číslom

1. Na pákach nastavte prvý multiplikátor.
2. Otočte gombíkom smerom od seba, kým sa na počítadle otáčok neobjaví druhý multiplikátor.

Násobenie pomocou konzoly

Analogicky s násobením stĺpcov - vynásobte každou číslicou, výsledky zapisujte s posunom. Ofset je určený bitom, v ktorom je druhý multiplikátor.

Na premiestnenie konzoly použite držadlo na prednej strane pridávacieho stroja (Felix) alebo klávesy so šípkami (VK-1, Rheinmetall).

Pozrime sa na príklad: 1234x5678:

1. Posuňte konzolu doľava, kým sa nezastaví.
2. Nastavte na páky multiplikátor s väčším (na oko) súčtom čísel (5678).
3. Otáčajte gombíkom smerom od seba, kým sa na počítadle rolovania nezobrazí prvá číslica (napravo) druhého multiplikátora (4).
4. Posuňte konzolu o krok doprava.
5. Kroky 3 a 4 zopakujte pre zvyšné čísla (2., 3. a 4.) rovnakým spôsobom. V dôsledku toho by na počítadle rolovania (1234) mal byť druhý multiplikátor.
6. Výsledok násobenia je na počítadle súčtov.

Divízia

Zoberme si prípad delenia 8765 číslom 432:

1. Nastavte dividendy na pákach (8765).
2. Presuňte konzolu do piatej polohy (štyri kroky vpravo).
3. Na všetkých počítadlách označte koniec celočíselnej časti dividendy kovovými „čiarkami“ (čiarky by mali byť v stĺpci pred číslom 5).
4. Otočte rukoväť od seba. V takom prípade sa dividenda zaúčtuje do súčtového počítadla.
5. Vynulujte počítadlo posúvania.
6. Na pákach nastavte rozdeľovač (432).
7. Posuňte konzolu tak, aby bol najdôležitejší bit dividendy zarovnaný s najdôležitejším bitom deliteľa, to znamená o krok vpravo.
8. Otáčajte gombíkom smerom k sebe, kým nezískate záporné číslo (poprsie, označené zvukom zvončeka). Vráťte rukoväť späť o jednu otáčku.
9. Posuňte konzolu o krok doľava.
10. Zopakujte kroky 8 a 9 do koncovej polohy konzoly.
11. Výsledok - modul čísla na posuvnom počítadle, celá a zlomková časť sú oddelené čiarkou. Zostávajúca časť je na súčtovom počítadle.

Poznámky

pozri tiež

Literatúra

1. Organizácia a technika účtovnej mechanizácie; B. Drozdov, G. Evstigneev, V. Isakov; 1952
2. Počítacie stroje; I. S. Evdokimov, G. P. Evstigneev, V. N. Kriushin; 1955
3. Výpočtové stroje, V. N. Ryazankin, G. P. Evstigneev, N. N. Tresvyatsky. Časť 1.
4. Katalóg centrálneho úradu technických informácií pre prístrojové a automatizačné zariadenia; 1958

Odkazy

• // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona: V 86 zväzkoch (82 zväzkov a 4 ďalšie). - SPb. , 1890-1907.
• Fotografie pridávacieho stroja VK-1 (Schetmash) vrátane vnútra (zväčšené kliknutím myši)
• Arif-ru.narod.ru-rozsiahla stránka v ruskom jazyku zameraná na sčítacie stroje (ruština)
• Fotografie sovietskych pridávacích strojov na webových stránkach Sergeja Frolova (rusky)
• rechenmaschinen-illustrated.com: Fotografie a krátke popisy stoviek modelov kalkulačiek
• (Angličtina)

kto vytvoril úplne prvý sčítací stroj? a dostal najlepšiu odpoveď

Odpoveď od Moon Cat [guru]
150-100 pred n. L NS. - Mechanizmus Antikythéry bol vytvorený v Grécku
1623 Wilhelm Schickard vynašiel „počítačové hodiny“
1642 Blaise Pascal vynašiel Pascaline
1672 - Bola vytvorená Leibnizova kalkulačka, prvý sčítací stroj na svete. V roku 1672 sa objavil dvojciferný stroj a v roku 1694 dvanásťmiestny stroj. Tento sčítací stroj nedostal praktickú distribúciu, pretože bol na svoju dobu príliš komplikovaný a drahý.
1674 - Vytvorilo sa Morlandovo auto
1820 - Thomas de Colmar zahájil sériovú výrobu pridávacích strojov. Vo všeobecnosti boli podobné sčítaciemu stroju Leibniz, ale mali niekoľko konštrukčných rozdielov.
50. roky XIX storočie. - P. L. Chebyshev vytvoril prvý sčítací stroj v Rusku.
1890 - začala sériová výroba Odnerových sčítacích strojov - najrozšírenejšieho typu sčítacích strojov XX. Storočia. Slávny „Felix“ patrí k Odnerovým sčítacím strojom.
1919 - Objavil sa Mercedes -Euklid VII - prvý výpočtový stroj na svete, to znamená sčítací stroj schopný nezávisle vykonávať všetky štyri základné aritmetické operácie.
Päťdesiate roky minulého storočia - Rozkvet počítacích strojov a poloautomatických sčítacích strojov. V tom čase bola vydaná väčšina modelov elektromechanických počítačov.
1969 - Vrchol výroby sčítacích strojov v ZSSR. Vyrobilo sa asi 300 tisíc „Felix“ a VK-1.
koniec sedemdesiatych rokov - začiatok osemdesiatych rokov - zhruba v tejto dobe elektronické kalkulačky konečne vyhnali stroje na pridávanie z regálov obchodov

Odpoveď od Eemnobelos[guru]
Profesor matematiky Wilhelm Schickard je prvým známym počítačom s prevodom.
Pokročilejšiu binárnu kalkulačku vytvoril v roku 1673 Gottfried Wilhelm von Leibniz. Prvá sériová výroba aritmotrás s presnosťou až 20 desatinných miest od roku 1821 od tvorcu Charlesa Xaviera Thomas de Colmar (odpoveď užívateľa „Mesačná mačka“ - nie presne ...)

Odpoveď od Vovan de Mort[guru]
Johann Sebastian Sčítací stroj

Odpoveď od Odiny[guru]
bolo to auto s kolesami a číslami, ktoré sa objavilo počas poriianskej revolúcie
a tak jeho skorší vzhľad bol v starovekom Grécku, keď na jednom z potopených chladičov bolo nájdené určité medené zariadenie schopné vyčesať a ukázať mnoho astronomických predmetov

Odpoveď od 3 odpovede[guru]

Gottfried Wilhelm Leibniz v roku 1694 vytvoril stroj, ktorý umožňoval mechanicky vykonávať operácie násobenia a dostal názov „Leibnizova kalkulačka (sčítací stroj)“. Hlavnou súčasťou pridávacieho stroja bol stupňovitý valec, takzvaný valec so zubami rôznych dĺžok, ktoré mohli interagovať s počítacím kolieskom. A pohybom tohto kolesa po valci sa prichytil o požadovaný počet zubov, čo zaistilo nastavenie potrebného počtu.

Sčítací stroj Leibniz bol v zásade prvým aritmetickým strojom na svete, ktorý vykonal štyri základné aritmetické operácie a na výrobu 16-bitového produktu použil 9-bitový multiplikátor s 8-bitovým multiplikátorom. V porovnaní s Pascalovým zariadením pridávací stroj výrazne zrýchlil výkon aritmetických operácií, ale pre nedostatok dopytu po ňom a nepresnosti návrhu sa príliš nerozšíril. Ale samotná myšlienka Leibniza sa ukázala ako veľmi plodná - nainštalovať do jeho pridávacieho stroja stupňovitý valček. Fotografie na porovnanie nájdete na internete.

Podľa Norberta Wienera by sa Leibniz mohol stať aj patrónom kybernetiky, odvolávajúc sa na jeho prácu o binárnom číselnom systéme a matematickej logike. V tých časoch sa však vedci len zriedka ukázali ako teoretici, takže sa Leibniz stal medzníkom v histórii počítačovej vedy a kybernetiky. Takto sa objavil prototyp - prvý sčítací stroj v roku 1672.

Do určitého bodu svojho vývoja sa ľudstvo pri počítaní predmetov uspokojilo s prirodzenou „kalkulačkou“ - údajmi od narodenia s desiatimi prstami. Keď nestačili, museli vymyslieť rôzne primitívne nástroje: počítacie kamene, palice, počítadlo, čínsky suan-pan, japonský soroban, ruský počítadlo. Konštrukcia týchto nástrojov je primitívna, ale ich ovládanie vyžaduje značnú dávku zručnosti. Napríklad pre moderného človeka narodeného v ére kalkulačiek je extrémne ťažké zvládnuť násobenie a delenie v počítadle. Také zázraky „vyvažovania kostí“ pôsobia teraz, snáď to dokáže iba mikroprogramátor, zasvätený do tajov mikroprocesora Intel.

Prelom v mechanizácii počítania nastal, keď sa európski matematici začali predbiehať vo vynáleze sčítacích metrov. Oplatí sa však začať kontrolu s zásadne odlišnou triedou kalkulačiek.

Slepá vetva

V roku 1614 škótsky barón John Napier (1550-1617) vydal brilantné pojednanie „Popis úžasnej tabuľky logaritmov“, ktoré zaviedlo do matematického používania revolučnú výpočtovú metódu. Na základe logaritmického zákona, podmienene povedané, „nahradením“ násobenia a delenia sčítaním a odčítaním boli zostavené tabuľky, ktoré v prvom rade uľahčili prácu astronómov pracujúcich s veľkými poliami čísel.

O nejaký čas neskôr Walesan Edmund Gunter (1581-1626) navrhol mechanické zariadenie používajúce logaritmickú stupnicu na uľahčenie výpočtov. K niekoľkým stupniciam odstupňovaným podľa exponenciálneho zákona boli pripevnené dva strmene, ktoré bolo potrebné ovládať súčasne, pričom sa určoval súčet alebo rozdiel segmentov stupnice, čo umožňovalo nájsť súčin alebo kvocient. Tieto manipulácie si vyžadovali zvýšenú pozornosť.

V roku 1632 vynašli anglickí matematici William Oughtred (1575-1660) a Richard Delamain (1600-1644) posuvné pravidlo, v ktorom sú váhy navzájom posunuté, v súvislosti s ktorými nebolo potrebné používať také bremeno pri výpočte.ako kompasy. Briti navyše navrhli dva návrhy: obdĺžnikový a okrúhly, v ktorých boli logaritmické stupnice vynesené na dva navzájom sa otáčajúce sústredné prstence.

„Kanonický“ návrh klzného pravidla sa objavil v roku 1654 a po celom svete ho používal až do začiatku éry elektronických kalkulačiek Angličan Robert Bissaker. Vzal tri odstupňované tyče dlhé 60 centimetrov, vonkajšie dva pripevnil kovovými rámami a stredný slúžil ako sklz medzi nimi. Tu sú len posuvníky, ktoré zaznamenali výsledok vykonanej operácie, taký dizajn neposkytol. Potrebu tohto nepochybne užitočného prvku vyjadril v roku 1675 veľký Sir Isaac Newton (Isaac Newton, 1643-1727), opäť Angličan. Jeho úplne spravodlivé želanie sa však splnilo až o storočie neskôr.

Je potrebné poznamenať, že logaritmická metóda výpočtu je založená na analógovom princípe, keď sú čísla „nahradené“ ich náprotivkami, v tomto prípade - dĺžkami segmentov. Takýto analóg nie je diskrétny, nezvyšuje sa o jednu z najmenej významných číslic v čísle. Toto je spojitá hodnota, ktorá má, bohužiaľ, určitú chybu vyplývajúcu z jej merania a nízku presnosť znázornenia. Na to, aby bolo možné pomocou posuvného pravidla spracovať povedzme 10-ciferné čísla, musí jeho dĺžka dosiahnuť niekoľko desiatok metrov. Je úplne zrejmé, že realizácia takéhoto projektu je úplne zbytočná.

V dvadsiatom storočí boli na rovnakom ideologickom princípe ako pravidlo posuvu vytvorené analógové počítače (ABM, analógové počítače). V nich bola vypočítaná hodnota reprezentovaná elektrickým potenciálom a výpočtový proces bol modelovaný pomocou elektrického obvodu. Takéto zariadenia boli dosť univerzálne a umožňovali vyriešiť mnoho dôležitých problémov. Nespornou výhodou AVM v porovnaní s vtedajšími digitálnymi strojmi bola jeho vysoká rýchlosť. Rovnako nepopierateľnou nevýhodou je nízka presnosť získaných výsledkov. Keď sa v 80. rokoch objavili výkonné počítačové systémy, problém výkonu sa stal menej akútnym a AVM postupne mizli v tieni, aj keď nezmizli z povrchu Zeme.

Zubatá aritmetika

Pri povrchnom pohľade sa môže zdať, že sa súdny dvor ešte nemilosrdnejšie vysporiadal s iným typom výpočtového mechanizmu - s pridávaním meračov. Skutočne ich teraz nájdete iba v múzeu. Napríklad v našej polytechnike, alebo v Nemeckom múzeu v Mníchove (Deutches Museum), alebo v Múzeu výpočtovej techniky v Hannoveri (Ponton Computer-Museum). To je však v zásade nesprávne. Na základe princípu činnosti sčítacích strojov (bitové sčítanie a posun súčtu čiastkových produktov) boli vytvorené elektronické aritmetické zariadenia, „hlava“ počítača. Následne boli zarastené riadiacim zariadením, pamäťou, perifériami a nakoniec boli „zapustené“ do mikroprocesora.

Jeden z prvých sčítacích strojov, presnejšie „sčítací stroj“, vynašiel Leonardo da Vinci (1452-1519) okolo roku 1500. Je pravda, že takmer štyri storočia nikto nevedel o jeho myšlienkach. Kresba tohto zariadenia bola objavená až v roku 1967 a spoločnosť IBM z nej vytvorila plne funkčný 13-bitový sčítač, ktorý využíva princíp 10-zubových kolies.

O desať rokov skôr boli v dôsledku historického výskumu v Nemecku objavené kresby a popis sčítacieho stroja, ktorý v roku 1623 zhotovil Wilhelm Schickard (1592-1636), profesor matematiky na univerzite v Tübingene. Bol to veľmi „pokročilý“ 6-bitový stroj, ktorý sa skladal z troch jednotiek: sčítač-odčítač, multiplikátor a blok na zaznamenávanie priebežných výsledkov. Ak bol sčítač vyrobený na tradičných ozubených kolesách, ktoré mali vačky na prenos prenosovej jednotky na susednú číslicu, potom bol multiplikátor postavený veľmi sofistikovane. V ňom nemecký profesor použil metódu „mriežky“, keď pomocou ozubenej „multiplikačnej tabuľky“ namontovanej na hriadeľoch sa každá číslica prvého faktora vynásobí každou číslicou druhého, potom všetky tieto čiastkové produkty sa pridávajú s posunom.

Tento model sa ukázal ako funkčný, čo bolo dokázané v roku 1957, keď bol v Nemecku znovu vytvorený. Nie je však známe, či bol samotný Shikkard schopný postaviť svoj vlastný pridávací stroj. Z jeho korešpondencie s astronómom Johannesom Keplerom (1571-1630) existujú dôkazy o tom, že nedokončený model zomrel pri požiari v dielni. Autor, ktorý čoskoro zomrel na choleru, navyše nestihol zaviesť informácie o svojom vynáleze do vedeckého použitia a dozvedelo sa o ňom až v polovici dvadsiateho storočia.

Preto Blaise Pascal (1623-1662), ktorý ako prvý nielen navrhol, ale aj zostrojil funkčný sčítací stroj, začal, ako sa hovorí, od nuly. Brilantný francúzsky vedec, jeden zo zakladateľov teórie pravdepodobnosti, autor niekoľkých dôležitých matematických viet, prírodovedec, ktorý objavil atmosférický tlak a určil hmotnosť zemskej atmosféry, a vynikajúci mysliteľ, ktorý po sebe zanechal spisy ako Myšlienky a Listy provinciálnym “, bol v každodennom živote milujúcim synom predsedu kráľovského zhromaždenia. Ako devätnásťročný chlapec v roku 1642, ktorý chcel pomôcť svojmu otcovi, ktorý strávil veľa času a úsilia prípravou účtovnej závierky, zostrojil stroj, ktorý dokázal sčítať a odčítať čísla.

Prvá vzorka sa neustále kazila a o dva roky neskôr Pascal vyrobil dokonalejší model. Bol to čisto finančný stroj: mal šesť desatinných miest a dve ďalšie: jedno bolo rozdelené na 20 častí, druhé na 12, čo zodpovedalo pomeru vtedajších peňažných jednotiek (1 sous = 1/20 livre, 1 denier = 1/12 sous). Každá kategória bola spojená s kolesom so špecifickým počtom zubov.

Počas svojho krátkeho života stihol Blaise Pascal, ktorý žil iba 39 rokov, vyrobiť asi päťdesiat počítacích strojov z najrozmanitejších materiálov: meď, rôzne druhy dreva, slonovina. Vedec jeden z nich predstavil kancelárovi Seguierovi (Pier Seguier, 1588-1672), niektoré modely predal, niektoré predviedol počas prednášok o najnovších úspechoch matematickej vedy. 8 kópií sa zachovalo dodnes.

