Кратка историја машинских калкулатори

Source: http://www.xnumber.com/xnumber/mechanical1.htm

И део
Старост Полиматхс

од стране
Jамес Редин

History

“За то је недостојан одличних људи да изгуби сати као робови у рад обрачуна који би сигурно испада да ником другом, ако се користи машине.”

Готфрид Вилхелм Лајбниц – 1685

Увод

Сврха овог документа је да се укратко описати најчешће не-електронских уређаја израчунавање унутар историјског контекста, и да створи извор односу на другим страницама на интернету у вези са овом темом. Путовање почиње пре 2500 година са Абацус, а завршава се пре 30 година са увођењем првих електронских калкулатора.

Да би се олакшало преузимање, тај документ је подељен на три дела: Парт И, описује еволуцију рачунских уређаја до проналаска је стао Вхеел Лајбниц. Део ИИ, говори главне догађаје током 19. века, и ИИИ део разматра развој канцеларијских машина до 1960-их година, када су први електронски калкулатори су се појавили на тржишту.

Абакус

М атхематицал концепти и њихово потомство, аритметичке операције, сматрани су хиљадама година чисти интелектуални вежба која није могла да се дуплира или врши артефакт вештачком. Чак и Абакус ,који се појавио у Малој Азији пре 2500 година и данас у употреби , само је уређај меморије помаже, а не прави за рачунање.

Абакус је генијалан уређај за бројање на основу релативне позиције два сета перлица покретних о паралелним жицама. Први сет садржи пет капљице на сваку жицу и омогућава бројање од 1 до 5, а други скуп има само два перле по низу представљају бројеве 5 и 10. Абацус систем изгледа да буде заснован на Корен пет. Коришћење радик од пет смисла јер људи почели рачунајући објекте на прстима.


Тхе Антикитхера КалкулаторАнтикитхира калкулатор Негде између 100 пне и 65 пне, грчки брод који носи терет бронзаних и мермерних скулптура и других предмета од Родоса до Рима потонуо у близини обале Антикитера , малом острву у Грчкој. Он је остао на дну мора испод 140 фт воде за два миленијума, док је открио 1901. године од стране домаћих сундјера .Остаци, одржава у Народном музеју у Атини , укључују древни усмерен механизам , сада познат као Антикитера Калкулатор.

Овај занимљив уређај, састављен од 32 Геар-точкова , подсећа на механизам са 18. века сат, а коришћен је за израчунавање кретања Сунца и Месеца.


Напиер кости исецање занимљиво проналазак Напиер кости , паметан умножавање алатаизмислио 1617. математичар Јохн Напиер (1550-1617), од Шкотске.У кости су скуп вертикалних правоугаоних шипке, сваки подељен у 10 квадрата. На врху квадрат садржи цифру и остали квадрати садрже првих 9 умно цифром. Сваки мултипле има своје цифре раздвојене дијагоналним линијама. Када је број конструисан уређење раме уз раме са шипке са одговарајућим цифрама на врху, онда је више може лако добити читањем одговарајући ред умно с лева на десно, а додавањем цифре налазе у паралелограмима формираним од стране дијагонале линије. Није ни чудо Џон Нејпир је ипроналазач на логаритама , концепт који се користи за промену множење у тога.

Напиер кости су били веома успешни и да су у широкој употреби у Европи све до средине 1960-их година.

Логаритми су такође основа за проналаском логаритмар би Виллиам Оугхтред (1574-1660), Енглеске, 1633..


Леонардо да Винчи је дизајн Н атуре има безброј примера механичких решења за практичне проблеме, тако да и не чуди да је први покушај да се дизајнира за рачунање је вероватно направљен од стране господара машина артефаката, Леонардо да Винчи (1452-1519).Леонардо да Винчи је добио многе од његових генијалних идеја од пажљивог посматрања механике који су укључени у кретању живих организама. Занимљиво је да природа није еволуирао кормило као решење овог проблема; да раствор је остављен да људске генијалности. Занимљиво је напоменути да је точак је био основа за већину механичких уређаја који се користе да понови процес мишљења укључен у аритметичке операције. Као Џорџ Чејс [1] је рекао, “Историја механичке рачунарске машина у својој суштини је прича о бројем точак и уређаје које ротирају је да се региструјете дигиталне и десетине-царри вредности.”


Сцхицкард је машина , Т је први пут рачунске машине су изградили надарене математичаре дирнут интензивне жеље да се поједностави понавља природу аритметичке операције.Први познати додајући машина је направљена од Вилхелм Сцхицкард (1592-1635). У 1623, Сцхицкард, А Полиматх а затим професор на Универзитету у Тибингену у Виртемберг, сада део Немачке, пројектован и изграђен је механички уређај који је назвао уПрора Цлоцк . Може да сабирају и одузимају до шест цифара, да је артефакт на основу кретања шест Дентед точкова усмерених кроз “осакаћена” точак који са сваким пуним скретање је дозвољено точак налази на десној страни да ротира 1 / 10тх од пуноправни ред.Преливање механизам зазвонио звоно. Додавање функција је осмишљен да помогне обављање множење са сетом Напиер је цилиндара укључени у горњој половини машине.Према његовим белешкама, прототип овог уређаја је уништена у пожару. Чини се да је други прототип постојала у време али никада није пронађено.

Пријатељ великог астронома Јохан Кеплер (1571-1630), Сцхицкард му је послао неколикописама у 1623. и 1624. укратко описује свој изум. Сцхицкард и његова породица нису преживели кугом и његови детаљни белешке остао непознат све до открио 1935. и 1956. године историчар Франз Хаммер. Математичар Бруно вон Фрајтаг са Универзитета у Тибингену користи их да обнови машину 1960. године једна јединица се у Деутсцхес Мусеум ин Мунцхен.

Пасцалине Пасцалине слајдоваБлез Паскал (1623-1662) био је само 18 година када је смислио пасцалине у 1642. превременом француски математичар и филозоф, Паскал откривен у доби од 12 да збир углова у троуглу је увек 180 степени. Касније, он је поставио основу за теорије вероватноће и дали значајан допринос у науци хидраулике.Пасцалине , изграђена 1643., био је вероватно први механички додајући уређај заправо користи за практичне сврхе. Подигао га је Пасцал да помогне свом оцу, Етиенне Пасцал, порезник, са досадном активношћу додавања и одузимања велике секвенце бројева.Међутим, машина је тешко користити и вероватно не веома корисно због француског валутном систему који није био основ 10. Ливре имао 20 сол и Сол је 12 Дениерс .Паскал није био свестан Сцхицкард је машина, а његово решење није био тако елегантан и ефикасно. Као Павле Д. Дина рекао “имао Сцхицкард идеје наћи широк публика онда не би био измишљен Паскалов машина.”

Изграђена је на кутији од месинга правоугаоног, где је скуп зарезом бројчаника преселио унутрашње точкова тако да пуна ротација точак изазвало точак на лево се помера за једну 10-ог . Иако је први прототип садржи само 5 точкова, касније јединице изграђени су са 6 и 8 точкова. Трн је коришћен за да ги ротира бирање. За разлику од Сцхицкард је машину, точкови преселио само смеру казаљке на сату и дизајнирани су само додали бројеве.Одузимање сделана примјеном тежак технику на основу додавања девет је комплемент.

Иако је машина привукао велику пажњу у то време, није се широко прихваћена јер је био скуп, непоуздан као тешко користити и производњу. Од 1652. око 50 јединица је постигнут, али мање од 15 је продата. У почетку, Паскал има пуно интереса у његовом проналаску и он је чак добио “привилегија” заштиту (средњовековни еквивалента патента) за своју идеју у 1649, али је његов интерес у научним и “материјал” потраге завршио када се повукао са Јансенсист манастир у 1655. концентрише сву своју пажњу на филозофији. Умро је 1662. године.

Током периода од 30 година након Паскаловој проналаска, неколико особа подигнута машинама за рачунање на основу овог дизајна. Најпознатији од њих је додавање машина Сир Самуел Морланд (1625-1695), из Енглеске. Ова машина је изумео у 1666. имао Дуодецимал скалу на основу енглеског валуте, а потребно људску интервенцију да уђе у преноса приказан у помоћном диал.

Интересантно је напоменути да је чак и на почетку 20. века, неколико компанија моделе засноване директно на Паскаловој дизајна уведене. Један од примера је Муња Преносни Аддер, уведен 1908. године од стране Лигхтнинг Додавање Мацхине Цо у Лос Анђелесу.Други пример је Аддометер уведен у 1920 од стране Поуздан писаћој машини и аддинг мацхине Цо. оф Цхицаго. Ниједан од њих постиже комерцијални успех.


Лајбниц Степпед Друм Било је 1672 када је познати немачки Полиматх, математичар и филозоф, Готфрид Вилхелм Лајбниц (1646-1716), један од проналазача у диференцијалног рачуна, одлучио да изгради машину у стању да обавља четири основне аритметичке операције. Био је инспирисан кораци-бројање уређаја (педометар) је видео док је био на дипломатској мисији у Паризу.Као Пасцал, Лајбниц је био чудо од детета. Он је научио латински од 8 година и добио свој други докторат, када је био 19. Чим је знао о Паскаловој дизајну, он апсорбује све његове детаље и побољшан дизајн како би се омогућило множење и дељење. Од 1674. његов дизајн је комплетан и он је наручио изградњу прототипа на занатлије из Париза по имену Оливије.

Степпед Рецконер , као Лајбниц назвао своју машину, користи посебну врсту опрему под називом стао Друм или Лајбниц точка који је цилиндар са девет зубима инцрементинг дужине паралелно осе цилиндра у облику штапа. Када се бубањ ротира помоћу ручице, редовни десет зуба точак, фиксно преко клизних осе, се ротира нула до девет позиције у зависности од релативног положаја на бубњу. Као иу Пасцал уређаја, постоји један сет точкова за сваку цифру. Ово омогућава кориснику да клизи мобилне осу тако да када се ротира бубањ се генерише у редовним точкова је пропорционалан покрет у свом релативног положаја. Овај покрет се затим преведена од стране уређаја у размножавање или поделе у зависности од тога у ком правцу се крочи бубањ ротира.

Не постоје докази да је више од два прототипа овог апарата икада направљен.Иако је Лајбниц је био један од најистакнутијих полиматхс свог времена, он је умро у сиромаштву и непризнат. Његова машина остала у поткровљу Универзитета у Гетингену док радник нашао у 1879. док је поправљао цурење у крову. Сада је у Државном музеју Хановер; још један је у Деутсцхес Мусеум ин Мунцхен .


Израчунавање уређаја Током 18. века дизајна Пасцал и Лајбниц су били основа за већину механичких калкулатора изграђених током 18 -ог века. Ђовани Полени направио један у 1709. , Лепине 1725., Антониус Браун 1725. године, Јакоб Лојполд 1727, Хиллерин од Боистиссандау 1730. године, ЦЛ Герстен 1735., Јаков Исак Переире 1750. године, Филип Матхиеус Хан у Немачкој 1773. Цхарлес, трећи еарл Стенхоуп , Енглеске, 1775.; Јохан Хелфреицх Муллер 1783., Јацоб Ауцх 1790. и Реицххолд у 1792. [4].Посебна пажња заслужује Парсон Пхиллип Матхиеус Хахн (1730-1790) који је развијен у 1773. први функционални калкулатор на основу Лајбниц је згазио Друм. Хахн калкулатор је имао низ од 12 бубњева у кружном распореду активирања од стране ручице која се налази у оси аранжмана. Хан је ове машине до своје смрти 1790. године, међутим, његова два сина и његов шурак, Јохан Кристофер Шустер, наставила са производњи вероватно тек 1820.

До краја 18. века, рачунске машине су још занимљивости користе у сврху приказивања, а не за стварне употребе. Ограничења које намећу технологије било је немогуће испунити Паскалов сан што их практично прорачуна уређаја.