Ievads
Datortehnikas un automatizācijas vēsture ir aizraujoša, un viss sākās ar mehānisko ierīču izgudrošanu aprēķinu veikšanai. Pirmā šāda ierīce bija abakuss, ko ķīnieši izgudroja pirms vairāk nekā 5,000 gadiem. Abakuss tika izmantots pamata aritmētisko darbību veikšanai, un to plaši izmantoja Āzijā un Tuvajos Austrumos pirms mehāniskā kalkulatora parādīšanās. Mehāniskais kalkulators bija pirmā ierīce, kas varēja veikt reizināšanu un dalīšanu, un pavēra ceļu mūsdienu datoram, kuru mēs izmantojam šodien. Šajā rakstā mēs izpētīsim pirmā mehāniskā kalkulatora vēsturi, tā izgudrojumu un tā ietekmi uz mūsdienu skaitļošanu.
Pirmie mehāniskie kalkulatori
Pirmais mehāniskais kalkulators bija Pascaline, ko 1642. gadā izgudroja franču matemātiķis Blēzs Paskāls. Paskāls bija tikai 19 gadus vecs, kad izgudroja mašīnu, kas bija paredzēta, lai palīdzētu viņa tēvam, kurš bija nodokļu iekasētājs, ātrāk veikt sarežģītus aprēķinus un veikt sarežģītus aprēķinus. precīzi. Pascaline bija apmēram kurpju kastes izmēra misiņa kaste ar numurētām ciparnīcām, kuras varēja pagriezt, lai attēlotu aprēķināto skaitļu ciparus. Iekārta izmantoja vairākus pārnesumus un sviras, lai veiktu saskaitīšanu un atņemšanu. Lai gan Pascaline bija ievērojams uzlabojums salīdzinājumā ar abacus, tas bija tālu no ideāla. Piemēram, iekārta varēja tikai saskaitīt un atņemt, un zobrati ātri nolietojās, apgrūtinot precīzus aprēķinus.
Nākamais nozīmīgais notikums mehānisko kalkulatoru vēsturē notika 1670. gados, kad vācu matemātiķis Gotfrīds Vilhelms Leibnics izgudroja pakāpju skaitītāju. Stepped Reckoner bija Pascaline uzlabojums, jo tas varēja veikt reizināšanu un dalīšanu, kā arī saskaitīšanu un atņemšanu. Lai veiktu reizināšanu, kalkulators izmantoja pakāpju bungas mehānismu, kas ļāva iegūt daudz ātrākus un precīzākus rezultātus nekā Pascaline. Tomēr, tāpat kā Pascaline, Stepped Reckoner joprojām bija pakļauts nolietojumam, un tam bija ierobežots skaitļu lielums, ko tas varēja aprēķināt.
Mehānisko tapu kalkulatoru dzimšana
Pirmo mehānisko kalkulatoru, kurā skaitļu attēlošanai izmantoja tapas, 1820. gadā izgudroja angļu matemātiķis Tomass de Kolmārs. De Kolmāra kalkulatoru sauca par aritmometru, un tas bija daudz modernāks nekā jebkurš iepriekšējais mehāniskais kalkulators. Aritmometrs izmantoja numurētu tapu sēriju uz cilindra, ko varēja pagriezt, lai attēlotu aprēķināto skaitļu ciparus. Iekārta izmantoja arī virkni sviru un pārnesumu, lai veiktu saskaitīšanu, atņemšanu, reizināšanu un dalīšanu. Atšķirībā no Pascaline un Stepped Reckoner, aritmometrs bija daudz izturīgāks un precīzāks. Iekārta tika plaši izmantota vairāk nekā gadsimtu un bija vispopulārākais mehāniskais kalkulators 19. gadsimtā un 20. gadsimta sākumā.
Uzlaboti pin kalkulatori
Tomēr aritmometrs nebija pēdējais vārds mehāniskajos kalkulatoros. Nākamo vairāku gadu desmitu laikā daudzi izgudrotāji veica ierīces uzlabojumus, kas padarīja to precīzāku un efektīvāku. Viens no šādiem izgudrotājiem bija Čārlzs Beidžs, kurš bieži tiek uzskatīts par pasaulē pirmā datora izgudrotāju. Beidža mašīna, ko viņš nosauca par analītisko dzinēju, nekad netika pabeigta, taču tā bija tālu priekšā savam laikam. Analītiskais dzinējs spēja veikt sarežģītus aprēķinus, izmantojot perfokartes, kas vēlāk tika izmantota pirmajos elektroniskajos datoros.
Viens no nozīmīgākajiem mehānisko kalkulatoru uzlabojumiem tika veikts 1875. gadā, kad zviedru inženieris Vilgods Odners izgudroja Odnera aritmometru. Odhner aritmometrs bija milzīgs uzlabojums salīdzinājumā ar iepriekšējiem modeļiem, jo tas bija daudz ātrāks un uzticamāks. Mašīna izmantoja virkni savstarpēji savienotu pārnesumu un sviru, lai veiktu aprēķinus, kas ļāva aprēķināt daudz lielākus skaitļus, nekā tas bija iespējams ar iepriekšējām mašīnām.
Mehāniskie kalkulatori 20. gadsimtā
Mehāniskie kalkulatori bija populāri arī 20. gadsimtā, pat pēc elektroniskā kalkulatora izgudrošanas 1960. gados. Lai gan elektroniskie kalkulatori bija daudz ātrāki un efektīvāki nekā to mehāniskie kolēģi, mehāniskie kalkulatori joprojām bija populāri noteiktās nozarēs, piemēram, finanšu un grāmatvedības jomā, kur tiem tika dota priekšroka to uzticamības un izturības dēļ.
Viens no slavenākajiem mehāniskajiem kalkulatoriem bija Curta Calculator, ko pagājušā gadsimta 40. gados izgudroja austriešu inženieris Kērts Herzstark. Curta kalkulators bija maza, rokas ierīce, kas varēja veikt saskaitīšanu, atņemšanu, reizināšanu un dalīšanu. Mašīna bija neticami populāra inženieru un zinātnieku vidū, un 1950. un 1960. gados to plaši izmantoja kosmosa nozarē.
Secinājums
Mehāniskā kalkulatora izgudrojums bija nozīmīgs pavērsiens skaitļošanas un automatizācijas vēsturē. Tas pavēra ceļu mūsdienu datoram, kas ir mainījis gandrīz visus mūsdienu dzīves aspektus. Mehāniskais kalkulators nebija ideāls, taču tas bija ievērojams uzlabojums salīdzinājumā ar abaku un citām agrākām ierīcēm. Piespraudes izmantošana skaitļu attēlošanai bija īpaši nozīmīga attīstība, jo tas ļāva veikt daudz ātrākus un precīzākus aprēķinus, nekā tas bija iespējams ar agrākām iekārtām. Mūsdienās mehāniskie kalkulatori lielākoties ir novecojuši, taču tie joprojām ir aizraujošs atgādinājums par izgudrotāju atjautību un neatlaidību, kas tos padarīja iespējamus.