Je to Pascal, ktorý vlastní prvý patent na „Pascal Wheel“, ktorý mu v roku 1649 vydal francúzsky kráľ. Na počesť jeho zásluh v oblasti „výpočtovej vedy“ sa jeden z moderných programovacích jazykov volá Pascal.

Modernizátori

Je celkom pochopiteľné, že „Pascalovo koleso“ prinútilo vynálezcov vylepšiť sčítací stroj. Veľmi originálne riešenie navrhol Claude Perrault (1613-1688), brat svetoznámeho rozprávača, ktorý bol mužom s najširšími záujmami a jedinečnými schopnosťami: lekár, architekt, fyzik, prírodovedec, prekladateľ, archeológ, dizajnér, mechanik a básnik. Kreatívny odkaz Clauda Perraulta obsahuje kresby sčítacieho stroja z roku 1670, v ktorom sú namiesto kolies použité stojany so zubami. Pri pohybe vpred otáčajú počítadlo súčtov.

Ďalšie dizajnové slovo - a čo! - povedal Gottfried Leibniz (1646-1716), zoznam zásluh a zamestnaní môže byť nahradený dvoma priestrannými slovami „veľký mysliteľ“. V matematike dokázal toľko, že „otec kybernetiky“ Norbert Wiener (1894-1964) navrhol kanonizovať nemeckého vedca a „vymenovať“ patrónov tvorcov počítačov.

Leibniz vyrobil prvý sčítací stroj v roku 1673. Potom sa viac ako 20 rokov zaoberal zlepšovaním svojho počítacieho stroja. 8-bitový model získaný v dôsledku intenzívneho vyhľadávania mohol pridať, odčítať, násobiť, rozdeľovať a zvyšovať výkon. Výsledok násobenia a delenia mal 16 číslic. Leibniz použil vo svojom pridávacom stroji také konštrukčné prvky, ktoré boli použité pri navrhovaní nových modelov až do dvadsiateho storočia. Patrí sem predovšetkým pohyblivý vozík, ktorý umožnil výrazne zvýšiť rýchlosť násobenia. Ovládanie tohto stroja bolo mimoriadne zjednodušené vďaka použitiu držadla, s ktorým sa otáčali hriadele, a automatickému riadeniu počtu prídavkov čiastkových produktov počas násobenia.

V 17. storočí, samozrejme, nemohlo ísť o hromadnú výrobu Leibnizových sčítacích strojov. Nebolo ich však tak málo prepustených. Napríklad jeden z modelov išiel k Petrovi I. Ruský cár zlikvidoval matematický stroj veľmi svojským spôsobom: predložil ho čínskemu cisárovi na diplomatické účely.

Prehľad konštruktívnych myšlienok súvisiacich so zdokonalením mechanických počítacích strojov by bol neúplný bez uvedenia talianskeho matematika Giovanniho Poleniho (1683-1761). Vedeckú kariéru začal ako profesor astronómie na univerzite v Padove. Potom sa presťahoval na katedru fyziky. A čoskoro viedol oddelenie matematiky, pričom na tomto poste (1695-1726) nahradil Nicholausa Bernoulliho. Jeho koníčkami boli architektúra, archeológia a konštrukcia dômyselných mechanizmov. V roku 1709 Poleni predviedol sčítací stroj, ktorý používal progresívny princíp „variabilného počtu ozubených kolies“. Bola v ňom použitá aj zásadná inovácia: stroj bol poháňaný silou padajúceho závažia priviazaného k voľnému koncu lana. Toto bol prvý pokus v histórii „pridávacieho stroja“ o nahradenie manuálneho pohonu externým zdrojom energie.

A v 20. rokoch 19. storočia anglický matematik Charles Babbage (1791-1871) vynašiel Difference Engine a pustil sa do jeho budovania. Počas Babbageho života nebol tento aparát nikdy postavený, ale čo je dôležitejšie, keď došli finančné prostriedky na projekt, matematik prišiel s „analytickým motorom“ na všeobecné výpočty a prvýkrát formalizoval a popísal logiku ... počítača. Toto je však trochu iný príbeh.

Veľká dávka

V 19. storočí, keď technológia presného spracovania kovov dosiahla značný úspech, bolo možné zaviesť sčítací stroj v širokej škále oblastí ľudskej činnosti, v ktorých, ako sa teraz hovorí, je potrebné spracovať veľké množstvo údaje. Priekopníkom sériovej výroby počítacích strojov sa stal Alsasan Charles-Xavier Thomas de Colmar (1785-1870). Po zavedení viacerých prevádzkových vylepšení modelu Leibniz v roku 1821 začal vo svojej parížskej dielni vyrábať 16-miestne sčítacie stroje, ktoré sa stali známymi ako „stroje Thomas“. Spočiatku neboli lacné - 400 frankov. A boli vydané v nie tak veľkom množstve - až 100 kópií ročne. Ale do konca storočia sa objavujú noví výrobcovia, vzniká konkurencia, ceny klesajú a počet kupujúcich sa zvyšuje.

Rôzni dizajnéri v Starom i Novom svete nechávajú patentovať svoje modely, ktoré sa líšia od klasického modelu Leibniz iba zavedením dodatočného jednoduchého použitia. Zobrazí sa zvonček, ktorý signalizuje chyby, ako je odčítanie väčšieho od menšieho čísla. Páčky číselníka sú nahradené kľúčmi. Na prenos stroja z miesta na miesto je pripevnená rukoväť. Vylepšený je ergonomický výkon. Vylepšuje sa dizajn.

Na konci 19. storočia Rusko najrozhodujúcejším spôsobom napadlo svetový trh pridávacích strojov. Autorom tohto prelomu bol rusifikovaný Švéd Wilgodt Teofilovich Odner (1846-1905), talentovaný vynálezca a úspešný podnikateľ. Predtým, ako sa Wilgodt Teofilovich začal venovať problematike počítacích strojov, navrhol zariadenie na automatické číslovanie bankoviek, ktoré slúžilo na tlač cenných papierov. Vlastní autorstvo stroja na plnenie cigariet, automatického hlasovacieho boxu v Štátnej dume, ako aj turniketov používaných vo všetkých lodných spoločnostiach v Rusku.

V roku 1875 Odner skonštruoval svoj prvý pridávací stroj, ktorého výrobné práva odovzdal strojárskemu závodu Ludwig Nobel. O 15 rokov neskôr, keď sa Wilgodt Teofilovich stal majiteľom dielne, organizuje v Petrohrade vydanie nového modelu sčítacieho stroja, ktorý je v porovnaní s kalkulačnými strojmi, ktoré v tom čase existovali, kompaktný, spoľahlivý a ľahký. používanie a vysoký výkon.

O tri roky neskôr sa z dielne stal výkonný závod, ktorý ročne vyrobí viac ako 5 000 pridávacích strojov. Výrobok s pečiatkou „Mechanický závod VT Odner, Petrohrad“ si začína získavať celosvetovú popularitu, udeľuje sa mu najvyššie ocenenie na priemyselných výstavách v Chicagu, Bruseli, Štokholme, Paríži. Začiatkom dvadsiateho storočia začína na svetovom trhu dominovať Odnerov sčítací stroj.

Po náhlej smrti „ruského Billa Gatesa“ v roku 1905 pokračovali v Odnerovom podnikaní jeho príbuzní a priatelia. Revolúcia ukončila slávnu históriu spoločnosti: Mechanický závod V.T. Odner bol prerobený na opravovňu.

V polovici 20. rokov sa však v Rusku obnovila výroba sčítacích strojov. V závode sa vyrábal najobľúbenejší model s názvom „Felix“. Dzeržinského do konca 60. rokov minulého storočia. Súbežne s „Felixom“ v Sovietskom zväze sa začala výroba elektromechanických počítacích strojov radu „VK“, v ktorých boli svalové snahy nahradené elektrickým pohonom. Tento typ kalkulačiek bol vytvorený na obraz a podobu nemeckého automobilu „Mercedes“. Elektromechanické stroje mali v porovnaní s pridávacími strojmi výrazne vyššiu produktivitu. Rachot, ktorý vytvorili, bol ako streľba zo samopalu. Ak v operačnej miestnosti bolo asi tucet „Mercedesov“, potom to z hľadiska hluku pripomínalo divoký boj.

V sedemdesiatych rokoch minulého storočia, keď sa začali objavovať elektronické kalkulačky - najskôr elektrónkový, potom tranzistorový - všetka mechanická nádhera opísaná vyššie sa začala rýchlo presúvať do múzeí, kde stále sídli.