პასკალის შემაჯამებელი მანქანა (პასკალინი) არის გამოთვლითი მოწყობილობა, რომელიც გამოიგონა ფრანგმა მეცნიერმა ბლეზ პასკალმა (1641, სხვა წყაროების მიხედვით 1643). პასკალის მანქანაში თითოეული ციფრი შეესაბამებოდა ბიტიანი ბორბლის გარკვეულ პოზიციას, რომელიც იყოფა 10 სექტორად. ასეთ მანქანაში დამატება ხდებოდა ბორბლის შემობრუნებით სექტორების შესაბამისი რაოდენობის მიხედვით. შეკრების (და გამოკლების) შესასრულებლად ბორბლის ბრუნვის გამოყენების იდეა შემოთავაზებული იყო ჯერ კიდევ პასკალამდე (მაგალითად, ვილჰელმ შიკარდის მიერ, 1623 წ.), მაგრამ პასკალის მანქანაში ინოვაცია იყო ერთის ავტომატური გადაცემა მეორეზე. უმაღლესი ციფრი, როდესაც წინა ციფრის ბორბალი მთლიანად შემოტრიალდა (ისევე, როგორც ათობითი რიცხვების ჩვეულებრივ მიმატებაში, ათეულები, რომლებიც წარმოიქმნება ერთეულების დამატების შედეგად, ასობით - ათეულების მიმატებიდან, გადადის რიცხვის უმაღლეს ციფრზე). ამან შესაძლებელი გახადა მრავალნიშნა რიცხვების დამატება მექანიზმის მუშაობაში ადამიანის ჩარევის გარეშე. ეს პრინციპი გამოიყენებოდა მე-17 საუკუნის შუა ხანებიდან მე-20 საუკუნის დასამატებელი მანქანების (ხელით მართული) და ელექტრო კლავიატურის კომპიუტერების (ელექტროძრავით ამოძრავებული) მშენებლობაში.
ბლეზ პასკალმა ახალგაზრდობაში დაიწყო დამამატებელი მანქანის აშენება, უყურებდა მამამისს, როგორ მუშაობდა გადასახადების ამკრეფად, რომელიც იძულებული იყო შეესრულებინა გრძელი და დამღლელი გამოთვლები. პასკალინა იყო მექანიკური მოწყობილობა ყუთის სახით, ერთმანეთთან დაკავშირებული მრავალრიცხოვანი მექანიზმებით. დამატებული ნომრები შედიოდა მანქანაში ციფერბლატის მობრუნებით. თითოეულ ამ ბორბლებზე, რიცხვის ერთი ათობითი ადგილის შესაბამისი იყო დაყოფა 0-დან 9-მდე. რიცხვის შეყვანისას ბორბლები გადახვევდნენ შესაბამის ციფრზე. სრული შემობრუნების შემდეგ, ბორბალმა გადასცა ჭარბი რიცხვი 9 მეზობელ ციფრზე, გადაანაცვლა მიმდებარე ბორბალი ერთი პოზიციით. პასკალინას პირველ ვერსიებს ჰქონდათ ხუთი გადაცემათა კოლოფი - ათობითი ადგილები, მოგვიანებით მათი რიცხვი გაიზარდა ექვს ან რვამდე. პასუხი ლითონის კარის თავზე გამოჩნდა. ბორბლების როტაცია შესაძლებელი იყო მხოლოდ ერთი მიმართულებით, გამორიცხული იყო უარყოფითი რიცხვებით მუშაობის შესაძლებლობა. პასკალის მანქანამ დაუშვა არა მხოლოდ დამატება, არამედ მოითხოვა არასასიამოვნო პროცედურის გამოყენება განმეორებითი მიმატებისთვის.
ავტომატური გამოთვლების უპირატესობების მიუხედავად, საფრანგეთში იმ დროს მოქმედი ფულადი სისტემის ფარგლებში ფინანსური გამოთვლებისთვის ათობითი მანქანის გამოყენება რთული იყო. გამოთვლები ხდებოდა ლივრებში (ფუნტი), სოუსში (სოლიდებში) და დენებში (დენარი). ლივრში 20 სოუსი იყო, სოუსში 12 დენიერი. ასეთ პირობებში ათობითი სისტემის გამოყენება ართულებდა გაანგარიშების პროცესს.
დაახლოებით 10 წელიწადში პასკალმა ააშენა დაახლოებით 50 მოწყობილობა და მოახერხა თავისი აპარატის ათეული ვარიანტის გაყიდვა. მიუხედავად ზოგადი მღელვარებისა, რაც გამოიწვია, წარმოების სირთულე და აპარატის მაღალი ღირებულება იყო დაბრკოლება მის განაწილებაში. მიუხედავად ამისა, პასკალინას საფუძველში ჩამოყალიბებული დაკავშირებული ბორბლების პრინციპი გახდა შემდგომი გამოთვლითი მოწყობილობების უმეტესობის საფუძველი. პასკალის მანქანა იყო მეორე რეალურად მოქმედი გამოთვლითი მოწყობილობა ვილჰელმ შიკარდის მთვლელი საათის შემდეგ.
ტექნოლოგიის ისტორია: პასკალინას არითმეტიკული მანქანა
მეჩვიდმეტე საუკუნეში ცხოვრობდა უბრალო ფრანგი ახალგაზრდობა, მისი სახელი იყო ბლეზ პასკალი. ბლეზის მამა გადასახადების ამკრეფად მუშაობდა და სახლში მისვლისას დიდ დროს უთმობდა გამოთვლებს. ამიტომ, ზემოხსენებულმა ახალგაზრდამ გადაწყვიტა შეემსუბუქებინა მამის საქმე. ასე გაჩნდა მსოფლიოში პირველი გამომთვლელი მანქანა, რომელიც მუშაობდა ახალი, აქამდე უცნობი პრინციპით. უყოყმანოდ, „პასკალინა“ დაარქვეს.
ისტორია მოკლედ
ბლეზ პასკალმა (1623 - 1662) გამოიგონა თავისი მოწყობილობა 1640 წელს. მოწყობილობის შექმნას კიდევ ორი წელი დასჭირდა. და ცხრამეტი წლის ასაკში ახალგაზრდამ მაინც გაახარა მშობელი. მაგალითად, ახლა მეტი თავისუფალი დრო გაქვთ.
ბუნებრივია, იმ დროს არ არსებობდა კომპიუტერული ინდუსტრია ყველაზე ველურ ოცნებებშიც კი, ამიტომ პასკალინას თითოეული ეგზემპლარი დამოუკიდებლად, ხელნაკეთი გზით უნდა დამზადებულიყო.
პასკალმა ერთ-ერთი პირველი პროდუქტი წარუდგინა მაშინდელ კანცლერ სეგიეს, მეცნიერებათა მფარველს და ყველანაირი საინტერესო ნივთის მოყვარულს. და მადლობის ნიშნად, გამომგონებელმა 1649 წელს მიიღო რაღაც პატენტის მსგავსი "დამამყარებელი მანქანა", მისი დამზადებისა და გაყიდვის ექსკლუზიური უფლება.
გაყიდვით აიღო ვალდებულება დაეხმარა მეგობარს სახელად რობერვალს. ისტორიას მის შესახებ ინფორმაცია არ შემოუნახავს. ალბათ იმიტომ, რომ პასკალინას არც თუ ისე ბევრი ეგზემპლარი გაიყიდა, შეიძლება ათი ან თხუთმეტი.
ასევე არ არის ნათელი, თუ რამდენი ვარიანტი იყო არითმეტიკული მანქანის დამზადება. მკვლევარები თვლიან, რომ ორმოცდაათი. პირველმა ეგზემპლარებმა 9999-მდე რიცხვების დათვლის საშუალება მისცეს, მოგვიანებით გამოჩნდა რვაციფრიანი.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს იყო ძალიან დიდი ხნის წინ, ძალიან ცოტაა სანდო მტკიცებულებები და დოკუმენტები, რომლებიც დღემდე შემორჩა.
აპარატის არსი
შემკრები მანქანა, დიდი აგურის ფორმის ყუთი, შედგებოდა გადაცემათა კოლოფისაგან, რომლებზედაც ითვლებოდა ნომრები. ყოველი მექანიზმი ისე ეჭირა მეორეს, რომ მოტრიალდა და ნომრები შეცვალა ყუთის ფანჯრებში.
ყოველი ცხრის შემდეგ, როგორც მოსალოდნელი იყო, იწყებოდა ახალი ათეული, რომელშიც ჩასმული იყო ის, რაც წინას სცდებოდა. პრინციპი იგივეა, რაც ჩვეულებრივი ანგარიშებისთვის, რომელთა ნახვა ჯერ კიდევ მუზეუმებშია შესაძლებელი. მაგრამ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ანგარიშებში აუცილებელი იყო ღეროებზე თითებით გადაადგილება, მაშინ პასკალის მოწყობილობაში საკმარისი იყო გადაცემათა დაყენება მოძრაობაში.
წარუმატებლობის მიზეზები
ჯერ ერთი, გარკვეული საზოგადოების აღიარების მიუხედავად (კანცლერი ჩაერია), ხელნაკეთობების წარმოება ნელი და ძვირი იყო. შესაბამისად, დასრულებული პასკალინას ფასი საკმაოდ დიდი აღმოჩნდა და ყველა ბუღალტერი არ იყო მზად რაიმე ახალი, უცნობისთვის დაეწყო.
მეორეც, მათაც კი, ვინც გასცდა, სირთულეები შეექმნა. ფაქტია, რომ საფრანგეთში იმ დროს არ არსებობდა ათობითი ფულადი სისტემა. „ლივრი“ ოც „სუს“-ს შეიცავდა, „სო“ კი თორმეტ „უარმყოფელს“. მდგომარეობა გაგრძელდა 1799 წლამდე. და პასკალინა მუშაობდა ათობითი სისტემაში.
მესამე, მოწყობილობას შეეძლო მხოლოდ ნომრების დამატება. რა თქმა უნდა, თქვენ შეგიძლიათ განახორციელოთ გამრავლების ოპერაციები მრავალჯერადი შეჯამების გამოყენებით, მაგრამ ეს არც ისე მოსახერხებელია. დიახ, და ეს ეწინააღმდეგება მოწყობილობის შექმნის თავდაპირველ მიზანს - ყველას უზრუნველყოს მოსახერხებელი არითმეტიკული მოწყობილობით. მათთვისაც კი, ვინც მათემატიკასთან არ არის ძალიან მეგობრული.
მეოთხე, ბლეზ პასკალი არ იყო კარგი ჯანმრთელობა, განიცდიდა მძიმე თავის ტკივილს, არ შეეძლო ფართომასშტაბიანი ბიზნესის ორგანიზება და ახალგაზრდა გარდაიცვალა. მისი გარდაცვალებიდან მხოლოდ 11 წლის შემდეგ გერმანელმა მათემატიკოსმა გოტფრიდ ლაიბნიცმა აიღო ხელკეტი. მაგრამ ამის შესახებ მოგვიანებით.
მნიშვნელობა
ამ შემთხვევაში, კლიშე ძალიან შესაფერისია, რომელიც ჩამოყალიბებულია დაახლოებით, როგორც "გამოგონების გავლენა მექანიკური დათვლის ტექნოლოგიის შემდგომ განვითარებაზე ძნელია გადაჭარბებული". ან რამე მაგდაგვარი. პასკალის წვლილი ხომ მართლაც მნიშვნელოვანი იყო. მხოლოდ იმიტომ, რომ ახალგაზრდამ მოიფიქრა მარტივი და ეფექტური მექანიკური შეჯამების სისტემა, რომელიც დაფუძნებულია ბანალური მექანიზმების ბრუნვაზე.
მანამდე კაცობრიობას მხოლოდ ვილჰელმ შიკარდის „სათვლელი საათი“ ჰქონდა, ისეთი რთული და გაუგებარი, რომ არავის დაუწყია მათზე თავბრუსხვევა. მაგრამ პასკალის მიმდევრებს მხოლოდ საკმაოდ აშკარა და მკაფიო კონსტრუქციის გაუმჯობესება, მისი ფუნქციონირების გაფართოება მოუწიათ.
კერძოდ, გოტფრიდ ვილჰელმ ლაიბნიცის მექანიკური კალკულატორი, რომელიც დაინერგა 1673 წელს, შედგებოდა ბორბლებისგან, რომლებიც ერთმანეთს იჭერდნენ და რეალურად გახდა პასკალინას მემკვიდრე. მან უკვე იცოდა გამოკლება, გამრავლება და გაყოფა.
მოგვიანებით, ლაიბნიცმა „გააგრძელა“ გადაცემათა ბორბლები და გადააქცია ისინი ცილინდრებად. მართლაც, ცილინდრის ზედაპირზე არის ადგილი დამაგრების სხვადასხვა კონფიგურაციისთვის და ერთი ბრუნვის მოძრაობა შეუძლია ერთდროულად რამდენიმე სასარგებლო მოქმედების დაწყებას.
თუ კარგად დააკვირდებით 1822 წელს შექმნილ ინგლისელ ჩარლზ ბაბეჯის „განსხვავებულ ძრავას“, მაშინ მასში არსებულ ლილვაკებზეც შეგიძლიათ ნახოთ ყველა იგივე მექანიზმი.
ისე, მაშინ ეს იყო, როგორც ამბობენ, მანქანების დასამატებლად ადვილად მიუწვდომელი იყო. ყველა ის მექანიკური ნივთი მაღაზიებისა და ბარების დახლებზე ძველ ფილმებში, რომელიც გაგრძელდა მეოცე საუკუნის მეორე ნახევარში ელექტრონული კალკულატორების შექმნამდე, იყო ევოლუციის შედეგი, რომელიც დაიწყო ზუსტად პასკალინასთან.
წინა პუბლიკაციები:
მექანიკური საანგარიშო მანქანების პირველი გამომგონებელი იყო ბრწყინვალე ფრანგი ბლეზ პასკალი. გადასახადების ამკრეფის ვაჟს, პასკალს გაუჩნდა გამოთვლითი მოწყობილობის აგების იდეა მამის დაუსრულებელი დამღლელი გამოთვლების ყურების შემდეგ. 1642 წელს, როდესაც პასკალი მხოლოდ 19 წლის იყო, მან დაიწყო მუშაობა დამატების მანქანაზე. პასკალი გარდაიცვალა 39 წლის ასაკში, მაგრამ, მიუხედავად ასეთი ხანმოკლე ცხოვრებისა, ის სამუდამოდ დარჩა ისტორიაში, როგორც გამოჩენილი მათემატიკოსი, ფიზიკოსი, მწერალი და ფილოსოფოსი. მის სახელს ატარებს ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული თანამედროვე პროგრამირების ენა.
პასკალის შემაჯამებელი მანქანა, „პასკალინი“ იყო მექანიკური მოწყობილობა – ყუთი მრავალრიცხოვანი მექანიზმებით. სულ რაღაც ათწლეულში მან ააშენა აპარატის 50-ზე მეტი სხვადასხვა ვერსია. „პასკალინზე“ მუშაობისას დამატებული ნომრები შეყვანილი იყო საბეჭდი ბორბლების შესაბამისად შემობრუნებით. ყოველი ბორბალი 0-დან 9-მდე დაყოფით შეესაბამებოდა რიცხვის ერთ ათობითი ადგილს - ერთეულები, ათეულები, ასეულები და ა.შ. ბორბალი მარცხნივ მიმდებარედ 1 წინ. სხვა ოპერაციები ჩატარდა განმეორებითი დამატებების საკმაოდ მოუხერხებელი პროცედურის გამოყენებით.
1642 წ პასკალის შემაჯამებელი მანქანა ასრულებდა არითმეტიკულ მოქმედებებს ასოცირებული ბორბლების ბრუნვით ციფრულ განყოფილებებთან.
მიუხედავად იმისა, რომ მანქანამ საერთო სიამოვნება გამოიწვია, პასკალს სიმდიდრე არ მოუტანა. მიუხედავად ამისა, მის მიერ გამოგონილი დაკავშირებული ბორბლების პრინციპი იყო საფუძველი, რომელზედაც ღერძი აშენდა გამოთვლითი მოწყობილობების უმეტესობის მიერ მომდევნო სამი საუკუნის განმავლობაში.
პასკალინის მთავარი ნაკლი იყო მასზე ყველა ოპერაციის შესრულების უხერხულობა, გარდა მარტივი დამატებისა. პირველი მანქანა, რომელიც აადვილებდა გამოკლების, გამრავლებისა და გაყოფის შესრულებას, მოგვიანებით იმავე მე-17 საუკუნეში გამოიგონეს. გერმანიაში. ამ გამოგონების დამსახურება გენიალურ ადამიანს ეკუთვნის, რომლის შემოქმედებითი ფანტაზია ამოუწურავი ჩანდა. გოტფრიდ ვილჰელმ ლაიბნიცი დაიბადა 1646 წელს ლაიფციგში. ის ეკუთვნოდა მეცნიერებითა და პოლიტიკოსებით ცნობილ ოჯახს. მამამისი, ეთიკის პროფესორი, გარდაიცვალა, როდესაც ბავშვი მხოლოდ 6 წლის იყო, მაგრამ ამ დროისთვის ლაიბნიცს უკვე ცოდნის წყურვილი დაეუფლა. დღეებს ატარებდა მამის ბიბლიოთეკაში, კითხულობდა წიგნებს და სწავლობდა ისტორიას, ლათინურ და ბერძნულ და სხვა საგნებს.
15 წლის ასაკში ლაიფციგის უნივერსიტეტში ჩარიცხვის შემდეგ, ის, ალბათ, არ ჩამოუვარდებოდა ბევრ პროფესორს თავისი ერუდიციით. და მაინც, მის წინაშე სრულიად ახალი სამყარო გაიხსნა. უნივერსიტეტში იგი პირველად გაეცნო კეპლერის, გალილეოს და სხვა მეცნიერების ნაშრომებს, რომლებიც სწრაფად აფართოებდნენ სამეცნიერო ცოდნის საზღვრებს. მეცნიერული პროგრესის ტემპმა ახალგაზრდა ლაიბნიცის ფანტაზია დაარტყა და მან გადაწყვიტა მათემატიკა თავის სასწავლო გეგმაში შეეტანა.
20 წლის ასაკში ლაიბნიცს შესთავაზეს პროფესორის წოდება ნიურნბერგის უნივერსიტეტში. მან უარყო ეს შეთავაზება, დიპლომატიური კარიერა ამჯობინა მეცნიერის ცხოვრებას. თუმცა, როდესაც ის მოგზაურობდა ეტლით ერთი ევროპული დედაქალაქიდან მეორეში, მის მოუსვენარ გონებას აწუხებდა ყველანაირი კითხვა მეცნიერებისა და ფილოსოფიის ყველაზე მრავალფეროვანი სფეროებიდან - ეთიკიდან ჰიდრავლიკამდე და ასტრონომიამდე. 1672 წელს, პარიზში ყოფნისას, ლაიბნიცი შეხვდა ჰოლანდიელ მათემატიკოსს და ასტრონომს კრისტიან ჰიუგენსს. დაინახა რამდენი გამოთვლა უნდა გააკეთოს ასტრონომმა, ლაიბნიცმა გადაწყვიტა გამოეგონა მექანიკური მოწყობილობა, რომელიც გაადვილებდა გამოთვლებს. „რადგან ასეთი მშვენიერი ადამიანებისთვის უღირსია, - წერდა ლაიბნიცი, - მონების მსგავსად დროის დაკარგვა გამოთვლით სამუშაოზე, რომელიც შეიძლება ვინმეს დაევალოს მანქანის გამოყენებისას.
1673 წელს მან გააკეთა მექანიკური კალკულატორი. დანამატმა მასზე ღერძი წარმოქმნა არსებითად ისევე, როგორც "პასკალინზე", თუმცა ლაიბნიცმა დიზაინში შეიტანა მოძრავი ნაწილი (მომავალი დესკტოპის კალკულატორების მოძრავი ვაგონის პროტოტიპი) და სახელური, რომლითაც შესაძლებელი იყო შემობრუნება. საფეხურიანი ბორბალი ან - აპარატის შემდგომ ვერსიებში - ცილინდრები მანქანაში. ამ მოძრავი ელემენტის მექანიზმმა შესაძლებელი გახადა რიცხვების გასამრავლებლად ან გაყოფისთვის საჭირო განმეორებითი შეკრების ოპერაციების დაჩქარება. თვით გამეორება ასევე ავტომატური იყო.
1673 Leibniz კალკულატორი აჩქარებს გამრავლებას და გაყოფას.
ლაიბნიცმა აჩვენა თავისი მანქანა საფრანგეთის მეცნიერებათა აკადემიასა და ლონდონის სამეფო საზოგადოებაში. ლაიბნიცის აპარატის ერთი ეგზემპლარი მივიდა პეტრე დიდთან, რომელმაც იგი წარუდგინა ჩინეთის იმპერატორს, სურდა მასზე შთაბეჭდილება მოეხდინა ევროპული ტექნიკური მიღწევებით. მაგრამ ლაიბნიცი ცნობილი გახდა ძირითადად არა ამ მანქანით, არამედ დიფერენციალური და ინტეგრალური გამოთვლების შექმნით (რომელიც ისააკ ნიუტონმა დამოუკიდებლად განავითარა ინგლისში). მან ასევე ჩაუყარა საფუძველი ბინარული რიცხვების სისტემას, რომელმაც მოგვიანებით იპოვა გამოყენება ავტომატურ გამოთვლით მოწყობილობებში.
ლაიბნიცის დამატების მანქანა
არითმომეტრი (ბერძნულიდან αριθμός - "რიცხვი", "ანგარიში" და ბერძნული μέτρον - "ზომა", "მეტრი") - დესკტოპის (ან პორტატული) მექანიკური კომპიუტერი, რომელიც შექმნილია ზუსტი გამრავლებისა და გაყოფისთვის, ასევე შეკრებისა და გამოკლებისთვის.
სამუშაო მაგიდა ან პორტატული: ყველაზე ხშირად, მანქანების დამატება იყო დესკტოპის ან "მუხლზე" (როგორც თანამედროვე ლეპტოპები), ზოგჯერ იყო ჯიბის მოდელები (Curta). ამით ისინი განსხვავდებოდნენ დიდი იატაკის კომპიუტერებისგან, როგორიცაა ტაბულატორები (T-5M) ან მექანიკური კომპიუტერები (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).
მექანიკური: ნომრები შეყვანილია დამამატებელ მანქანაში, გარდაიქმნება და გადაეცემა მომხმარებელს (გამოსახულია მრიცხველის ფანჯრებში ან იბეჭდება ფირზე) მხოლოდ მექანიკური მოწყობილობების გამოყენებით. ამავდროულად, დამამატებელ მანქანას შეუძლია გამოიყენოს მხოლოდ მექანიკური დრაივერი (ანუ მათზე მუშაობისთვის საჭიროა სახელურის გამუდმებით შემობრუნება. ეს პრიმიტიული ვერსია გამოიყენება, მაგალითად, ფელიქსში) ან ზოგიერთი ოპერაციების შესრულება ელექტროენერგიის გამოყენებით. ძრავა (ყველაზე მოწინავე დამამატებელი მანქანები არის საანგარიშო მანქანები, მაგალითად, Facit CA1-13", თითქმის ყველა ოპერაცია იყენებს ელექტროძრავას).
ზუსტი გაანგარიშება: მრიცხველების დამატება არის ციფრული (არა ანალოგური, როგორც სლაიდების წესი) მოწყობილობები. ამიტომ, გაანგარიშების შედეგი არ არის დამოკიდებული წაკითხვის შეცდომაზე და აბსოლუტურად ზუსტია.
გამრავლება და გაყოფა: დამამატებელი მანქანები განკუთვნილია ძირითადად გამრავლებისა და გაყოფისთვის. ამიტომ, თითქმის ყველა დამამატებელ მანქანას აქვს მოწყობილობა, რომელიც აჩვენებს დამატებების და გამოკლების რაოდენობას - რევოლუციის მრიცხველი (რადგან გამრავლება და გაყოფა ყველაზე ხშირად ხორციელდება როგორც თანმიმდევრული დამატება და გამოკლება; დეტალებისთვის იხილეთ ქვემოთ).
შეკრება და გამოკლება: დანამატებს შეუძლიათ შეასრულონ შეკრება და გამოკლება. მაგრამ პრიმიტიული ბერკეტების მოდელებზე (მაგალითად, ფელიქსზე), ეს ოპერაციები შესრულებულია ძალიან ნელა - უფრო სწრაფად, ვიდრე გამრავლება და გაყოფა, მაგრამ შესამჩნევად ნელა, ვიდრე უმარტივესი დამატების მანქანებზე ან თუნდაც ხელით.
არ არის პროგრამირებადი: დამამატებელ მანქანაზე მუშაობისას პროცედურა ყოველთვის ხელით არის დაყენებული - ყოველი ოპერაციის წინ დაუყოვნებლივ დააჭირეთ შესაბამის ღილაკს ან გადაატრიალეთ შესაბამისი ბერკეტი. დანამატის აპარატის ეს თვისება არ შედის განმარტებაში, რადგან პრაქტიკულად არ არსებობდა დანამატების დამატების პროგრამირებადი ანალოგები.
ჩარლზ ბაბიჯის იდეები
ჩარლზ ბაბეჯის განსხვავებების მანქანა არის მექანიკური აპარატურა, რომელიც გამოიგონა ინგლისელმა მათემატიკოსმა ჩარლზ ბაბეჯმა, რომელიც შექმნილია გამოთვლების ავტომატიზაციისთვის ფუნქციების მიახლოებით პოლინომებით და სასრული განსხვავებების გამოთვლით. ლოგარითმებისა და ტრიგონომეტრიული ფუნქციების პოლინომებში სავარაუდო წარმოდგენის შესაძლებლობა საშუალებას გვაძლევს განვიხილოთ ეს მანქანა, როგორც საკმაოდ უნივერსალური გამოთვლითი მოწყობილობა.
პირველი იდეა განსხვავებული ძრავის შესახებ წამოაყენა გერმანელმა ინჟინერმა იოჰან მიულერმა 1788 წელს გამოქვეყნებულ წიგნში.
თუმცა, ჩარლზ ბაბეჯმა თავისი პროექტის იდეა მიიღო არა მიულერისგან, არამედ გასპარ დე პრონის ნამუშევრებიდან, რომელიც მსახურობდა საფრანგეთის მთავრობის აღწერის ბიუროს ხელმძღვანელად 1790 წლიდან 1800 წლამდე.
პრონიმ, რომელსაც დაევალა ლოგარითმული ტრიგონომეტრიული ცხრილების გადახედვა და გაუმჯობესება მეტრიკული სისტემის დანერგვისთვის, შესთავაზა სამუშაოს დაყოფა სამ დონეზე. უმაღლეს დონეზე, გამოჩენილი მათემატიკოსთა ჯგუფი იყო დაკავებული რიცხვითი გამოთვლებისთვის შესაფერისი მათემატიკური გამონათქვამების წარმოებით. მეორე ჯგუფმა გამოითვალა ფუნქციის მნიშვნელობები არგუმენტებისთვის, რომლებიც ხუთი ან ათი ინტერვალით იყო დაშორებული. გამოთვლილი მნიშვნელობები ჩართული იყო ცხრილში, როგორც საცნობარო მნიშვნელობები. ამის შემდეგ ფორმულები გადაეგზავნა მესამე, ყველაზე მრავალრიცხოვან ჯგუფს, რომლის წევრებიც რუტინულ გამოთვლებს ახორციელებდნენ და ეწოდათ „კომპიუტერები“. მათ მხოლოდ მეორე ჯგუფიდან მიღებული ფორმულებით განსაზღვრული თანმიმდევრობით სჭირდებოდათ გულდასმით შეკრება და გამოკლება.
დე პრონის ნამუშევრებმა (არასდროს დასრულებული რევოლუციური დროის გამო), რომელთანაც ბაბიჯი შეხვდა საფრანგეთში ყოფნისას, მიიყვანა იდეამდე, რომ შეექმნათ მანქანა, რომელსაც შეეძლო ჩაენაცვლებინა მესამე ჯგუფი - კალკულატორები. 1822 წელს ბაბიჯმა გამოაქვეყნა სტატია, რომელშიც აღწერილია ასეთი მანქანა და მალევე დაიწყო მისი პრაქტიკული შექმნა. როგორც მათემატიკოსი, ბაბიჯი იცნობდა მრავალწევრებით ფუნქციების მიახლოების მეთოდს და სასრულ სხვაობათა გამოთვლას. ამ პროცესის ავტომატიზაციის მიზნით, მან დაიწყო მანქანის დაპროექტება, რომელსაც ეწოდა განსხვავება ერთი. ამ მანქანას უნდა შეეძლო გამოეთვალა მრავალწევრების მნიშვნელობები მეექვსე ხარისხამდე მე-18 ციფრამდე სიზუსტით.
იმავე 1822 წელს ბაბიჯმა ააშენა განსხვავებული ძრავის მოდელი, რომელიც შედგებოდა ლილვაკებისგან და გადაცემათა კოლოფისგან, რომლებიც ხელით ბრუნავდა სპეციალური ბერკეტის გამოყენებით. მოითხოვა სამეფო საზოგადოების მხარდაჭერა, რომელიც თვლიდა მის საქმიანობას „საზოგადოებრივი მხარდაჭერის უაღრესად ღირსად“, ბაბიჯმა მიმართა ბრიტანეთის მთავრობას სრულმასშტაბიანი განვითარებისთვის დაფინანსების მოთხოვნით. 1823 წელს ბრიტანეთის მთავრობამ მას გადასცა გრანტი 1500 ფუნტი სტერლინგის ოდენობით (ბაბიჯის მიერ პროექტისთვის მიღებული სახელმწიფო გრანტების ჯამური ოდენობა იყო 17000 ფუნტი).
აპარატის შემუშავებისას ბაბიჯს არ წარმოუდგენია მის განხორციელებასთან დაკავშირებული ყველა სირთულე და არა მხოლოდ არ შეასრულა დაპირებული სამი წელი, არამედ ცხრა წლის შემდეგ იგი იძულებული გახდა შეეჩერებინა მუშაობა. თუმცა, აპარატის ნაწილმა მაინც დაიწყო ფუნქციონირება და გამოთვლები მოსალოდნელზე კიდევ უფრო დიდი სიზუსტით გააკეთა.
Difference Engine-ის ასლი ლონდონის მეცნიერების მუზეუმში
განსხვავებების ძრავის დიზაინი ეფუძნებოდა ათობითი რიცხვების სისტემის გამოყენებას. მექანიზმს სპეციალური სახელურებით ამოძრავებდა. როდესაც Difference Engine-ის დაფინანსება შეწყდა, ბაბიჯი მიმართა ბევრად უფრო ზოგადი ანალიტიკური ძრავის დიზაინს, მაგრამ შემდეგ დაუბრუნდა თავდაპირველ დიზაინს. გაუმჯობესებულ დიზაინს, რომელზეც იგი მუშაობდა 1847-1849 წლებში, ეწოდა Difference Engine No.
ეს გვერდი შეიცავს ყველაზე მნიშვნელოვან მოვლენებს მანქანების დამატების განვითარების ისტორიაში. უნდა აღინიშნოს, რომ აქცენტი კეთდება არა მრავალრიცხოვან ექსპერიმენტულ მოდელებზე, რომლებმაც არ მიიღეს პრაქტიკული გავრცელება, არამედ დიზაინებზე, რომლებიც მასობრივი წარმოებით იყო. დაახლოებით V - VI სს. აბაკუსის გამოჩენა (ეგვიპტე, ბაბილონი)დაახლოებით VI საუკუნეში ჩინური აბაკუსი ჩნდება.
1846 კუმერის კალკულატორი (რუსეთის იმპერია, პოლონეთი). იგი ჰგავს სლონიმსკის მანქანას (1842 წელი, რუსეთის იმპერია), მაგრამ უფრო კომპაქტური. იგი ფართოდ გამოიყენებოდა მთელ მსოფლიოში 1970-იან წლებამდე, როგორც ანგარიშის იაფი ჯიბის ანალოგი.
1950-იანი წლები გამომთვლელი მანქანებისა და ნახევრად ავტომატური არითმომეტრების ზრდა. სწორედ ამ დროს გამოვიდა ელექტრო კომპიუტერების მოდელების უმეტესობა.
1962 - 1964 წწ პირველი ელექტრონული კალკულატორების გამოჩენა (1962 - ექსპერიმენტული სერია ANITA MK VII (ინგლისი), 1964 წლის ბოლოს ელექტრონული კალკულატორები აწარმოეს ბევრ განვითარებულ ქვეყანაში, მათ შორის სსრკ-ში (VEGA KZSM)). სასტიკი კონკურენტული ბრძოლა იწყება ელექტრონულ კალკულატორებსა და ყველაზე მძლავრ გამოთვლით მანქანებს შორის. მაგრამ კალკულატორების გამოჩენამ თითქმის არ იმოქმედა მცირე და იაფი დანამატის მანქანების წარმოებაზე (ძირითადად არაავტომატური და ხელით მომუშავე).
1968 წელი დაიწყო Contex-55-ის წარმოება, ალბათ უახლესი მაღალ ავტომატიზირებული დამატების მანქანა.
1969 წელი არითმომეტრების წარმოების პიკი სსრკ-ში. დამზადდა დაახლოებით 300 ათასი ფელიქსი და VK-1.
1978 წელს დაახლოებით ამ დროს შეწყდა ფელიქს-მ დანამატების წარმოება. შესაძლოა, ეს იყო მსოფლიოში წარმოებული დანამატის ბოლო ტიპი.
1988 წელი მექანიკური კომპიუტერის - სალარო „ოკას“ გამოშვების ბოლო ავთენტურად ცნობილი თარიღი.
1995-2002 წწ. მექანიკური სალარო აპარატები (KKM) „ოკა“ (მოდელები 4400, 4401, 4600) გამორიცხულია რუსეთის ფედერაციის სახელმწიფო რეესტრიდან. როგორც ჩანს, რუსეთის ტერიტორიაზე რთული მექანიკური კომპიუტერების გამოყენების ბოლო სფერო გაქრა.
2008 მოსკოვის ზოგიერთ მაღაზიაში ჯერ კიდევ არის აბაკ...
ბლეზ პასკალმა მნიშვნელოვანი კვალი დატოვა კაცობრიობის ისტორიაში. მეცნიერი მუშაობდა ცოდნის სხვადასხვა დარგში. იგი სამართლიანად ითვლება მათემატიკური ანალიზის, დიზაინის გეომეტრიის, ალბათობის თეორიის, ჰიდროსტატიკის ერთ-ერთ შემქმნელად (ფიზიკოსებმა და არა მარტო მათ იციან პასკალის კანონი, რომლის მიხედვითაც სითხეში წნევის ცვლილებები უცვლელად გადაეცემა სხვა წერტილებს). მექანიკური გამომთვლელი მოწყობილობა - "პასკალის ბორბალი".
ბლეზ პასკალი დაიბადა 1623 წლის ზაფხულში საფრანგეთის ქალაქ კლერმონ-ფერანში, საგადასახადო სამსახურის თავმჯდომარის, ეტიენ პასკალის ოჯახში. ცხოვრებამ ბლეზი არ გააფუჭა. ჯერ კიდევ ბავშვობაში, როცა ის ძალიან პატარა იყო, ბიჭი გაუგებარი ნერვული დაავადებით დაავადდა. სხვების სიტყვებიდან შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ის გაცოფებულმა ძაღლმა დაკბინა: ბიჭს საშინლად ეშინოდა წყლის, კრუნჩხვა და ბოლოს სრულიად უგრძნობლად დამშვიდდა და მკვდარი ეჩვენა. თუ ასეა, უცნობია როგორ გადარჩა. და ის არა მხოლოდ გადარჩა, არამედ მალევე გამოჯანმრთელდა ავადმყოფობისგან.
1631 წელს პასკალს დედა გარდაეცვალა და ამის შემდეგ მისი ოჯახი საცხოვრებლად პარიზში გადავიდა. ბლეზი ნიჭიერი ბავშვივით გაიზარდა. ადრეული ასაკიდანვე ბიჭს უყვარდა ზუსტი მეცნიერებები, აღზრდამ ამაში განსაკუთრებული როლი ითამაშა: რადგან თავად ბლეზის მამა კარგად ერკვეოდა მათემატიკაში, მეგობრობდა მარინ მერსენთან და ჟერარ დეზარგისთან, ერთხელ აღმოაჩინა და შეისწავლა მანამდე უცნობი ალგებრული მრუდი, რომელიც მას შემდეგ გახდა ცნობილი როგორც "პასკალის ლოკოკინა".
სწორედ მამამ მისცა ახალგაზრდა ბლეზს ევკლიდეს „საწყისები“. ბიჭმა მთელი წიგნი ახსნა-განმარტების მოთხოვნის გარეშე წაიკითხა. ამის შემდეგ მამამისმა დაიწყო სხვა ესეების მიცემა მათემატიკაში. ბლეზს ასევე ნება დართეს მონაწილეობა მიეღო მათემატიკური წრის შეხვედრებში - „მერსენის ხუთშაბათებში“, სადაც უკეთ გაეცნო იმ დროის გამოჩენილ მათემატიკოსებს. იმავე ადგილას, მან პირველად გააკეთა მოხსენება თეორემაზე, რომელიც პასკალის სახელს ატარებს. ის დღესაც არის გეომეტრიის ყველა კურსის განუყოფელი ნაწილი.
უკვე თექვსმეტი წლის ასაკში პასკალმა ჩამოაყალიბა თეორემა კონუსურ მონაკვეთში ჩაწერილ ექვსკუთხედზე (პასკალის თეორემა). ცნობილია, რომ მოგვიანებით მან თავისი თეორემიდან 400-მდე დასკვნა მიიღო.
რამდენიმე წლის შემდეგ ბლეზ პასკალმა შექმნა მექანიკური გამოთვლითი მოწყობილობა - დამამატებელი მანქანა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაამატოთ რიცხვები ათობითი რიცხვების სისტემაში. გადასახადების ამკრეფის ვაჟს, პასკალს გაუჩნდა გამოთვლითი მოწყობილობის აგების იდეა მამის დაუსრულებელი დამღლელი გამოთვლების ყურების შემდეგ. 1642 წელს, როდესაც პასკალი 19 წლის იყო, მან დაიწყო მუშაობა დამატების მანქანაზე. თვლიდნენ, რომ ეს გამოგონება წარმატებას მოუტანდა, მამა-შვილმა დიდი ფული ჩადო მათი მოწყობილობის შექმნაში. მაგრამ პასკალის კალკულატორს კლერკები დაუპირისპირდნენ - მათ ეშინოდათ მის გამო სამუშაოს დაკარგვის, ასევე დამსაქმებლები, რომლებიც თვლიდნენ, რომ სჯობდა იაფი ბუღალტერების დაქირავება, ვიდრე ძვირადღირებული მანქანის ყიდვა.
ამ მანქანაში ექვსნიშნა რიცხვის ციფრები დგინდებოდა ციფრული განყოფილებებით დისკების (ბორბლების) შესაბამისი ბრუნვით და ოპერაციის შედეგის წაკითხვა შეიძლებოდა ექვს ფანჯარაში - თითო თითოეულ ციფრზე. დისკები მექანიკურად იყო დაკავშირებული და დამატება ითვალისწინებდა ერთის შემდეგ ციფრზე გადასვლას. ერთეულების დისკი უერთდებოდა ათეულების დისკს, ათეულების დისკი ასეულების დისკს და ა.შ. თუ ბრუნვის დროს დისკმა გაიარა ნულზე, მაშინ შემდეგი დისკი ერთით წინ ბრუნავს. სხვა ოპერაციები ჩატარდა განმეორებითი დამატებების საკმაოდ მოუხერხებელი პროცედურის გამოყენებით და ეს იყო აპარატის მთავარი ნაკლი. თუმცა, პასკალის მიერ შეკავშირებული ბორბლების პრინციპის გამოგონება იყო საფუძველი, რომელზედაც აშენდა გამოთვლითი მოწყობილობების უმეტესობა მომდევნო სამი საუკუნის განმავლობაში.
პასკალმა განაგრძო მუშაობა აპარატის გაუმჯობესებაზე, კერძოდ, ის ცდილობდა შეექმნა მოწყობილობა კვადრატული ფესვის ამოსაღებად. მუშაობა გაგრძელდა 1652 წლამდე. კიდევ რამდენიმე თვეში ის თავის მანქანას გაუგზავნის ახალგაზრდა შვედ დედოფალ ქრისტინას, რომელიც ცნობილია თავისი ინტელექტით, ექსცენტრიულობითა და სტიპენდიით, შემდეგ კი სამუდამოდ დაშორდება კომპიუტერულ მეცნიერებას.
ბლეზ პასკალის "დამამატებელი მანქანა".
პასკალმა კანცლერ სეგუიერს თავისი მანქანის ერთ-ერთი პირველი წარმატებული მოდელი წარუდგინა. პიერ სეგიერის მფარველობა დაეხმარა მეცნიერს სამეფო პრივილეგიის მიღებაში 1649 წლის 22 მაისს, რამაც დაადგინა მისი პრიორიტეტი გამოგონებაში და უზრუნველყო მისი უფლება მანქანების დამზადებისა და გაყიდვის შესახებ. 1646 წლიდან 1649 წლამდე პასკალმა შექმნა რამდენიმე მანქანა და გაყიდა ზოგიერთი მათგანი.
შემორჩენილია შვიდი არითმეტიკული მანქანა, რომელთაგან ოთხი პარიზის ხელოვნებისა და ხელოსნობის მუზეუმშია, ერთი კლერმონის მუზეუმში და ორი კერძო კოლექციებში. პარიზის მუზეუმის ერთ-ერთი მანქანა დამოწმებულია პასკალის ხელნაწერით და დამზადების თარიღით (1652): „Esto probati instrumenti sumboium hoc: Blasius Pascal aguenus, ინვენტარი, 1652 წლის 20 მაისი“.
პასკალის მანქანა ფართოდ გამოიყენებოდა: საფრანგეთში ის 1799 წლამდე იყო გამოყენებული, ინგლისში კი 1971 წლამდე.
შემდგომში შეიქმნა გამომთვლელი (გამომთვლელი) მანქანები, ბლეზ პასკალის მანქანაზე შეუდარებლად უფრო ძვირი და რთული; მანქანები, რომელთა სარგებელი კაცობრიობისთვის ძნელია გადაჭარბებული... თუმცა მათი დასაწყისი მოკრძალებულ პასკალის ბორბალში უნდა ვეძებოთ.
24 წლის ასაკში ბლეზ პასკალი პარალიზებული გახდა. ყავარჯნებით ძლივს დადიოდა, მაგრამ მუშაობა განაგრძო. ოჰ, როგორ ერეოდა ეს ყავარჯნები მას! ბოლოს და ბოლოს, ახლა მან გადაწყვიტა ბოლომდე ამოეხსნა ატმოსფერული წნევის გამოცანა და საბოლოოდ დაასრულა გალილეოს, ტორიჩელის და რეის მრავალწლიანი მოღვაწეობა. თავდაპირველად ის ეთანხმებოდა ძველ სქოლასტიკურ აქსიომას: „დიახ, ცხადია, ბუნება ნამდვილად არ მოითმენს სიცარიელეს“. მაგრამ, როდესაც საქმე ბოლომდე მივიდა, მეცნიერმა გააცნობიერა, რომ „ბუნების ზიზღი სიცარიელის მიმართ“ სიტყვების ცარიელი ნაკრებია. თუ ეს მართალია, მთის მწვერვალზე და მის ძირში „ზიზღი“ ერთნაირი უნდა იყოს, თუ სხვაა – მაშინ საქმე ატმოსფეროს წნევაშია. მაგრამ როგორ მოვაწყოთ ასეთი ექსპერიმენტი, თუ ფეხებმა უარი თქვეს მასზე მსახურებაზე?!
1647 წლის ნოემბერში პასკალმა დაწვრილებითი წერილი მისწერა დის ქმარს, რომელშიც სთხოვა დაედგა ექსპერიმენტი, რომელიც ჩაფიქრებული ჰქონდა პუი-დე-დუმზე (სიმაღლე 1467 მეტრი). მხოლოდ მომდევნო წლის სექტემბერში, ცნობისმოყვარეობით დამწვარი ბლეზმა მიიღო ზუსტი პასუხი: მთის მწვერვალზე წნევა ნაკლებია, ვიდრე მის ძირში. პარიზში ის თავად იმეორებს ამ გამოცდილებას რივოლის ქუჩაზე მდებარე კოშკში. პასკალმა თავისი კვლევის შედეგები წარადგინა წიგნში „ახალი ექსპერიმენტები სიცარიელის შესახებ“ და ამიერიდან შევიდა ფიზიკის ისტორიაში, დაადგინა ჰიდროსტატიკის ძირითადი კანონი და დაადასტურა ტორიჩელის ვარაუდი ატმოსფერული წნევის არსებობის შესახებ.
როგორც ჩანს, ამ არაჩვეულებრივი ადამიანის სულმა დაამარცხა მისი სუსტი ხორცი, მაგრამ მოულოდნელად მკვეთრი შემობრუნება ხდება 25 წლის ბლეზ პასკალში. ის ტოვებს ყველა სწავლას მათემატიკასა და ფიზიკაში, კითხულობს მხოლოდ საღვთისმეტყველო წიგნებს, ხდება პირქუში და თავშეკავებული.
როგორ შეიძლება ახსნას ასეთი მკვეთრი ცვლილების მიზეზები? შესაძლოა, აქ როლი ითამაშა დანგრეულმა ნერვულმა სისტემამ და ხშირმა ძლიერმა თავის ტკივილმა და იანსენისტების მოდურმა სწავლებამ, რომლებმაც დაარწმუნეს ის, რომ მეცნიერების უარყოფა მსხვერპლი იქნებოდა ღმერთისთვის, რომელმაც მას ფიზიკური ტანჯვა გაუგზავნა. მასზე ასევე იმოქმედა მამის გარდაცვალებამ 1651 წელს და მისი საყვარელი უმცროსი დის ჟაკლინის მონაზვნობამ.
1655 წელს პასკალი დის გვერდით დასახლდა მონასტერში, სადაც დაწერა "წერილები პროვინციალს" - ფრანგული ლიტერატურის ბრწყინვალე ნიმუში, რომელიც შეიცავს იეზუიტების მწვავე კრიტიკას და ჭეშმარიტი მორალური ფასეულობების პროპაგანდას.
1658 წლიდან ბლეზ პასკალის ჯანმრთელობა სწრაფად გაუარესდა. კრისტიან ჰაიგენსმა, რომელიც პასკალს ეწვია 1660 წელს, მის წინ ძალიან მოხუცი კაცი დაინახა, თუმცა ის მხოლოდ 37 წლის იყო. ექიმებმა მას აკრძალეს ყოველგვარი ფსიქიკური სტრესი, მაგრამ პაციენტმა შეძლო დაეწერა ყველაფერი, რაც თავში მოუვიდა, სიტყვასიტყვით ნებისმიერ მასალაზე.
ბლეზ პასკალი გარდაიცვალა 1662 წლის 19 აგვისტოს, სიკვდილის წინ აღიარა მღვდელთან. მისი ბოლო სიტყვები იყო: "ღმერთმა არასოდეს მიმატოვოს!" დიდი მეცნიერი დაკრძალულია პარიზის სენტ-ეტიენ-დუ-მონის ეკლესიაში (St-Etienne-du-Mont).
გაკვეთა არ დაეხმარა ბლეზ პასკალის გარდაცვალების ზუსტი მიზეზის დადგენას, მაგრამ მუცლის ღრუს აშკარა დაზიანებები მიუთითებს ფილტვის ტუბერკულოზზე და კუჭის კიბოზე. თავის ტკივილი, რომელიც პასკალს მთელი ცხოვრება ატანჯა, გამოწვეული იყო ტვინის გარკვეული ნაწილების ორგანული დაზიანებით.
ბლეზის გარდაცვალების შემდეგ, იანსენისტმა მეგობრებმა იპოვეს ასეთი ჩანაწერების მთელი შეკვრა, ძაფებით შეკრული, რომელიც გაშიფრეს და გამოსცეს წიგნში სახელწოდებით ფიქრები. ამ ჩანაწერების მთავარი თემაა ღმერთისა და ადამიანის ურთიერთობა, ასევე ქრისტიანობის აპოლოგეტიკა იანსენისტური გაგებით. „ფიქრები“ შემოვიდა ფრანგული ლიტერატურის კლასიკაში, პასკალი კი თანამედროვე ისტორიაში ერთადერთ დიდ მწერალსა და დიდ მათემატიკოსად იქცა.
მთვარეზე კრატერი, SI წნევის ერთეული და პასკალის პროგრამირების ენა ბლეზ პასკალის სახელს ატარებს.
