Kratka istorija mehaničkih kalkulatora

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

I dio
Starost polymaths

po
James Redin

History


 “Za to je nedostojno odličan muškaraca izgubiti sati kao robovi u radnoj obračuna koji bi sigurno biti ispao u bilo koga drugog, ako se koristi mašine”.

Gottfried Wilhelm Von Leibniz – 1685


Uvod

Svrha ovog dokumenta je da ukratko opisati najčešće ne-elektronski računanje uređaja unutar istorijskog konteksta, i da se stvori izvor reference na druge stranice na Internetu koje se odnose na ovu temu. Putovanje počinje prije 2500 godina sa Abacus, a završava prije 30 godina sa predstavljanjem prvog elektronskog kalkulatora.

Da bi se olakšao preuzimanje, dokument je podijeljen u tri dijela: Dio I, opisuje evoluciju obračuna uređaja do pronalaska stepenicama točka za Leibniz. II dio, govori o glavnim događajima u toku 19. stoljeća, a dio III razmatra razvoj uredskih strojeva sve do 1960-ih, kada je prvi elektronski kalkulatore pojavio na tržištu.


Abacus

Matematičkih pojmova i njihovih potomaka, aritmetičke operacije, smatrani su hiljadama godina čisto intelektualna vježba koja se ne može dupliraju ili obavlja čovjek-made artefakt. Čak je i Abacus, koji se pojavio u Maloj Aziji prije 2.500 godina i još uvijek je u upotrebi i danas, samo je memorija uređaja-pomažući nego pravi mašina za računanje.

Abacus je genijalan brojanje uređaj baziran na relativne pozicije dva seta perle kreće na paralelnim žice. Prvi set sadrži pet perlica na svaku žicu i omogućava računajući od 1 do 5, dok je u drugom setu ima samo dva perle po string koji predstavlja broj 5 i 10. Abacus sistem izgleda da se zasniva na radix pet. Koristeći radix pet ima smisla jer su ljudi počeli brojanje objekata na prstima.


Antikitera kalkulator

The Antikythira calculatorNegdje između 100 BC i 65 BC, grčki brod nosi teret od bronze i mramornih kipova i drugih artefakata iz Rhodes u Rim potonuo blizu obale Antikitera, otočić Grčke. Ona je ostala na dnu mora pod 140 ft vode za dva milenijuma, dok je otkrio 1901. izvorni spužva ronioce.

Ostataka, održava u Narodnom muzeju u Atini, uključuju drevna usmjerena mehanizam, sada poznat kao Antikitera Kalkulator.

Ovaj zanimljiv uređaj, sastavljen od 32 zupčanika točkovima, podsjeća na mehanizam jednog sata 18. stoljeća, te je korišten za izračunavanje kretanja Sunca i Mjeseca.


 

Napierovi kosti

Još jedan zanimljiv izum je Napierovi kosti, pametan množenje alat izumio u 1617 matematičar John Napier (1550-1617), Škotske.

Kosti su skup vertikalnih pravokutnog šipke, svaka podijeljena u 10 kvadrata. Na vrhu kvadrat sadrži broj i preostalih trgovima sadrže prvih 9 višestruke stavke. Svaka više ima svoje cifre odvojeni dijagonalnu liniju. Kada je broj izgradio sređivanje rame uz rame štapove sa odgovarajućim brojeva na vrhu, a zatim svoje višestruke mogu se lako dobiti čitajući odgovarajući red višestruke s lijeva na desno, a dodavanjem cifre naći u paralelograma formiraju dijagonale linije. Nije ni čudo John Napier je ujedno i izumitelj logaritmi, koncept se koristi za promjenu množenje u dodatak.

kosti Napier bile vrlo uspješne i su naširoko koristi u Evropi sve do sredine 1960-ih.

Logaritmi su i osnova za izum logaritmar Williama Oughtreda (1574-1660), Engleske, 1633..


Leonardo da Vinci za dizajn

Priroda ima bezbroj primjera mehaničkih rješenja za praktične probleme, tako da nije nikakvo iznenađenje da je prvi pokušaj da se osmisli kalkulator je vjerojatno od strane gospodara mašina artefakata, Leonardo da Vinci (1452-1519).

Leonardo da Vinci je mnoge njegove genijalne ideje iz pažljivog posmatranja mehanike koji su uključeni u kretanje živih organizama. Zanimljivo, priroda nisu evoluirali volan kao rješenje ovog problema; da rješenje je ostalo na ljudske genijalnosti. Zanimljivo je napomenuti da je točka bio je osnova za većinu mehaničkih uređaja koji se koriste da ponovi proces razmišljanja su uključeni u aritmetičke operacije. Kao što je George Chase [1] je rekao, “Istorija mehaničkih računarstva mašina u svojoj suštini je priča o brojka točka i uređaji koji rotira da se registrujete digitalne i desetine nošenje vrijednosti.”


Schickardova mašinerijom

Mašine prvi obračun su gradili darovite matematičari dirnut intenzivnom željom da se pojednostavi ponavljaju aritmetičkih operacija.

Prvi poznati mašina dodavanje izvršen je Wilhelm Schickard (1592-1635). U 1623, Schickard, a erudita, a zatim profesor na Univerzitetu u Tibingenu u Wuerttemberg, sada dio Njemačke, projektovan i izveden mehanički uređaj koji je nazvao Proračun sat. Mogli dodati i oduzeti do šest cifara, artefakt je bio zasnovan na kretanju šest ulubljen kotači usmjereni kroz “osakaćeni” točka koja je sa svakom puni okret dozvoljeno točka nalazi na pravo da se rotira 1 / 10. pune okrenuti. Mehanizam preljev mi je poznato. Dodavanje funkcija je osmišljena da pomogne izvođenje množenja sa setom Napier cilindara uključena u gornjoj polovini mašina. Prema njegovim zapisima, prototip ovog aparata je uništen u požaru. Čini se da je drugi prototip su postojale u vrijeme, ali to nikada nije pronađen.

Prijatelj velikog astronoma Johannes Kepler (1571-1630), Schickard ga je poslao nekoliko pisama u 1623 i 1624 ukratko opisuje svoj izum. Schickard i njegova porodica nije preživio Kuga i njegove detaljne bilješke ostao nepoznat do otkrivena 1935. i 1956. godine povjesničar Franz Hammer. Matematičar Bruno Von Freytag sa Univerziteta u Tibingenu ih koristili za rekonstrukciju mašina u 1960. Jedna jedinica je u Deutsches Museju u Müncheni.


Pascalina

Pascaline Slide ShowBlaise Pascal (1623-1662) je imao samo 18 godina kada je osmislio Pascalina u 1642. Visprena francuski matematičar i filozof, Pascal je otkrio u dobi od 12 da je zbir uglova u trouglu je uvijek 180 stupnjeva. Kasnije, postavio je temelj za teoriju vjerovatnoće i dali značajan doprinos nauci hidraulike. Pascalina, izgrađena 1643., bio je možda prvi mehanički dodajući uređaj zapravo koristi za praktičnu svrhu. Izgrađena je Pascal da pomogne svom ocu, Etienne Pascal, poreznik, uz dosadne aktivnosti dodajući i oduzimanjem veliki nizovi brojeva. Međutim, mašina je teško koristiti i vjerovatno nije vrlo korisno zbog francuskog sistema valutu koja nije bila baza 10. livre imao 20 sols i sol je imao 12 poriču.

Pascal nije bio svjestan Schickard mašinerijom, a njegov rješenje nije bio tako elegantan i efikasan. Kao što je rekao Paul E. Dune “Imali Schickard ideje našao široku publiku onda Pascal stroj ne bi bila izmišljena.”

Izgrađena je na mesingani pravougaoni okvir, gdje set sa zarezom brojčanika preselio interne točka na način koji je pun krug točka izazvala točka na lijevoj strani da biste prešli na 10.. Iako je prvi prototip sadrži samo 5 točka, kasnije jedinice su izgrađene sa 6 i 8 točkova. PIN je koriste za rotaciju biranja. Za razliku od Schickard mašinerijom, točkovi se preselio samo kazaljke na satu i dizajnirani su samo dodali brojeve. Oduzimanje je učinjeno primjenom glomazne tehnike na osnovu toga od devet komplement.

Iako je stroj privukla je veliku pažnju u tim danima, nije se široko prihvatanje, jer je bilo skupo, nepouzdan, kao i teško koristiti i proizvodnju. Od 1652 oko 50 jedinica je postignut, ali manje od 15 je prodan. U početku, Pascal ima puno interesa za njegov izum i on je čak dobio zaštite “privilegija” (srednjovjekovni ekvivalent patent) za svoju ideju 1649., ali je njegov interes za nauku i “materijal” potraga je završila kada je povukao na Jansensist samostanu u 1655 koncentriše sve svoje pažnju na filozofiju. Umro je 1662. godine.

U periodu od 30 godina nakon što je Pascal izum, nekoliko osoba izgrađen računske mašine na osnovu ovog dizajna. Najozloglašeniji bio adding machine Sir Samuel Morland (1625-1695), iz Engleske. Ovaj stroj je izmislio 1666. godine imao duodecimalan skala na osnovu engleskom valute, i potrebna ljudska intervencija za ulazak u carry prikazan na biranje pomoćni.

Zanimljivo je napomenuti da je čak i na početku 20. stoljeća, nekoliko kompanija predstavio modele zasnovane direktno na dizajnu Pascal. Jedan od primjera je munja prijenosni guja uveden 1908. godine munja dodavanje machine Co. Los Angelesu. Drugi primjer je addometer uvedena 1920. godine od strane Pouzdan pisaće mašine i Dodavanje Machine Co. u Čikagu. Nijedan od njih nije postigla komercijalni uspjeh.


Leibniz zakoračio bubanj

To je bilo 1672, kada je poznati njemački erudita, matematičar i filozof, Gottfried Wilhelm Von Leibniz (1646-1716), jedan od izumitelja diferencijalnog računa, odlučio je da napravi mašinu u stanju obavljati četiri osnovne aritmetičke operacije. Bio je inspirisan koraka brojanjem uređaja (pedometar) je vidio dok je u diplomatskoj misiji u Parizu.

Kao što su Pascal, Leibniz je bio čudo od djeteta. Naučio je Latin u dobi od 8 i dobio drugi doktorat, kada je Čim je 19. kao što je znao o dizajnu Pascal, on apsorbira svim detaljima i poboljšan dizajn kako bi se omogućilo za množenje i dijeljenje. Od 1674 njegov dizajn bio potpun i on je naručio izgradnju prototipa do zanatlija iz Pariza zove Olivier.

Stepenastog Reckoner, kao Leibniz nazvao svoju mašinu, koristi posebnu vrstu zupčanika pod nazivom stepenicama bubnja ili Leibniz kotača koji je cilindar sa devet bar u obliku zubi povećavanjem dužine paralelno sa cilindra osi. Kada se bubanj rotira pomoću ručica, redovni točka deset zuba, fiksni preko kliznih osi rotira nula do devet mjesta u zavisnosti od relativne pozicije na bubanj. Kao što je u Pascal uređaju, postoji jedan set kotača za svaku cifru. Ovo omogućuje korisniku da klizi mobilne osi, tako da kada se okrene bubanj generiše u regularnom točkovima pokret proporcionalno njihovu relativnu poziciju. Ovaj pokret je zatim prevedena od strane uređaja u množenje ili podjele u zavisnosti od toga u kom pravcu je stao bubanj rotira.

Nema dokaza da je ikada napravio više od dva prototipa ovog aparata. Iako je Leibniz bio je jedan od najistaknutijih polymaths svog vremena, umro je u siromaštvu i nepriznat. Njegova mašina ostala u potkrovlju Univerziteta u Göttingenu dok se radnik našao 1879. godine, dok fiksiranje curenja na krovu. Sada je u Državni muzej Hanover; još jedan je u Deutsches Museju u Müncheni.


Izračunavanje uređaja tijekom 18. stoljeća

Pascal i Leibniz je dizajn bili su osnova za većinu mehaničkih kalkulatora izgrađena tokom 18. stoljeća. Giovanni Poleni napravio jedan u 1709, Lépine u 1725, Antonius Braun u 1725, Jacob Leupold u 1727. Hillerin de Boistissandau u 1730, Č.L. Gersten 1735., Jacob Isaac Pereire u 1750, Phillip Mathieus Hahn u Njemačkoj u 1773. Charles, treći Earl Stanhope, Engleske, 1775. godine; Johan Helfreich Müller 1783., Jacob Oš 1790., a Reichhold u 1792. [4].

Posebna pažnja zaslužuje Parson Phillip Mathieus Hahn (1730-1790) koji je razvio 1773. godine prvi funkcionalni kalkulator na osnovu Lajbnicov stepenicama Drum. Hahn kalkulator je imao set od 12 bubnjeve u kružni raspored aktivira preko poluge nalazi se u osi aranžmana. Hahn je ove mašine do svoje smrti 1790. godine, međutim, njegova dva sina i njegov brat-in-zakon, Johann Christopher Schuster, nastavio sa proizvodnje vjerojatno tek 1820.

Do kraja 18. stoljeća, računajući strojevi su još zanimljivosti koriste za prikaz, a ne za stvarnu upotrebu. Ograničenja koja nameće tehnologija onemogućio između Pascal san što ih praktičan uređaj proračun.


Referentni izvori
Internetni izvori

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *