Pascals summeringsmaskine: skabelseshistorie, enhed og dens udvikling

Indholdsfortegnelse:

Pascals summeringsmaskine: skabelseshistorie, enhed og dens udvikling
Pascals summeringsmaskine: skabelseshistorie, enhed og dens udvikling
Anonim

Geniale mennesker er geniale i alt. Denne almindelige udtalelse gælder fuldt ud for den franske videnskabsmand Blaise Pascal. Opfinderens forskningsinteresser omfattede fysik og matematik, litteratur og filosofi. Det er Pascal, der anses for at være en af grundlæggerne af matematisk analyse, forfatteren af hydrodynamikkens grundlæggende lov. Han er også kendt som den første skaber af mekaniske computere. Disse enheder er prototyper af moderne computere.

På det tidspunkt var modellerne unikke på mange måder. Med hensyn til deres tekniske egenskaber overgik de mange analoger opfundet før Blaise Pascal. Hvad er historien om "Pascalina"? Hvor kan du finde disse designs nu?

Første prototyper

Forsøg på at automatisere computerprocesser har været gjort i lang tid. Araberne og kineserne var de mest succesrige i disse spørgsmål. Det er dem, der betragtes som opdagerne af en sådan enhed som abacus. Funktionsprincippet er ret simpelt. For at udføre beregningen er det nødvendigt at flytte knoglerne fra en del til en anden. Produkterne gjorde det desuden muligt at udføre subtraktionsoperationer. Ulejlighederne ved de første arabiske og kinesiske kulrame varkun forbundet med det faktum, at stenene let smuldrede under overførslen. I nogle butikker i outbacken kan du stadig finde de enkleste typer arabisk kulerram, men nu kaldes de konti.

Arabisk abacus
Arabisk abacus

Problemets relevans

Pascal begyndte at designe sin bil i en alder af 17. Ideen om behovet for at automatisere en teenagers rutineberegningsprocesser blev foranlediget af hans egen fars erfaring. Faktum er, at forælderen til en genial videnskabsmand arbejdede som skatteopkræver og brugte lang tid på at sidde bag kedelige beregninger. Selve designet tog lang tid og krævede en stor fysisk, mental og materiel investering fra videnskabsmanden. I sidstnævnte tilfælde blev Blaise Pascal assisteret af sin egen far, som hurtigt indså fordelene ved at udvikle sin søn.

konkurrenter

På det tidspunkt var der naturligvis ikke tale om at bruge nogen elektroniske beregningsmidler. Alt blev kun udført på grund af mekanikken. At bruge rotationen af hjulene til at udføre tilføjelsesoperationen blev foreslået længe før Pascal. For eksempel var en enhed skabt i 1623 af Wilhelm Schickard ikke mindre populær på én gang. Men i Pascal-maskinen blev der foreslået visse tekniske innovationer, der væsentligt forenkler tilføjelsesprocessen. For eksempel udviklede en fransk opfinder en ordning til automatisk at overføre en enhed, når et tal flytter til den højeste rang. Dette gjorde det muligt at tilføje flercifrede tal uden menneskelig indblanding i tælleprocessen, hvilket praktisk t alt eliminerede risikoen for fejl og unøjagtigheder.

Udseende ogdriftsprincip

Visuelt lignede Pascals første summeringsmaskine en almindelig metalkasse, hvori gear forbundet med hinanden var placeret. Brugeren indstiller de værdier, der er nødvendige for ham, gennem drejning af drejehjulene. Hver af dem var markeret med tal fra 0 til 9. Når en fuld omdrejning blev foretaget, skiftede gearet det tilstødende (svarende til et højere niveau) med én enhed.

Pascals mekaniserede computerenhed
Pascals mekaniserede computerenhed

Den allerførste model havde kun fem gear. Efterfølgende undergik Blaise Pascals regnemaskine nogle ændringer vedrørende stigningen i antallet af gear. Der var 6 af dem, så steg dette antal til 8. Denne innovation gjorde det muligt at udføre beregninger op til 9.999.999. Svaret dukkede op øverst på enheden.

Operations

Hjulene i Pascals regnemaskine kunne kun rotere i én retning. Som et resultat var brugeren kun i stand til at udføre tilføjelsesoperationer. Med en vis dygtighed blev enhederne også tilpasset til multiplikation, men i dette tilfælde var det mærkbart vanskeligere at udføre beregninger. Der var behov for at tilføje de samme tal flere gange i træk, hvilket var yderst ubelejligt. Den manglende evne til at dreje hjulet i den modsatte retning tillod ikke beregninger med negative tal.

Pascal maskine
Pascal maskine

Distribution

Siden oprettelsen af prototypen har videnskabsmanden lavet omkring 50 enheder. Pascals mekaniske maskine vakte hidtil uset interesse i Frankrig. TilDesværre var produktet aldrig i stand til at vinde bred distribution på trods af resonansen blandt den brede offentlighed og i det videnskabelige samfund.

Det største problem med produkterne var deres høje omkostninger. Produktionen var dyr, naturligvis, dette havde en negativ effekt på den endelige pris på hele enheden. Det var vanskelighederne med udgivelsen, der førte til, at videnskabsmanden ikke var i stand til at sælge mere end 16 modeller i hele sit liv. Folk satte pris på alle fordelene ved automatisk beregning, men ønskede ikke at tage enheder.

Banker

Hovedvægten i implementeringen af Blaise Pascal lagde det på bankerne. Men finansielle institutioner nægtede for det meste at købe en maskine til automatiske afregninger. Problemerne opstod på grund af Frankrigs komplekse pengepolitik. På landet var der dengang livres, denier og sous. En livre bestod af 20 sous og en sous på 12 denier. Det vil sige, at decimalsystemet var fraværende som sådan. Derfor var det næsten umuligt at bruge Pascal-maskinen i banksektoren i virkeligheden. Frankrig gik først i 1799 over til det beregningssystem, der blev vedtaget i andre lande. Men selv efter dette tidspunkt var brugen af en automatiseret enhed mærkbart kompliceret. Dette har allerede adresseret de tidligere nævnte vanskeligheder i produktionen. Arbejdet var for det meste manuelt, så hver maskine krævede omhyggeligt arbejde. Som et resultat holdt de simpelthen op med at lave dem i princippet.

Udviklingen af Pascal-maskiner
Udviklingen af Pascal-maskiner

Støtte fra myndighederne

En af de første automatiske regnemaskiner, Blaise Pascal præsenterede for kanslerenSeguier. Det var denne statsmand, der støttede nybegynderen i de tidlige stadier af at skabe en automatisk enhed. Samtidig lykkedes det kansleren at opnå fra kongen privilegier til produktionen af denne enhed specifikt til Pascal. Selvom opfindelsen af maskinen var fuldt ud ejet af videnskabsmanden selv, blev patentlovgivningen ikke udviklet i Frankrig på det tidspunkt. Det kongelige privilegium blev opnået i 1649.

Salg

Som det blev sagt ovenfor, vandt Pascals maskine ikke bred distribution. Videnskabsmanden selv var kun engageret i fremstillingen af enheder, hans ven Roberval var ansvarlig for salget.

Udvikling

Princippet om rotation af mekaniske gear, implementeret i Pascals computer, blev taget som grundlag for udviklingen af andre lignende enheder. Den første vellykkede forbedring tilskrives den tyske matematikprofessor Leibniz. Oprettelsen af tilføjelsesmaskinen er dateret 1673. T altilføjelser blev også udført i decimalsystemet, men selve enheden var kendetegnet ved stor funktionalitet. Faktum er, at det med dens hjælp var muligt ikke kun at udføre addition, men også at multiplicere, subtrahere, dividere og endda udtrække kvadratroden. Forskeren tilføjede et specielt hjul til designet, som gjorde det muligt at fremskynde gentagne tilføjelsesoperationer.

Wilhelm Leibniz
Wilhelm Leibniz

Leibniz præsenterede sit produkt i Frankrig og England. En af bilerne kom endda til den russiske kejser Peter den Store, som præsenterede den for den kinesiske monark. Produktet var langt fra perfekt. Hjulet, som Leibniz opfandt for at udføre subtraktion, efterfølgendebegyndte at blive brugt i andre tilføjelsesmaskiner.

Leibniz computermaskine
Leibniz computermaskine

Den første kommercielle succes med mekaniske computere går tilbage til 1820. Lommeregneren er skabt af den franske opfinder Charles Xavier Thomas de Colmar. Funktionsprincippet ligner på mange måder Pascals maskine, men selve apparatet er mindre, det er lidt nemmere at fremstille og billigere. Det er det, der forudbestemte købmændenes succes.

Skabelsens skæbne

I hele sit liv skabte videnskabsmanden omkring 50 maskiner, kun nogle få har "overlevet" den dag i dag. Nu er det pålideligt muligt at spore skæbnen for kun 6 enheder. Fire modeller er i permanent opbevaring på Paris Museum of Arts and Crafts, to mere på museet i Clermont. De resterende computerenheder fandt deres hjem i private samlinger. Det vides ikke med sikkerhed, hvem der ejer dem nu. Enhedernes brugbarhed er også under et stort spørgsmål.

Pascal-maskinens udseende
Pascal-maskinens udseende

Meninger

Nogle biografer forbinder udviklingen og skabelsen af Pascals tilføjelsesmaskine med opfinderens helbred. Som nævnt ovenfor begyndte videnskabsmanden sit første arbejde i sin ungdom. De krævede af forfatteren en kolossal indsats af mental og fysisk styrke. Arbejdet blev udført i næsten 5 år. Som et resultat af dette begyndte Blaise Pascal at forfølge alvorlige hovedpine, som derefter fulgte ham resten af hans liv.

Anbefalede: