Proiectat pentru înmulțirea și împărțirea precisă, precum și pentru adunare și scădere. Un computer mecanic care înregistrează automat numerele procesate și rezultatele pe o bandă specială - aritmograf.

Tipuri

De masă sau portabil : Cel mai adesea, mașinile de adăugare erau desktop sau „montate pe genunchi” (ca și laptopurile moderne au existat ocazional modele de buzunar (Curta); Acest lucru i-a diferențiat de calculatoarele mari de podea, cum ar fi tabulatoarele (T-5M) sau computerele mecanice (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).

Mecanic: Numerele sunt introduse în mașina de adăugare, convertite și transmise utilizatorului (afișate în ferestre de contor sau imprimate pe bandă) folosind numai dispozitive mecanice. În acest caz, mașina de adăugare poate folosi exclusiv o acționare mecanică (adică pentru a lucra la ele trebuie să rotiți constant mânerul. Această opțiune primitivă este folosită, de exemplu, în „Felix”) sau să efectueze o parte a operațiunilor folosind un motor electric (Cele mai avansate mașini de adăugare sunt computerele, de exemplu „Facit CA1-13”, aproape orice operațiune folosește un motor electric).

calcul exact: Aritmometrele sunt dispozitive digitale (nu analogice, cum ar fi o regulă de calcul). Prin urmare, rezultatul calculului nu depinde de eroarea de citire și este absolut exact.

Înmulțirea și împărțirea: Aritmometrele erau destinate în primul rând înmulțirii și împărțirii. Prin urmare, aproape toate mașinile de adunare au un dispozitiv care afișează numărul de adunări și scăderi - un numărător de rotații (deoarece înmulțirea și împărțirea sunt cel mai adesea implementate ca adunare și scădere secvențială; pentru mai multe detalii, vezi mai jos).

Adunare si scadere: Mașinile de adunare pot efectua adunări și scăderi. Dar pe modelele de pârghie primitive (de exemplu, pe mașina de adunare Felix) aceste operații au fost efectuate foarte lent - mai rapid decât înmulțirea și împărțirea, dar vizibil mai lent decât la cele mai simple mașini de adunare sau chiar manual.

Neprogramabil: Când lucrați la o mașină de adăugare, ordinea acțiunilor este întotdeauna setată manual - imediat înainte de fiecare operațiune, trebuie să apăsați tasta corespunzătoare sau să rotiți pârghia corespunzătoare. Această caracteristică a mașinii de adăugare nu este inclusă în definiție, deoarece practic nu existau analogi programabili ai mașinilor de adăugare.

Cele mai importante evenimente din istoria dezvoltării

Aproximativ secolele V-VI î.Hr.
Apariția abacului (Egipt, Babilon)

În jurul secolului al VI-lea d.Hr
Apare abacul chinezesc.

1893
Millionaire este prima (și posibil singura) mașină de înmulțire produsă în masă. Pentru înmulțire, am folosit plăcuțele „tabel de înmulțire” înmulțirea cu orice număr se făcea cu o rotire a mânerului. Mașinile de multiplicare au fost produse până în anii 1930, apoi au fost înlocuite cu mașini de calcul mai convenabile și universale (deși mai lente).

1910(după unele surse - 1905)
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), model I, Germania - prima mașină de adăugare cu dispozitiv de transfer bazat pe principiul „raft proporțional”. Mașinile pe rafturi proporționale se caracterizează prin transfer fiabil, capacitatea de a funcționa la viteze mari și niveluri scăzute de zgomot în timpul funcționării (dacă și alte dispozitive funcționează liniștit). Pe acest principiu sunt construite cele mai rapide mașini de adăugare - Marchant Silent Speed ​​​​(Merchant).

În același timp, Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), model I" este primul (sau cel puțin unul dintre primele) mașini de adăugare cu divizare semiautomată (mașina este capabilă să calculeze automat cifra curentă a coeficientului). ).

1913
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), model IV, Germania - se pare că prima mașină de adăugare răspândită cu o tastatură completă. Prima mașină de adăugare cu chei complete a fost lansată de Monroe (1911), dar de fapt a intrat pe piață abia în 1914.

MADAS (Acronim: Înmulțire, Diviziune automată, Adunare și Scădere) este prima mașină de adăugare cu divizare complet automată. Poate că a fost lansat nu în 1913, ci în 1908.

1919
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), model VII, Germania - se pare că primul computer automat din lume.

1925
Hamann Manus, mod. A (Hamann Manus, Germania) - aspectul mașinilor de adăugare bazate pe o roată cu un zăvor de comutare. Aceste mașini de adăugare erau complexe, dar masa pieselor lor rotative era mică, astfel încât puteau lucra la viteze relativ mari.

1932
Facit T (Facit T, Suedia) este prima mașină de adăugare din lume cu o tastatură cu zece taste. O tastatură cu zece taste este mai mică decât o tastatură cu taste complete, dar are un design mai complex și funcționează mai lent. Ulterior, pe baza modelului Facit TK, larg răspândită mașină de adăugare sovietică VK-1 a fost lansată.

anii 1950
Apariția computerelor și a mașinilor de adăugare semiautomate. În acest moment au fost lansate majoritatea modelelor de calculatoare electrice.

1962 - 1964
Apariția primelor calculatoare electronice (1962 - seria experimentală ANITA MK VII (Anglia), până la sfârșitul anului 1964 calculatoarele electronice au fost produse de multe țări dezvoltate, inclusiv de URSS (VEGA KZSM)). Începe o competiție acerbă între calculatoarele electronice și cele mai puternice computere. Dar apariția calculatoarelor nu a avut aproape niciun efect asupra producției de mașini de adăugare mici și ieftine (în mare parte neautomate și acţionate manual).

1968
A început producția Contex-55, probabil cel mai recent model de mașini de adăugare cu un grad ridicat de automatizare.

1969
Productie de vârf de mașini de adăugare în URSS. Au fost produse aproximativ 300 de mii de Felixe și VK-1.

1978
În această perioadă, producția de mașini de adăugare Felix-M a fost întreruptă. Acesta poate fi ultimul tip de mașină de adăugare produsă în lume.

1988
Ultima dată cunoscută în mod sigur de lansare a unui computer mecanic - casa de marcat Oka.

1995-2002
Casele de marcat mecanice (KKM) „Oka” (modele 4400, 4401, 4600) sunt excluse din registrul de stat al Federației Ruse. Aparent, ultima zonă de aplicare a calculatoarelor mecanice complexe din Rusia a dispărut.

2008
În unele magazine din Moscova mai erau abaci...

Până la un anumit punct al dezvoltării sale, omenirea, atunci când număra obiectele, se mulțumi cu un „calculator” natural - zece degete date de la naștere. Când au devenit rare, a trebuit să venim cu diverse unelte primitive: pietre de numărat, bețe, abacus, suan-pan chinezesc, soroban japonez, abac rusesc. Designul acestor instrumente este primitiv, dar manipularea lor necesită o cantitate suficientă de abilitate. De exemplu, pentru o persoană modernă născută în epoca calculatoarelor, stăpânirea înmulțirii și împărțirii pe un abac este extrem de dificilă. Astfel de miracole ale echilibrului „os” sunt acum posibile, probabil, numai pentru un microprogramator aflat la secretele funcționării unui microprocesor Intel.

O descoperire în mecanizarea numărării a avut loc atunci când matematicienii europeni au început să alerge pentru a inventa mașini de adăugare. Cu toate acestea, merită să începeți revizuirea cu o clasă fundamental diferită de computere.

Ramura de fund

În 1614, baronul scoțian John Napier (1550-1617) a publicat un tratat strălucit, „Descrierea surprinzătoarei tabele de logaritmi”, care a introdus o metodă de calcul revoluționară în utilizarea matematică. Pe baza legii logaritmice, care, ca să spunem așa, „înlocuiește” înmulțirea și împărțirea cu adunarea și scăderea, au fost întocmite tabele care facilitează munca, în primul rând, a astronomilor care operează cu matrice mari de numere.

După ceva timp, galezul Edmund Gunter (1581-1626) a propus un dispozitiv mecanic folosind o scară logaritmică pentru a facilita calculele. Mai multe scale gradate conform legii exponențiale erau însoțite de două busole de măsurare, care trebuiau acționate simultan, determinând suma sau diferența segmentelor scalei, ceea ce făcea posibilă găsirea produsului sau coeficientului. Aceste manipulări au necesitat îngrijire sporită.

În 1632, matematicienii englezi William Oughtred (1575-1660) și Richard Delamain (1600-1644) au inventat regula de calcul, în care cântarul este deplasat unul față de celălalt și, prin urmare, nu era nevoie să se folosească o astfel de povară atunci când se calculează, ca nişte busole. Mai mult, britanicii au propus două modele: dreptunghiulară și rotundă, în care scalele logaritmice erau aplicate pe două inele concentrice care se rotesc unul față de celălalt.

Designul „canonic” al riglei de calcul a apărut în 1654 și a fost folosit în întreaga lume până la începutul erei calculatoarelor electronice. Autorul său a fost englezul Robert Bissaker. A luat trei fâșii gradate lungi de 60 de centimetri, le-a prins pe cele două exterioare cu un cadru metalic, iar cea din mijloc a fost folosită ca glisor care aluneca între ele. Dar acest design nu prevedea un glisor care să înregistreze rezultatul operației efectuate. Necesitatea acestui element fără îndoială util a fost exprimată în 1675 de marele Sir Isaac Newton (Isaac Newton, 1643-1727), din nou englez. Cu toate acestea, dorința lui absolut corectă a fost îndeplinită abia un secol mai târziu.

Trebuie remarcat faptul că metoda logaritmică de calcul se bazează pe principiul analogic, atunci când numerele sunt „înlocuite” cu analogii lor, în acest caz - lungimile segmentelor. Un astfel de analog nu este discret, nu crește cu o cifră cea mai puțin semnificativă a numărului. Aceasta este o cantitate continuă, care, din păcate, are o anumită eroare care apare în timpul măsurării și o precizie scăzută a prezentării. Pentru ca o regulă de calcul să poată procesa, să zicem, numere din 10 cifre, lungimea ei trebuie să atingă câteva zeci de metri. Este destul de clar că implementarea unui astfel de proiect este absolut inutilă.

Pe același principiu ideologic ca și regula de calcul, calculatoarele analogice (AVM) au fost create în secolul al XX-lea. În ele, cantitatea calculată a fost reprezentată de un potențial electric, iar procesul de calcul a fost modelat folosind un circuit electric. Astfel de dispozitive erau destul de versatile și făceau posibilă rezolvarea multor probleme importante. Avantajul incontestabil al AVM în comparație cu mașinile digitale din acea vreme era performanța sa ridicată. Un dezavantaj la fel de incontestabil este acuratețea scăzută a rezultatelor obținute. Când au apărut sisteme informatice puternice în anii 1980, problema vitezei a devenit mai puțin acută, iar AVM-urile au dispărut treptat în umbră, deși nu au dispărut de pe fața pământului.

Aritmetică cu dinți

La o privire superficială, poate părea că curtea istoriei s-a ocupat și mai fără milă de un alt tip de mecanism de calcul - mașinile de adăugare. Într-adevăr, acum pot fi găsite doar în muzee. De exemplu, în Politehnica noastră, sau în Muzeul German din München (Muzeul Germaniei), sau în Muzeul Informaticii din Hanovra (Muzeul de Calculatoare Ponton). Cu toate acestea, acest lucru este fundamental greșit. Pe baza principiului de funcționare al aritmometrelor (adăugarea pe biți și deplasarea sumei produselor parțiale), au fost create dispozitive electronice de aritmetică, „capul” computerului. Ulterior, au achiziționat un dispozitiv de control, memorie, periferice și, în cele din urmă, au fost „încorporate” într-un microprocesor.

Una dintre primele mașini de adăugare, sau mai degrabă „mașină de adăugare”, a fost inventată de Leonardo da Vinci (1452-1519) în jurul anului 1500. Adevărat, nimeni nu a știut despre ideile lui timp de aproape patru secole. Un desen al acestui dispozitiv a fost descoperit abia în 1967, iar din acesta IBM a recreat o mașină de adăugare pe 13 biți complet funcțională, care a folosit principiul roților cu 10 dinți.

Zece ani mai devreme, în urma cercetărilor istorice din Germania, au fost descoperite desene și o descriere a unei mașini de adăugare, realizate în 1623 de Wilhelm Schickard (1592-1636), profesor de matematică la Universitatea din Tübingen. Era o mașină foarte „avansată” pe 6 biți, constând din trei noduri: un dispozitiv de adunare-scădere, un dispozitiv de înmulțire și un bloc pentru înregistrarea rezultatelor intermediare. Dacă sumatorul a fost realizat pe angrenaje tradiționale care aveau came pentru transferul unei unități de transfer la o cifră adiacentă, atunci multiplicatorul a fost construit într-un mod foarte sofisticat. În ea, profesorul german a folosit metoda „zăbrelei”, când, folosind o „tabelă de înmulțire” cu roți dintate montată pe arbori, fiecare cifră a primului factor este înmulțită cu fiecare cifră a celui de-al doilea, după care toate aceste produse parțiale se adaugă cu un schimb, o tură.

Acest model s-a dovedit a fi funcțional, ceea ce a fost dovedit în 1957, când a fost recreat în Germania. Cu toate acestea, nu se știe dacă Schickard însuși a fost capabil să-și construiască propria mașină de adăugare. Există dovezi conținute în corespondența sa cu astronomul Johannes Kepler (1571-1630) că modelul neterminat a fost distrus de incendiu într-un atelier. În plus, autorul, care a murit în curând de holeră, nu a avut timp să introducă informații despre invenția sa în uz științific, iar aceasta a devenit cunoscută abia la mijlocul secolului al XX-lea.

Prin urmare, Blaise Pascal (1623-1662), care a fost primul care nu numai că a proiectat, ci și a construit un aritmometru funcțional, a început, după cum se spune, de la zero. Un strălucit om de știință francez, unul dintre creatorii teoriei probabilităților, autorul mai multor teoreme matematice importante, un om de știință natural care a descoperit presiunea atmosferică și a determinat masa atmosferei pământului și un gânditor remarcabil care a lăsat în urmă lucrări precum „Gânduri”. iar „Scrisori către provincial”, a fost în viața de zi cu zi fiul iubitor al președintelui camerei regale de taxe. În 1642, când era băiat de nouăsprezece ani, dorind să-și ajute tatăl, care a petrecut mult timp și efort pregătind situații financiare, a proiectat o mașină care putea să adună și să scadă numere.

Prima mostră s-a stricat constant, iar doi ani mai târziu Pascal a realizat un model mai avansat. Era o mașină pur financiară: avea șase zecimale și două în plus: una împărțită în 20 de părți, cealaltă în 12, care corespundea raportului unităților monetare de atunci (1 sou = 1/20 livre, 1 denier = 1/12 sou). Fiecare categorie corespundea unei roți cu un anumit număr de dinți.

În scurta sa viață, Blaise Pascal, care a trăit doar 39 de ani, a reușit să realizeze aproximativ cincizeci de calculatoare dintr-o mare varietate de materiale: cupru, diverse tipuri de lemn, fildeș. Omul de știință i-a prezentat unul dintre ele cancelarului Seguier (Pier Seguier, 1588-1672), a vândut câteva modele și a demonstrat unele în timpul prelegerilor despre cele mai recente realizări ale științei matematice. 8 exemplare au supraviețuit până astăzi.

Pascal a fost cel care a deținut primul brevet pentru „Roata Pascal”, eliberat în 1649 de regele francez. În semn de respect pentru realizările sale în domeniul „științei computaționale”, unul dintre limbajele de programare moderne se numește Pascal.

Modernizatori

Este destul de clar că „Roata Pascal” i-a determinat pe inventatori să îmbunătățească mașina de adăugare. O soluție foarte originală a fost propusă de Claude Perrault (1613-1688), fratele povestitorului de renume mondial, care era un om cu interese largi și abilități unice: medic, arhitect, fizician, naturalist, traducător, arheolog, proiectant, mecanic și poet. Moștenirea creativă a lui Claude Perrault conține desene ale unei mașini de însumare datate 1670, în care sunt folosite rafturi cu dinți în loc de roți. Pe măsură ce avansează, ei rotesc contorul total.

Următorul cuvânt de design - și ce unul! - a spus Gottfried Leibniz (Gottfried Leibniz, 1646-1716), a cărui enumerare a meritelor și activităților poate fi înlocuită cu două cuvinte succinte „mare gânditor”. A făcut atât de multe în matematică încât „părintele ciberneticii” Norbert Wiener (Norbert Wiener, 1894-1964) și-a propus să-l canonizeze pe savantul german și să-l „numească” drept patron al creatorilor de computere.

Leibniz a realizat prima mașină de adăugare în 1673. După care și-a petrecut mai bine de 20 de ani îmbunătățindu-și mașina de calcul. Modelul pe 8 biți obținut în urma unei căutări intense ar putea adăuga, scădea, înmulți, împărți și crește la o putere. Rezultatul înmulțirii și împărțirii a avut 16 cifre. Leibniz a folosit în mașina sa de adăugare astfel de elemente structurale care au fost folosite în proiectarea de noi modele până în secolul al XX-lea. Acestea, în primul rând, includ un cărucior mobil, care a făcut posibilă creșterea semnificativă a vitezei de multiplicare. Funcționarea acestei mașini a fost extrem de simplificată prin utilizarea unui mâner cu care arborii se roteau și prin controlul automat al numărului de adunări de produse parțiale în timpul înmulțirii.

În secolul al XVII-lea, desigur, nu se putea vorbi despre producția în masă a mașinilor de adăugare a lui Leibniz. Cu toate acestea, nu foarte puțini dintre ei au fost eliberați. De exemplu, unul dintre modele a mers la Peter I. Țarul rus a dispărut de mașina matematică într-un mod cu totul unic: i-a dat-o împăratului chinez în scopuri diplomatice.

O trecere în revistă a ideilor constructive legate de îmbunătățirea mașinilor mecanice de calcul ar fi incompletă fără a-l aminti pe matematicianul italian Giovanni Poleni (1683-1761). Și-a început cariera științifică ca profesor de astronomie la Universitatea din Padova. Apoi s-a mutat la Departamentul de Fizică. Și în curând a condus departamentul de matematică, înlocuindu-l pe Nicholas Bernoulli (1695-1726) în acest post. Hobby-urile sale includ arhitectura, arheologia și proiectarea de mecanisme ingenioase. În 1709, Poleny a demonstrat o mașină de adăugare care folosea principiul progresiv al „angrenajului cu dinți variabili”. De asemenea, a folosit o inovație fundamentală: mașina a fost condusă de forța unei sarcini în cădere, legată de capătul liber al unei frânghii. Aceasta a fost prima încercare din istoria construcției aritmometrelor de a înlocui o unitate manuală cu o sursă externă de energie.

Și în anii 1820, matematicianul englez Charles Babbage (1791-1871) a inventat motorul de diferență și a început să-l construiască. În timpul vieții lui Babbage, acest aparat nu a fost niciodată construit, dar, mai important, când finanțarea proiectului s-a epuizat, matematicianul a venit cu „Motorul analitic” pentru calcule generale și, pentru prima dată, a oficializat și descris logica... . un calculator. Dar, totuși, aceasta este o poveste puțin diferită.

Producători mari

În secolul al XIX-lea, când tehnologia de prelucrare de precizie a metalelor a obținut un succes semnificativ, a devenit posibilă introducerea unei mașini de adăugare într-o mare varietate de domenii ale activității umane, în care, așa cum se spune acum, este necesar să se prelucreze cantități mari de date. Pionierul producției în serie de mașini de calcul a fost alsacianul Charles-Xavier Thomas de Colmar (1785-1870). După ce a introdus o serie de îmbunătățiri operaționale modelului lui Leibniz, în 1821 a început să producă mașini de adăugare cu 16 cifre în atelierul său din Paris, care a devenit cunoscut sub numele de „mașini Thomas”. La început nu erau ieftine - 400 de franci. Și au fost produse în cantități nu atât de mari - până la 100 de exemplare pe an. Dar până la sfârșitul secolului apar noi producători, apare concurența, prețurile scad, iar numărul cumpărătorilor crește.

Diverși designeri, atât din Lumea Veche, cât și din Lumea Nouă, își brevetează modelele, care diferă de modelul clasic Leibniz doar prin introducerea unei ușurințe suplimentare în utilizare. Apare un clopoțel care indică erori, cum ar fi scăderea unui număr mai mare dintr-un număr mai mic. Pârghiile cadranului sunt înlocuite cu chei. Un mâner este atașat pentru a transporta mașina de adăugare dintr-un loc în altul. Performanța ergonomică se îmbunătățește. Designul este îmbunătățit.

La sfârșitul secolului al XIX-lea, Rusia a invadat cel mai decisiv piața mondială a mașinilor de adăugare. Autorul acestei descoperiri a fost suedezul rusificat Vilgodt Teofilovich Odner (1846-1905), un inventator talentat și un om de afaceri de succes. Înainte de a începe să producă mașini de numărat, Vilgodt Teofilovich a proiectat un dispozitiv pentru numerotarea automată a bancnotelor, care a fost folosit la tipărirea titlurilor de valoare. Este autorul unei mașini de umplut țigări, a unei urne automate de vot în Duma de Stat, precum și a turnichetelor folosite în toate companiile de transport maritim din Rusia.

În 1875, Odhner a proiectat prima sa mașină de adăugare, ale cărei drepturi de producție le-a transferat la uzina de inginerie Ludwig Nobel. 15 ani mai târziu, devenind proprietarul atelierului, Vilgodt Teofilovich a lansat producția unui nou model de mașină de adăugare la Sankt Petersburg, care se compară favorabil cu mașinile de calcul existente la acea vreme prin compactitate, fiabilitate, ușurință în utilizare. și productivitate ridicată.

Trei ani mai târziu, atelierul devine o fabrică puternică, producând peste 5 mii de mașini de adăugare pe an. Un produs cu marca „V. T. Odner Mechanical Plant, St. Petersburg” începe să câștige popularitate la nivel mondial, este distins cu cele mai înalte premii la expozițiile industriale din Chicago, Bruxelles, Stockholm și Paris. La începutul secolului al XX-lea, mașina de adăugare Odhner a început să domine piața mondială.

După moartea subită a „Rusului Bill Gates” în 1905, munca lui Odner a fost continuată de rudele și prietenii săi. Revoluția a pus capăt istoriei glorioase a companiei: Uzina Mecanică V.T. Odner a fost transformat într-o fabrică de reparații.

Cu toate acestea, la mijlocul anilor 1920, producția de mașini de adăugare în Rusia a fost reînviată. Cel mai popular model, numit „Felix”, a fost produs la fabrica numită după. Dzerjinski până la sfârșitul anilor 1960. În paralel cu Felix, Uniunea Sovietică a lansat producția de mașini de calcul electromecanice din seria VK, în care eforturile musculare au fost înlocuite cu o acționare electrică. Acest tip de computer a fost creat după imaginea și asemănarea mașinii germane Mercedes. Mașinile electromecanice au avut o productivitate semnificativ mai mare în comparație cu mașinile de adăugare. Cu toate acestea, vuietul pe care l-au creat a fost ca focul de mitralieră. Dacă în sala de operație lucrau aproximativ două duzini de Mercedes, atunci în ceea ce privește zgomotul amintea de o bătălie aprigă.

În anii 1970, când au început să apară calculatoare electronice - mai întâi tub, apoi tranzistor - toată splendoarea mecanică descrisă mai sus a început să se mute rapid în muzee, unde rămâne și astăzi.

| Informatica si Tehnologii Informatiei si Comunicatiilor | Planificarea lecției și materialele pentru lecție | clasa a 6-a | Material pentru curioși | Sumator

Material
pentru curioși

Sumator

Odată cu trecerea timpului, nevoile oamenilor de a procesa informații numerice au crescut. Primele idei de mecanizare a procesului de calcul au apărut la sfârșitul secolului al XV-lea - începutul secolului al XVI-lea. Acest lucru este dovedit de o schiță a unui dispozitiv de însumare găsit la sfârșitul anilor 60 ai secolului trecut, dezvoltat de Leonardo da Vinci.

În secolul al XVII-lea, fizicienii și astronomii s-au confruntat cu nevoia de a efectua calcule complexe și greoaie. Aveau nevoie de mașini capabile să efectueze un volum mare de calcule într-un timp scurt și cu o precizie ridicată.

În 1642, tânărul francez Blaise Pascal, care mai târziu a devenit un fizician și matematician celebru, a creat prima mașină de calcul mecanică - o mașină de adăugare - și a câștigat o popularitate enormă. Calculatorul lui Pascal arăta ca o cutie mică, pe capacul căreia se aflau cadrane, ca pe un ceas. Pe ei au fost stabilite numere. Au fost alocate viteze diferite pentru cifre diferite. Fiecare roată anterioară a fost conectată la următoarea folosind un dinte. Acest dinte sa cuplat cu următoarea roată numai după ce toate cele nouă cifre ale unei cifre date au fost trecute. Să se adauge, de exemplu, cinci la șase, apoi roata celor doi va face în total 11 pași; în poziția „0”, imediat după poziția „9”, se va cupla cu roata zecilor și o va întoarce cu un dinte. Drept urmare, roțile vor afișa numărul 11.

De-a lungul celor trei secole care au trecut de la crearea primei mașini de adăugare, au fost create aproximativ patru sute de tipuri de diverse contoare mecanice și mașini de calcul. Majoritatea acestor invenții au fost deja uitate. Dar au existat și invenții care au reprezentat evenimente importante în istoria mașinilor de calcul.

În 1677, marele matematician și filosof german Gottfried Wilhelm Leibniz și-a proiectat mașina de calcul, care permitea nu numai adunarea și scăderea, ci și înmulțirea și împărțirea numerelor cu mai multe cifre. În mașina sa de adăugare, Leibniz a folosit cilindri în loc de roți. Cilindrii erau marcați cu numere. Fiecare cilindru avea nouă rânduri de proeminențe: o proiecție în primul rând, două în al doilea și așa mai departe până la al nouălea, conținând nouă proeminențe. Acești cilindri erau mobili și erau instalați în anumite poziții de către operator.

Oamenii de știință și inginerii ruși au adus o mare contribuție la îmbunătățirea mașinilor de calcul. Astfel, mașina de adăugare, creată în 1874 de inginerul rus Odner, a concurat cu succes cu cele mai bune aparate de adaos ale companiilor europene și a găsit aplicație în toată lumea. Modificarea sa „Felix” a fost produsă în țara noastră până în anii 50 ai secolului XX.

Multă vreme, mașinile de adăugare au avut un dezavantaj serios: fiecare rezultat al calculului a fost notat manual pe o bucată de hârtie. Era timpul să ne asigurăm că mașina de calcul propriu-zisă imprima răspunsul pe hârtie, mai ales că mașina de scris fusese deja inventată. Și în 1889 a apărut prima mașină de calcul echipată cu dispozitiv de imprimare.

Proiectat pentru înmulțirea și împărțirea precisă, precum și pentru adunare și scădere.

Desktop sau portabil: Cel mai adesea, mașinile de adăugare erau desktop sau „montate pe genunchi” (precum laptopurile moderne existau ocazional modele de buzunar (Curta). Acest lucru i-a diferențiat de calculatoarele mari de podea, cum ar fi tabulatoarele (T-5M) sau computerele mecanice (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).

Mecanic: Numerele sunt introduse în mașina de adăugare, convertite și transmise utilizatorului (afișate în ferestre de contor sau imprimate pe bandă) folosind numai dispozitive mecanice. În acest caz, mașina de adăugare poate folosi exclusiv o acționare mecanică (adică pentru a lucra la ele trebuie să rotiți constant mânerul. Această opțiune primitivă este folosită, de exemplu, în „Felix”) sau să efectueze o parte a operațiunilor folosind un motor electric (Cele mai avansate mașini de adăugare sunt computerele, de exemplu „Facit CA1-13”, aproape orice operațiune folosește un motor electric).

calcul exact: Aritmometrele sunt dispozitive digitale (nu analogice, cum ar fi o regulă de calcul). Prin urmare, rezultatul calculului nu depinde de eroarea de citire și este absolut exact.

Înmulțirea și împărțirea: Aritmometrele sunt concepute în primul rând pentru înmulțire și împărțire. Prin urmare, aproape toate mașinile de adunare au un dispozitiv care afișează numărul de adunări și scăderi - un numărător de rotații (deoarece înmulțirea și împărțirea sunt cel mai adesea implementate ca adunare și scădere secvențială; pentru mai multe detalii, vezi mai jos).

Adunare si scadere: Mașinile de adunare pot efectua adunări și scăderi. Dar pe modelele de pârghie primitive (de exemplu, pe Felix), aceste operații sunt efectuate foarte lent - mai rapid decât înmulțirea și împărțirea, dar vizibil mai lent decât la cele mai simple mașini de adunare sau chiar manual.

Nu este programabil: Când lucrați la o mașină de adăugare, ordinea acțiunilor este întotdeauna setată manual - imediat înainte de fiecare operațiune, trebuie să apăsați tasta corespunzătoare sau să rotiți pârghia corespunzătoare. Această caracteristică a mașinii de adăugare nu este inclusă în definiție, deoarece practic nu existau analogi programabili ai mașinilor de adăugare.

Recenzie istorică

Modele de mașini de adăugare

Mașină de adăugare Felix (Muzeul Apei, Sankt Petersburg)

Adăugătoare Facit CA 1-13

Mașină de adăugare Mercedes R38SM

Modelele de mașini de adăugare diferă în principal prin gradul de automatizare (de la neautomate, capabile să efectueze independent doar adunări și scăderi, la complet automate, echipate cu mecanisme de înmulțire automată, împărțire și altele) și în proiectare (cele mai comune modele). s-au bazat pe roata Odner si rola Leibniz) . Trebuie remarcat imediat că mașinile neautomate și automate au fost produse în același timp - cele automate, desigur, erau mult mai convenabile, dar costau cu aproximativ două ordine de mărime mai mult decât cele neautomate.

Mașini de adăugare neautomate pe roata Odhner

• „Arθmometrul sistemului V. T. Odner”- primele mașini de adăugare de acest tip. Au fost produse în timpul vieții inventatorului (aproximativ 1880-1905) la o fabrică din Sankt Petersburg.
• "Uniune"- produs din 1920 la Fabrica de Mașini de Calculat și de Scris din Moscova.
• „OriginalDynamo” produs din 1920 la uzina Dynamo din Harkov.
• "Felix"- cea mai comună mașină de adăugare din URSS. Produs din 1929 până la sfârșitul anilor 1970.

Adăugătoare automate pe roata Odhner

• Facit CA 1-13- una dintre cele mai mici mașini de adăugare automate
• VK-3- clona lui sovietică.

Mașini de adăugare cu role Leibniz neautomate

• Mașini de adăugare Thomas și o serie de modele de pârghii similare produse până la începutul secolului al XX-lea.
• Aparatele cu tastatură, de exemplu Rheinmetall Ie sau Nisa K2

Adăugătoare automate pe o rolă Leibniz

• Rheinmetall SAR - Una dintre cele mai bune două mașini de calcul din Germania. Caracteristica sa distinctivă - o tastatură mică cu zece taste (ca la un calculator) în stânga celei principale - a fost folosită pentru a introduce un multiplicator la înmulțire.
• VMA, VMM sunt clonele sale sovietice.
• Friden SRW este una dintre puținele mașini de adăugare capabile să extragă automat rădăcini pătrate.

Alte mașini de adăugare

Mercedes Euklid 37MS, 38MS, R37MS, R38MS, R44MS - aceste calculatoare au fost principalii competitori ai Rheinmetall SAR din Germania. Au funcționat puțin mai încet, dar aveau mai multe funcții.

Utilizare

Plus

1. Așezați primul termen pe pârghii.
2. Întoarceți mânerul de la dvs. (în sensul acelor de ceasornic). În acest caz, numărul de pe pârghii este introdus în contorul de însumare.
3. Puneți al doilea termen pe pârghii.
4. Întoarce mânerul de la tine. În acest caz, numărul de pe pârghii va fi adăugat la numărul din contorul de însumare.
5. Rezultatul adunării este pe contorul de însumare.

Scădere

1. Setați scăderea pe pârghii.
2. Întoarce mânerul de la tine. În acest caz, numărul de pe pârghii este introdus în contorul de însumare.
3. Setați subtrahend pe pârghii.
4. Rotiți mânerul spre dvs. În acest caz, numărul de pe pârghii este scăzut din numărul de pe contorul de însumare.
5. Rezultatul scăderii pe contorul de însumare.

Dacă scăderea are ca rezultat un număr negativ, clopoțelul sună în mașina de adunare. Deoarece mașina de adăugare nu funcționează cu numere negative, este necesar să „anulați” ultima operație: fără a schimba poziția pârghiilor și a consolei, rotiți mânerul în direcția opusă.

Multiplicare

Înmulțirea cu un număr mic

1. Setați primul multiplicator pe pârghii.
2. Întoarceți mânerul până când apare al doilea multiplicator pe contorul de rotire.

Înmulțirea folosind consola

Prin analogie cu înmulțirea coloanelor, se înmulțesc cu fiecare cifră, înregistrând rezultatele cu un offset. Offset-ul este determinat de cifra în care se află al doilea multiplicator.

Pentru a muta consola, utilizați mânerul din partea din față a mașinii de adăugare (Felix) sau tastele săgeți (VK-1, Rheinmetall).

Să ne uităm la un exemplu: 1234x5678:

1. Mutați consola până la capăt spre stânga.
2. Setați multiplicatorul pe pârghii cu o sumă mai mare (pe ochi) de numere (5678).
3. Întoarceți mânerul de la dvs. până când prima cifră (în dreapta) a celui de-al doilea multiplicator (4) apare pe contorul de rotire.
4. Mutați consola cu un pas spre dreapta.
5. Faceți pașii 3 și 4 în mod similar pentru numerele rămase (al 2-lea, al 3-lea și al 4-lea). Ca rezultat, contorul de rotire ar trebui să aibă un al doilea multiplicator (1234).
6. Rezultatul înmulțirii este pe contorul de însumare.

Divizia

Luați în considerare cazul împărțirii a 8765 la 432:

1. Setați dividendul pe pârghii (8765).
2. Mutați consola în al cincilea spațiu (patru pași la dreapta).
3. Marcați sfârșitul întregii părți a dividendului cu „virgule” metalice pe toate contoarele (virgulele ar trebui să fie într-o coloană înainte de numărul 5).
4. Întoarceți mânerul de la dvs. În acest caz, dividendul este introdus în contorul de însumare.
5. Resetați contorul de centrifugare.
6. Puneți separatorul (432) pe pârghii.
7. Mutați consola astfel încât cea mai semnificativă cifră a dividendului să fie aliniată cu cea mai semnificativă cifră a divizorului, adică un pas spre dreapta.
8. Rotiți butonul spre dvs. până când obțineți un număr negativ (exces, indicat de sunetul unui clopoțel). Rotiți butonul înapoi cu o tură.
9. Mutați consola cu un pas spre stânga.
10. Urmați pașii 8 și 9 până în poziția extremă a consolei.
11. Rezultatul este modulul numărului de pe contorul de spin, părțile întregi și fracționale sunt separate prin virgulă. Restul se află pe contorul de însumare.

Note

Vezi si

Literatură

1. Organizarea si tehnologia mecanizarii contabile; B. Drozdov, G. Evstigneev, V. Isakov; 1952
2. Mașini de calculat; I. S. Evdokimov, G. P. Evstigneev, V. N. Kriushin; 1955
3. Calculatoare, V. N. Ryazankin, G. P. Evstigneev, N. N. Tresvyatsky. Partea 1.
4. Catalogul biroului central de informații tehnice pentru instrumentare și automatizare; 1958

Legături

• // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron: În 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - St.Petersburg. , 1890-1907.
• Fotografii ale aritmometrului VK-1 (Schetmash), inclusiv din interior (mărește făcând clic cu mouse-ul)
• Arif-ru.narod.ru - site mare în limba rusă dedicat mașinilor de adăugare (rusă)
• Fotografii cu mașini de adăugare sovietice pe site-ul lui Serghei Frolov (rus)
• rechenmaschinen-illustrated.com: fotografii și scurte descrieri ale multor sute de modele de mașini de adăugare (engleză)
• (Engleză)

Această pagină prezintă cele mai importante evenimente din istoria dezvoltării mașinilor de adăugare. Trebuie remarcat faptul că accentul nu este pus pe numeroase modele experimentale care nu au primit distribuție practică, ci pe modele care au fost produse în serie. Aproximativ secolele V-VI î.Hr. Apariția abacului (Egipt, Babilon)

În jurul secolului al VI-lea d.Hr Apare abacul chinezesc.

1846 Calculatorul lui Kummer (Imperiul Rus, Polonia). Este asemănător cu mașina Slonimsky (1842, Imperiul Rus), dar mai compact. A fost folosit pe scară largă în întreaga lume până în anii 1970 ca abac ieftin de buzunar.

anii 1950 Apariția computerelor și a mașinilor de adăugare semiautomate. În acest moment au fost lansate majoritatea modelelor de calculatoare electrice.

1962 - 1964 Apariția primelor calculatoare electronice (1962 - seria experimentală ANITA MK VII (Anglia), până la sfârșitul anului 1964 calculatoarele electronice au fost produse de multe țări dezvoltate, inclusiv de URSS (VEGA KZSM)). Începe o competiție acerbă între calculatoarele electronice și cele mai puternice computere. Dar apariția calculatoarelor nu a avut aproape niciun efect asupra producției de mașini de adăugare mici și ieftine (în mare parte neautomate și acţionate manual).

1968 A început producția Contex-55, probabil cel mai recent model de mașini de adăugare extrem de automatizate.

1969 Productie de vârf de mașini de adăugare în URSS. Au fost produse aproximativ 300 de mii de Felixe și VK-1.

1978 În această perioadă, producția de mașini de adăugare Felix-M a fost întreruptă. Acesta poate fi ultimul tip de mașină de adăugare produsă în lume.

1988 Ultima dată cunoscută în mod sigur de lansare a unui computer mecanic - casa de marcat Oka.

1995-2002 Casele de marcat mecanice (KKM) „Oka” (modele 4400, 4401, 4600) au fost excluse din registrul de stat al Federației Ruse. Aparent, ultima zonă de aplicare a calculatoarelor mecanice complexe din Rusia a dispărut.

2008 În unele magazine din Moscova mai găsești abacus...