Paskāla summēšanas mašīna: izveides vēsture, ierīce un tās izstrāde

Satura rādītājs:

Paskāla summēšanas mašīna: izveides vēsture, ierīce un tās izstrāde
Paskāla summēšanas mašīna: izveides vēsture, ierīce un tās izstrāde
Anonim

Ģeniāli cilvēki ir izcili it visā. Šis parastais apgalvojums ir pilnībā attiecināms uz franču zinātnieku Blēzu Paskālu. Izgudrotāja pētnieciskās intereses ietvēra fiziku un matemātiku, literatūru un filozofiju. Tieši Paskāls tiek uzskatīts par vienu no matemātiskās analīzes pamatlicējiem, hidrodinamikas pamatlikuma autoru. Viņš ir pazīstams arī kā pirmais mehānisko datoru radītājs. Šīs ierīces ir mūsdienu datoru prototipi.

Tajā laikā modeļi bija unikāli daudzējādā ziņā. Tehnisko īpašību ziņā tie pārspēja daudzus analogus, kas izgudroti pirms Blēza Paskāla. Kāda ir "Pascalina" vēsture? Kur tagad var atrast šos dizainus?

Pirmie prototipi

Mēģinājumi automatizēt skaitļošanas procesus ir veikti jau ilgu laiku. Šajos jautājumos visveiksmīgākie bija arābiem un ķīniešiem. Tieši viņi tiek uzskatīti par tādas ierīces kā abakusa atklājējiem. Darbības princips ir diezgan vienkāršs. Lai veiktu aprēķinu, ir nepieciešams pārvietot kaulus no vienas daļas uz otru. Produkti papildus ļāva veikt atņemšanas darbības. Pirmo arābu un ķīniešu abakusu neērtības bijasaistīts tikai ar to, ka pārvietošanas laikā akmeņi viegli sabruka. Dažos ārpilsētas veikalos joprojām var atrast vienkāršākos arābu abakusu veidus, taču tagad tos sauc par kontiem.

Arābu abakuss
Arābu abakuss

Problēmas atbilstība

Paskāls sāka veidot savu automašīnu 17 gadu vecumā. Ideju par nepieciešamību automatizēt pusaudža ikdienas skaitļošanas procesus radīja viņa paša tēva pieredze. Fakts ir tāds, ka izcila zinātnieka vecāks strādāja par nodokļu iekasētāju un ilgu laiku pavadīja, sēžot aiz nogurdinošiem aprēķiniem. Pats dizains prasīja ilgu laiku un prasīja lielus fiziskus, garīgus un materiālus ieguldījumus no zinātnieka. Pēdējā gadījumā Blēzam Paskālam palīdzēja viņa paša tēvs, kurš ātri saprata dēla attīstības priekšrocības.

Konkurenti

Protams, ka tolaik nebija runas par kādu elektronisko aprēķina līdzekļu izmantošanu. Viss tika veikts tikai pateicoties mehānikai. Riteņu rotācijas izmantošana pievienošanas operācijas veikšanai tika ierosināta ilgi pirms Paskāla. Piemēram, 1623. gadā Vilhelma Šikarda radītā ierīce savulaik bija ne mazāk populāra. Tomēr Pascal mašīnā tika piedāvāti daži tehniski jauninājumi, kas ievērojami vienkāršo pievienošanas procesu. Piemēram, franču izgudrotājs izstrādāja shēmu automātiskai vienības pārsūtīšanai, kad skaitlis pāriet uz augstāko pakāpi. Tas ļāva pievienot daudzciparu skaitļus bez cilvēka iejaukšanās skaitīšanas procesā, kas praktiski izslēdza kļūdu un neprecizitātes risku.

Izskats undarbības princips

Vizuāli Paskāla pirmā summēšanas mašīna izskatījās pēc parastas metāla kastes, kurā atradās viens ar otru savienoti zobrati. Lietotājs, griežot ciparripas, iestata viņam nepieciešamās vērtības. Katrs no tiem tika apzīmēts ar cipariem no 0 līdz 9. Kad tika veikts pilns apgrieziens, pārnesums pārslēdza blakus esošo pārnesumu (atbilstoši augstākam līmenim) par vienu vienību.

Paskāla mehanizētā skaitļošanas ierīce
Paskāla mehanizētā skaitļošanas ierīce

Pašam pirmajam modelim bija tikai pieci pārnesumi. Pēc tam Blēza Paskāla skaitļošanas mašīnā tika veiktas dažas izmaiņas, kas saistītas ar pārnesumu skaita palielināšanos. Tie bija 6, tad šis skaitlis palielinājās līdz 8. Šis jauninājums ļāva veikt aprēķinus līdz 9 999 999. Atbilde parādījās ierīces augšpusē.

Darbības

Paskāla skaitļošanas mašīnas riteņi varēja griezties tikai vienā virzienā. Rezultātā lietotājs varēja veikt tikai pievienošanas darbības. Ar zināmām prasmēm ierīces tika pielāgotas arī reizināšanai, taču šajā gadījumā aprēķinus veikt bija manāmi grūtāk. Vairākas reizes pēc kārtas bija jāpievieno tie paši skaitļi, kas bija ārkārtīgi neērti. Nespēja pagriezt riteni pretējā virzienā neļāva veikt aprēķinus ar negatīviem skaitļiem.

Paskāla mašīna
Paskāla mašīna

Izplatīšana

Kopš prototipa izveides zinātnieks ir izgatavojis aptuveni 50 ierīces. Paskāla mehāniskā iekārta Francijā izraisīja nebijušu interesi. UzDiemžēl produkts nekad nav spējis iegūt plašu izplatību, neskatoties uz rezonansi plašas sabiedrības un zinātnieku aprindās.

Galvenā produktu problēma bija to augstās izmaksas. Ražošana bija dārga, protams, tas negatīvi ietekmēja visas ierīces galīgo cenu. Tieši ar izlaišanu saistītās grūtības noveda pie tā, ka zinātnieks visas dzīves laikā spēja pārdot ne vairāk kā 16 modeļus. Cilvēki novērtēja visas automātiskā aprēķina priekšrocības, taču nevēlējās ņemt ierīces.

Bankas

Galvenais uzsvars Blēza Paskāla ieviešanā tika likts uz bankām. Taču finanšu iestādes lielākoties atteicās pirkt mašīnu automātiskajiem norēķiniem. Problēmas radās Francijas sarežģītās monetārās politikas dēļ. Valstī tajā laikā bija livres, denier un sous. Viena livre sastāvēja no 20 sous, un sousa no 12 denjē. Tas ir, decimālās sistēmas kā tādas nebija. Tāpēc banku sektorā Paskāla mašīnu praktiski nebija iespējams izmantot. Francija uz citās valstīs pieņemto aprēķinu sistēmu pārgāja tikai 1799. gadā. Taču arī pēc šī laika automatizētās ierīces lietošana bija manāmi sarežģīta. Tas jau ir novērsis iepriekš minētās grūtības ražošanā. Darbs galvenokārt bija manuāls, tāpēc katra mašīna prasīja rūpīgu darbu. Rezultātā viņi principā vienkārši pārtrauca to ražošanu.

Paskāla mašīnu evolūcija
Paskāla mašīnu evolūcija

Atbalsts no iestādēm

Viena no pirmajām automātiskajām skaitļošanas mašīnām, ko Blēzs Paskāls prezentēja kancleramSeguier. Tas bija šis valstsvīrs, kurš atbalstīja iesācēju zinātnieku automātiskās ierīces izveides sākumposmā. Tajā pašā laikā kancleram izdevās iegūt no karaļa privilēģijas šīs vienības ražošanai tieši Paskālam. Lai gan mašīnas izgudrojums pilnībā piederēja pašam zinātniekam, patentu tiesības Francijā tajā laikā netika izstrādātas. Karaliskā privilēģija tika iegūta 1649. gadā.

Pārdošana

Kā tika teikts iepriekš, Paskāla iekārta neieguva plašu izplatību. Pats zinātnieks nodarbojās tikai ar ierīču ražošanu, par pārdošanu bija atbildīgs viņa draugs Robervals.

Attīstība

Mehānisko zobratu rotācijas princips, kas ieviests Paskāla datorā, tika ņemts par pamatu citu līdzīgu ierīču izstrādei. Pirmais veiksmīgais uzlabojums tiek piedēvēts vācu matemātikas profesoram Leibnicam. Pievienošanas mašīnas izveide ir datēta ar 1673. gadu. Skaitļu pievienošana tika veikta arī decimālajā sistēmā, taču pati ierīce izcēlās ar lielisku funkcionalitāti. Fakts ir tāds, ka ar tās palīdzību bija iespējams ne tikai veikt saskaitīšanu, bet arī reizināt, atņemt, dalīt un pat iegūt kvadrātsakni. Zinātnieks dizainam pievienoja īpašu riteni, kas ļāva paātrināt atkārtotas pievienošanas darbības.

Vilhelms Leibnics
Vilhelms Leibnics

Leibnics prezentēja savu produktu Francijā un Anglijā. Viena no automašīnām pat nokļuva pie Krievijas imperatora Pētera Lielā, kurš to uzdāvināja Ķīnas monarham. Produkts bija tālu no ideāla. Ritenis, ko Leibnics izgudroja, lai pēc tam veiktu atņemšanusāka izmantot citās pievienošanas iekārtās.

Leibnica skaitļošanas mašīna
Leibnica skaitļošanas mašīna

Pirmie mehānisko datoru komerciālie panākumi ir datēti ar 1820. gadu. Kalkulatoru radījis franču izgudrotājs Šarls Ksavjers Tomass de Kolmārs. Darbības princips daudzējādā ziņā ir līdzīgs Pascal mašīnai, taču pati ierīce ir mazāka, nedaudz vieglāk izgatavojama un lētāka. Tas ir tas, kas noteica tirgotāju panākumus.

Radīšanas liktenis

Visas dzīves laikā zinātnieks radīja aptuveni 50 mašīnas, tikai dažas ir "izdzīvojušas" līdz mūsdienām. Tagad ir iespējams droši izsekot tikai 6 ierīču liktenim. Četri modeļi pastāvīgā glabāšanā atrodas Parīzes Mākslas un amatniecības muzejā, vēl divi - muzejā Klermonā. Pārējās skaitļošanas ierīces atrada savas mājas privātās kolekcijās. Nav droši zināms, kam tie tagad pieder. Arī vienību izmantojamība ir zem liela jautājuma.

Paskāla mašīnas izskats
Paskāla mašīnas izskats

Viedokļi

Daži biogrāfi Paskāla pievienošanas mašīnas izstrādi un izveidi saista ar paša izgudrotāja veselību. Kā minēts iepriekš, zinātnieks savu pirmo darbu sāka jaunībā. Viņi prasīja no autora kolosālu garīgo un fizisko spēku piepūli. Darbs tika veikts gandrīz 5 gadus. Tā rezultātā Blēzu Paskālu sāka vajāt stipras galvassāpes, kas viņu pavadīja visu atlikušo mūžu.

Ieteicams: