Pascals summeringsmaskin: skapelseshistorie, enhet og utvikling

Innholdsfortegnelse:

Pascals summeringsmaskin: skapelseshistorie, enhet og utvikling
Pascals summeringsmaskin: skapelseshistorie, enhet og utvikling
Anonim

Geniale mennesker er strålende i alt. Denne vanlige uttalelsen gjelder fullt ut for den franske forskeren Blaise Pascal. Forskningsinteressene til oppfinneren inkluderte fysikk og matematikk, litteratur og filosofi. Det er Pascal som regnes som en av grunnleggerne av matematisk analyse, forfatteren av den grunnleggende loven om hydrodynamikk. Han er også kjent som den første skaperen av mekaniske datamaskiner. Disse enhetene er prototyper av moderne datamaskiner.

På den tiden var modellene unike på mange måter. Når det gjelder deres tekniske egenskaper, overgikk de mange analoger som ble oppfunnet før Blaise Pascal. Hva er historien til "Pascalina"? Hvor finner du disse designene nå?

Første prototyper

Forsøk på å automatisere databehandlingsprosesser har vært gjort i lang tid. Araberne og kineserne var de mest vellykkede i disse sakene. Det er de som regnes som oppdagerne av en slik enhet som abacus. Prinsippet for operasjon er ganske enkelt. For å utføre beregningen er det nødvendig å flytte beinene fra en del til en annen. Produktene gjorde det i tillegg mulig å utføre subtraksjonsoperasjoner. Ulempene med de første arabiske og kinesiske kuleramme varbare forbundet med det faktum at steinene lett smuldret opp under overføringen. I noen butikker i utmarken kan du fortsatt finne de enkleste typene arabisk kuleramme, men nå heter de kontoer.

Arabisk kuleramme
Arabisk kuleramme

Relevansen av problemet

Pascal begynte å designe bilen sin i en alder av 17. Ideen om behovet for å automatisere rutinemessige databehandlingsprosesser til en tenåring ble bedt om av opplevelsen til hans egen far. Faktum er at forelderen til en strålende vitenskapsmann jobbet som skatteoppkrever og brukte lang tid på å sitte bak kjedelige beregninger. Selve designen tok lang tid og krevde en stor fysisk, mental og materiell investering fra forskeren. I sistnevnte tilfelle fikk Blaise Pascal hjelp av sin egen far, som raskt innså fordelene ved å utvikle sønnen sin.

Konkurrenter

Den gang var det naturligvis ikke snakk om å bruke noen elektroniske regnemidler. Alt ble utført kun på grunn av mekanikken. Å bruke rotasjonen av hjulene for å utføre tilleggsoperasjonen ble foreslått lenge før Pascal. For eksempel var en enhet opprettet i 1623 av Wilhelm Schickard ikke mindre populær på en gang. Imidlertid ble visse tekniske nyvinninger foreslått i Pascal-maskinen som betydelig forenkler tilleggsprosessen. For eksempel utviklet en fransk oppfinner et opplegg for automatisk overføring av en enhet når et tall flytter til den høyeste rangeringen. Dette gjorde det mulig å legge til flersifrede tall uten menneskelig innblanding i telleprosessen, noe som praktisk t alt eliminerte risikoen for feil og unøyaktigheter.

Utseende ogdriftsprinsipp

Visuelt så Pascals første summeringsmaskin ut som en vanlig metallboks, der gir koblet til hverandre var plassert. Brukeren, gjennom rotasjonen av skivehjulene, stiller inn verdiene som er nødvendige for ham. Hver av dem var merket med tall fra 0 til 9. Når en hel omdreining ble foretatt, skiftet giret den tilstøtende (tilsvarende et høyere nivå) med én enhet.

Pascals mekaniserte dataenhet
Pascals mekaniserte dataenhet

Den aller første modellen hadde bare fem gir. Deretter gjennomgikk Blaise Pascals regnemaskin noen endringer angående økningen i antall gir. Det var 6 av dem, så økte dette tallet til 8. Denne innovasjonen gjorde det mulig å utføre beregninger opp til 9 999 999. Svaret dukket opp øverst på enheten.

Operations

Hjulene i Pascals regnemaskin kunne bare rotere i én retning. Som et resultat var brukeren bare i stand til å utføre tilleggsoperasjoner. Med en viss dyktighet ble enhetene også tilpasset for multiplikasjon, men i dette tilfellet var det merkbart vanskeligere å utføre beregninger. Det var behov for å legge til de samme tallene flere ganger på rad, noe som var ekstremt upraktisk. Manglende evne til å rotere hjulet i motsatt retning tillot ikke beregninger med negative tall.

Pascal maskin
Pascal maskin

Distribusjon

Siden opprettelsen av prototypen har forskeren laget rundt 50 enheter. Pascals mekaniske maskin vakte enestående interesse i Frankrike. TilDessverre var produktet aldri i stand til å vinne bred distribusjon, til tross for resonansen blant allmennheten og i det vitenskapelige miljøet.

Hovedproblemet med produktene var deres høye pris. Produksjonen var kostbar, naturlig nok, dette hadde en negativ effekt på sluttprisen på hele enheten. Det var vanskelighetene med utgivelsen som førte til at forskeren ikke var i stand til å selge mer enn 16 modeller i hele sitt liv. Folk satte pris på alle fordelene med automatisk beregning, men ønsket ikke å ta enheter.

Banks

Hovedvekten i implementeringen av Blaise Pascal la det på bankene. Men finansinstitusjoner nektet for det meste å kjøpe en maskin for automatiske oppgjør. Problemene oppsto på grunn av Frankrikes komplekse pengepolitikk. I landet på den tiden var det livres, denier og sous. En livre bestod av 20 sous, og en sous på 12 denier. Det vil si at desimalsystemet var fraværende som sådan. Derfor var det nesten umulig å bruke Pascal-maskinen i banksektoren i virkeligheten. Frankrike byttet til beregningssystemet som ble tatt i bruk i andre land først i 1799. Men selv etter denne tiden var bruken av en automatisert enhet merkbart komplisert. Dette har allerede tatt tak i de tidligere nevnte vanskelighetene i produksjonen. Arbeidet var stort sett manuelt, så hver maskin krevde møysommelig arbeid. Som et resultat sluttet de rett og slett å lage dem i prinsippet.

Utviklingen av Pascal-maskiner
Utviklingen av Pascal-maskiner

Støtte fra myndighetene

En av de første automatiske regnemaskinene Blaise Pascal presenterte for kanslerenSeguier. Det var denne statsmannen som støttet nybegynnerforskeren i de tidlige stadiene av å lage en automatisk enhet. Samtidig klarte kansleren å oppnå fra kongen privilegier for produksjonen av denne enheten spesielt for Pascal. Selv om oppfinnelsen av maskinen var heleid av forskeren selv, ble patentloven ikke utviklet i Frankrike på den tiden. Det kongelige privilegiet ble oppnådd i 1649.

Salg

Som det ble sagt ovenfor, fikk ikke Pascals maskin stor distribusjon. Forskeren selv var kun engasjert i produksjon av enheter, vennen Roberval var ansvarlig for salget.

Utvikling

Prinsippet for rotasjon av mekaniske gir, implementert i Pascals datamaskin, ble tatt som grunnlag for utviklingen av andre lignende enheter. Den første vellykkede forbedringen tilskrives den tyske matematikkprofessoren Leibniz. Opprettelsen av tilleggsmaskinen er datert 1673. Talltilføyelser ble også utført i desimalsystemet, men selve enheten ble preget av stor funksjonalitet. Faktum er at med dens hjelp var det mulig ikke bare å utføre addisjon, men også å multiplisere, subtrahere, dele og til og med trekke ut kvadratroten. Forskeren la til et spesielt hjul til designet, som gjorde det mulig å øke hastigheten på repeterende tilleggsoperasjoner.

Wilhelm Leibniz
Wilhelm Leibniz

Leibniz presenterte produktet sitt i Frankrike og England. En av bilene kom til og med til den russiske keiseren Peter den store, som presenterte den til den kinesiske monarken. Produktet var langt fra perfekt. Hjulet som Leibniz fant opp for å utføre subtraksjon, senerebegynte å bli brukt i andre tilleggsmaskiner.

Leibniz datamaskin
Leibniz datamaskin

Den første kommersielle suksessen til mekaniske datamaskiner går tilbake til 1820. Kalkulatoren ble laget av den franske oppfinneren Charles Xavier Thomas de Colmar. Driftsprinsippet ligner på mange måter Pascals maskin, men selve enheten er mindre, den er litt enklere å produsere og billigere. Dette var det som på forhånd bestemte suksessen til selgerne.

Skapelsens skjebne

I løpet av hele livet skapte forskeren rundt 50 maskiner, bare noen få har "overlevd" til i dag. Nå er det pålitelig mulig å spore skjebnen til bare 6 enheter. Fire modeller er i permanent lagring på Paris Museum of Arts and Crafts, to til i museet i Clermont. De resterende dataenhetene fant hjemmet sitt i private samlinger. Det er ikke sikkert hvem som eier dem nå. Brukbarheten til enhetene er også under et stort spørsmål.

Pascal-maskinens utseende
Pascal-maskinens utseende

Opinions

Noen biografer kobler utviklingen og opprettelsen av Pascals tilleggsmaskin med helsen til oppfinneren selv. Som nevnt ovenfor begynte forskeren sitt første arbeid i ungdommen. De krevde av forfatteren en kolossal innsats av mental og fysisk styrke. Arbeidet ble utført i nesten 5 år. Som et resultat av dette begynte Blaise Pascal å ha alvorlig hodepine, som deretter fulgte ham resten av livet.

Anbefalt: