Sumator(din grecescul arithmys - număr și ... metru), un computer desktop pentru efectuarea de operații aritmetice. O mașină pentru calcule aritmetice a fost inventată de B. Pascal (1641), dar prima mașină practică care a efectuat 4 operații aritmetice a fost construită de ceasornicarul german Hahn (1790). În 1890, mecanicul din Sankt Petersburg V. T. Odner a lansat producția de mașini de calcul rusești, care au servit drept prototip pentru modelele ulterioare A..

A. este echipat cu un mecanism de setare și transfer de numere la contor, un numărător de rotații, un contor de rezultate, un dispozitiv pentru anularea rezultatului și o acționare manuală sau electrică. A. este cel mai eficient la efectuarea operaţiilor de înmulţire şi împărţire. Odată cu dezvoltarea tehnologiei computerelor, calculatoarele sunt înlocuite cu calculatoare mai avansate bazate pe tastatură.

SUMATOR- mașină de numărat de birou pentru efectuarea directă a patru operații aritmetice. În A., un număr cu o singură cifră de la O la 9 este reprezentat prin rotirea unei roți, numită roată de numărare, printr-un anumit unghi. Fiecare cifră a unui număr cu mai multe cifre are propria sao roată de numărare ale cărei unghiuri de rotație reprezintă toate cele 10 cifre ale unei cifre date; aceste numere sunt marcate pe circumferința roții 1. Un sistem de numărare a roților echipat cu un dispozitiv de transmitere a zecilor, adică un dispozitiv datorită căruia o rotație completă a roții dintr-o categorie implică o rotire a roții din categoria următoare. printr-un unghi unitar (36°), se numește contor 2. Contorul este unul dintre mecanismele principale ale mașinii de adăugare. În plus, A. are un mecanism pentru setarea acestor numere 3, un dispozitiv pentru ștergerea rezultatului 4 și o unitate 5, manuală sau electrică. Operația de însumare într-o mașină de adunare se realizează prin însumarea secvențială a unghiurilor de rotație ale roților de numărare corespunzătoare numerelor de însumare, scădere - prin scăderea unghiurilor de rotație ale roților de numărare. Înmulțirea se realizează prin însumare pe biți, iar împărțirea se face prin scădere pe biți. Principiul de numărare inerent aritmeticii este cunoscut de foarte mult timp, dar primele modele practice de aritmetică au fost foarte primitive. Setarea numerelor a fost incomod și a consumat timp, problema transmiterii zecilor nu a fost rezolvată în mod satisfăcător etc. De-a lungul timpului, modelele au suferit îmbunătățiri radicale: designul a fost schimbat și capacitățile operaționale au fost extinse. Designul original al mașinii îi aparține lui I. L. Chebyshep, care a propus o mașină de calcul „cu mișcare continuă”. O îmbunătățire semnificativă a designului obișnuit al lui A. cu o schimbare continuă a sumei cifrelor a fost realizată datorită invenției ( 1871) Inginerul rus Odnerim al mecanismului de instalare. Roțile secundare sunt încă folosite în aeronavele cu modele interne și străine. Modern A. au o serie de îmbunătățiri ulterioare: electrice. drive, setarea tastelor acestor numere, dispozitive pentru numărare automată, pentru înregistrarea automată a rezultatelor etc. I! În Uniunea Sovietică, cel mai utilizat A. „Felix” și semi-automat A. „KSM”.

Lit.: Chebyshe v II. L., Mașină de calculat cu mișcare continuă, trad. cu fraip., Full eibr. cit., vol. 4, -M,- L. .1 948; Bool V. G., Aritmometru 4i bysheia, „Proceedings of Department of Human Rights. Științe ale Societății Iubitorilor de Istorie Naturală”, 1 894, vol. 7, nr. 1; Moștenirea științifică a lui P. L. Chebyshev, nr. 2, M,-. 1., 194 5 (p. 72); G şi i o d m a şi V. A., Mecanizare contabilă. M., 1940.

Aritmometru (din greacă αριθμός - „număr”, „număr” și greacă.μέτρον - „măsură”, „metru”), o mașină de calcul mecanică de birou (sau portabilă) concepută pentru înmulțirea și împărțirea precisă, precum și pentru adunare și scădere.

Desktop sau portabil: De cele mai multe ori, mașinile de adăugare erau desktop sau „montate pe genunchi” (ca și laptopurile moderne existau ocazional modele de buzunar (Curta); Prin aceasta se deosebeau de calculatoarele mari de podea, cum ar fi tabulatoarele (T-5M) sau calculatoare mecanice(Z-1, Motorul de diferență al lui Charles Babbage).

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 precis: mașinile de adăugare 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).

Adunarea și scăderea: 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 operație, 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

150-100 î.Hr e. - Mecanismul Antikythera creat în Grecia

1623 - Wilhelm Schickard a inventat „ceasul de calcul”

1642 - Blaise Pascal a inventat "pascalina"

1672 - A fost creat Calculatorul lui Leibniz - prima mașină de adăugare din lume. În 1672, a apărut o mașină de doi biți, iar în 1694, o mașină de doisprezece biți. Această mașină de adăugare nu a fost folosită pe scară largă deoarece era prea complexă și scumpă pentru vremea lui.

1674 - A fost creată mașina Moreland

1820 - A început Thomas de Colmar producție în serie mașini de adăugare. În general, erau similare cu mașina de adăugare Leibniz, dar aveau o serie de diferențe de design.

1890 - a început producția în serie a mașinilor de adaos Odhner - cel mai comun tip de mașini de adaos din secolul al XX-lea. Mașinile de adăugare a lui Odhner includ, în special, faimosul „Felix”.

1919 - A apărut Mercedes-Euklid VII - prima mașină automată din lume, adică o mașină de adăugare capabilă să efectueze în mod independent toate cele patru operații aritmetice de bază.

anii 1950 - Apariția calculatoarelor și a mașinilor de adăugare semiautomate. În acest moment au fost lansate majoritatea modelelor electromecanice.

calculatoare

1969 - Apogeul producției de mașini de adăugare în URSS.

Au fost produse aproximativ 300 de mii de Felixe și VK-1.

sfârșitul anilor 1970 - începutul anilor 1980 - În această perioadă, calculatoarele electronice au înlocuit în sfârșit mașinile de adăugare de pe rafturile magazinelor.

Modele de aritmometre:

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 neautomate și

mașini 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

„Aritmometrul sistemului V. T. Odner” sunt primele aritmometre de acest tip. Au fost produse în timpul vieții inventatorului (aproximativ 1880-1905) la o fabrică din Sankt Petersburg.

„Soyuz” - produs din 1920 la Fabrica de Mașini de Calcul și de Scris din Moscova.

„OriginalDynamo” a fost produs din 1920 la uzina Dynamo din Harkov.

„Felix” este cea mai comună mașină de adăugare din URSS. Produs din 1929 până la sfârșitul anilor 1970.

VK-3 este clona sa 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

Așezați primul termen pe pârghii.

Întoarceți mânerul de la dvs. (în sensul acelor de ceasornic). În acest caz, numărul de pe pârghii este introdus în contorul de însumare.

Puneți al doilea termen pe pârghii.

Întoarceți mânerul de la dvs. În acest caz, numărul de pe pârghii va fi adăugat la numărul din contorul de însumare.

Rezultatul adunării este pe contorul de însumare.

Scădere

Setați minuend pe pârghii.

Întoarceți mânerul de la dvs. În acest caz, numărul de pe pârghii este introdus în contorul de însumare.

Setați subtrahend pe pârghii.

Rotiți mânerul spre dvs. În acest caz, numărul de pe pârghii este scăzut din numărul de pe contorul de însumare.

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

Setați primul multiplicator pe pârghii.

Întoarce mânerul de la tine până când apare al doilea multiplicator pe contorul de rotire.

Înmulțirea folosind consola

Prin analogie cu înmulțirea cu o coloană, se înmulțesc cu fiecare cifră, scriind rezultatele cu un offset. Decalajul 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:

Mutați consola până la capăt spre stânga.

Setați multiplicatorul pe pârghii cu o sumă mai mare (pe ochi) de numere (5678).

Întoarceți mânerul de la dvs. până când prima cifră (în dreapta) a celui de-al doilea multiplicator (4) apare pe contorul de rotire.

Deplasați consola cu un pas spre dreapta.

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).

Rezultatul înmulțirii este pe contorul de însumare.

Diviziune

Luați în considerare cazul împărțirii a 8765 la 432:

Setați dividendul pe pârghii (8765).

Mutați consola în al cincilea spațiu (patru pași la dreapta).

Marcați sfârșitul întregii părți a dividendului cu „virgule” metalice pe toate contoarele (virgulele ar trebui să fie într-o coloană înainte de numărul 5).

Întoarceți mânerul de la dvs. În acest caz, dividendul este introdus în contorul de însumare.

Resetați contorul de centrifugare.

Puneți separatorul (432) pe pârghii.

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.

Rotiți butonul spre dvs. până când obțineți un număr negativ (exces, indicat de sunetul unui clopoțel). Rotiți butonul înapoi cu o tură.

Mutați consola cu un pas spre stânga.

Urmați pașii 8 și 9 până în poziția extremă a consolei.

Rezultatul este modulul numărului de pe contorul de spin, părțile întregi și fracționale sunt separate prin virgulă.

Restul se află pe contorul de însumare.

Literatură:

Organizarea si tehnologia mecanizarii contabile; B. Drozdov, G. Evstigneev, V. Isakov; 1952

Mașini de calculat;

I. S. Evdokimov, G. P. Evstigneev, V. N. Kriushin; 1955 Calculatoare, V. N. Ryazankin, G. P. Evstigneev, N. N. Tresvyatsky. Partea 1. Directorul Biroului Central

informatii tehnice
instrumentare și automatizare;
1958 (din grecescul αριθμός - „număr”, „numărător” și grecescul μέτρον - „măsură”, „metru”) - o mașină de calcul mecanică de birou (sau portabilă) concepută pentru înmulțirea și împărțirea precisă, precum și pentru adunare și scădere .. 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 precis: mașinile de adăugare 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).
Adunarea și scăderea: 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 operație, 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.

Poveste

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

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

1623
Prima mașină de calcul (Germania, Wilhelm Schickard). Este format din dispozitive separate - însumarea, înmulțirea și înregistrarea. Până în 1957 nu se știa aproape nimic despre acest dispozitiv, așa că nu a avut un impact semnificativ asupra dezvoltării ingineriei informatice.

1642
Mașina de adăugare pe opt biți a lui Blaise Pascal. Spre deosebire de mașina lui Schiccard, mașina lui Pascal a devenit relativ cunoscută în Europa și până de curând a fost considerată prima mașină de calcul din lume. În total, au fost produse câteva zeci de mașini.

1672 - 1694
A fost creată prima mașină de adăugare (Gottfried Leibniz, Germania). În 1672, a apărut o mașină de doi biți, iar în 1694, o mașină de doisprezece biți. Invenția lui Leibniz este extrem de importantă din punct de vedere teoretic (în primul rând, el a creat arhitectura standard a mașinii de adăugare, care a fost folosită până în anii 1970; în al doilea rând, a creat „rotul Leibniz”, pe baza căruia mașina de adăugare Thomas a fost realizat), dar nu a fost utilizat pe scară largă în practică deoarece era prea complicat și costisitor pentru timpul său.

1820
Prima mașină de adăugare comercială în serie, adică utilizată nu pentru demonstrarea comunității științifice, ci pentru vânzare și utilizare ulterioară în practică. (produs de K. S. K. Thomas). În general, această mașină de adăugare a fost similară cu mașina de adăugare Leibniz, dar a avut o serie de diferențe de design. Mașini similare au fost produse până în anii 1920, iar un design similar echipat cu o tastatură a fost produs până în anii 1970.
Un exemplu tipic de mașină de adăugare a pârghiei Thomas este cel afișat pe site-ul web Bunzel-Delton.

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

1873 - 1890
Mașina de adăugare a lui Odhner (1873 - model experimental, 1890 - începerea producției de masă). Adăugările lui Odhner au fost produse practic neschimbate până în anii 1970 (poate chiar până în anii 1980).
O mașină de adăugare tipică Odhner este Felix - cea mai comună mașină de adăugare sovietică.

1876 ​​- 1881
Mașina de adunare a lui Cebyshev (1876 - mașină de adunare, 1881 - prefix de înmulțire și împărțire). Mașina de adăugare a lui Cebyshev a fost prima care a implementat înmulțirea automată prin metoda adunării secvențiale și a mișcării căruciorului, precum și o metodă foarte fiabilă de transmitere a zecilor folosind un mecanism planetar. Cu toate acestea, această mașină de adăugare nu a fost utilizată pe scară largă, deoarece era incomod de utilizat.

1885
Burroughs (SUA, W. Burroughs) Prima mașină de adăugare în două perioade cu introducere completă a tastelor și un dispozitiv de imprimare.

1887
Comptometr (SUA, Dorra Felt) - prima mașină serială cu cheie completă însumând o singură perioadă. Comptometrele au fost produse cu modificări minore până în anii 1960 (anii 1970?) Erau slab potrivite pentru scădere, înmulțire și împărțire, dar adunarea nu era foarte bună. numere lungi au produs mai repede decât orice altă mașină (inclusiv, probabil, calculatoare moderne).

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 lucra cu de mare vitezăŞi nivel scăzut zgomot în timpul funcționării (dacă și alte dispozitive funcționează silențios). Pe acest principiu sunt construite cele mai rapide mașini de adăugare - Marchant Silent Speed ​​​​(Merchant).
În același timp, Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), modelul I" este primul (sau, conform cel puţin, una dintre primele) mașini de adunare cu împărțire 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 mulți ţările dezvoltate, incl. în 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.

Când și de către cine a fost inventată prima mașină de adăugare? 14 iunie 2014

Totul a început cu un basm. La urma urmei, Călătoriile lui Gulliver este încă un basm? O poveste spusă de cei răi și spiritual Jonathan Swift (1667 - 1745). Un basm în care a ridiculizat multe dintre prostiile și prostiile din lumea sa contemporană. De ce, și-a făcut mișto de el - a urinat fără rușine pe tot ce era posibil. La fel ca eroul operei sale, care a turnat urină pe palatul regal din Lilliput când a luat foc.

În cea de-a treia carte despre călătoriile lui Gulliver, acest doctor sensibil ajunge pe insula zburătoare Laputa, unde locuiesc oameni de știință geniali. Ei bine, există doar un pas de la geniu la nebunie și, potrivit lui Jonathan Swift, oamenii de știință din Laputan au făcut acest pas. Invențiile lor ar trebui să promite beneficii întregii omeniri. Între timp, arată amuzant și jalnic.

Printre alți oameni de știință laputieni, a fost unul care a inventat o mașină pentru a scrie invenții strălucitoare, romane și tratate științifice. Toate acestea ar fi trebuit să se întâmple complet la întâmplare pe o mașină formată din multe cuburi asemănătoare zarurilor. Patruzeci de elevi au răsucit mânerele care au pus în mișcare toate aceste cuburi, care ca urmare s-au întors cu fețe diferite, formând tot felul de cuvinte și combinații de cuvinte, din care mai devreme sau mai târziu urmau să se formeze creații geniale.

Se știe că J. Swift, sub forma acestui om de știință, și-a parodiat contemporanul mai în vârstă Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716). Sincer să fiu, Leibniz nu era demn de un asemenea ridicol. Relatarea sa științifică include multe descoperiri și invenții, inclusiv analiză matematică, calcul diferențial și integral, combinatorie și logică matematică. Țarul Petru I (scris despre el la 25 aprilie 2014) în timpul șederii sale în Germania din 1712 s-a întâlnit cu Leibniz. Leibniz a reușit să insufle împăratului rus două idei importante care au influențat dezvoltarea ulterioară a Imperiului Rus. Aceasta este ideea creării Academiei Imperiale de Științe și ideea „Tabelului de ranguri”

Printre invențiile lui Leibniz se numără prima mașină de adăugare din lume, pe care a inventat-o ​​în 1672. Această mașină de adăugare trebuia să automatizeze calculele aritmetice, care până atunci erau considerate apanajul minții umane. În general, Leibniz a răspuns la întrebarea „poate o mașină să gândească?” a răspuns pozitiv, iar Swift l-a ridiculizat pentru asta.

De altfel, G.V Leibniz nu poate fi considerat adevăratul inventator al mașinii de adăugare. I-a venit ideea, a realizat prototipul. Dar adevărata mașină de adăugare a fost inventată în 1874 de Vilgod Odner. V. Odner era suedez, dar locuia la Sankt Petersburg. Și-a brevetat invenția mai întâi în Rusia și apoi în Germania. Și producția mașinilor de adăugare a lui Odhner a început în 1890 la Sankt Petersburg și în 1891 în Germania. Deci Rusia nu este doar locul de naștere al elefanților, ci și locul de naștere al mașinilor de adăugare.

După revoluție, producția de mașini de adăugare în URSS a rămas. Aritmometrele au fost produse inițial la Moscova, la uzina Dzerzhinsky. De aceea l-au numit „Felix”. Până în anii 1960, mașinile de adăugare erau produse la fabricile din Kursk și Penza.

„Celul culminant” al designului mașinii de adăugare a lui V. Odner a fost o roată dințată specială cu un număr variabil de dinți. Această roată a fost numită „Roata Odhner” și, în funcție de poziția pârghiei speciale, putea avea de la unul la nouă dinți.

Panoul mașinii de adăugare avea 9 cifre. În consecință, 9 roți Odner au fost atașate de axa aritmometrului. Numerele din cifre au fost setate prin deplasarea manetei de-a lungul panoului într-una din cele 10 poziții, de la 0 la 9. În același timp, numărul corespunzător de dinți s-a extins pe fiecare dintre roți. După ce ați tastat un număr, puteți roti manivela într-o direcție (pentru adunare) sau în cealaltă direcție (pentru scădere). În acest caz, dinții fiecărei roți s-au îmbinat cu una dintre cele 9 roți dințate intermediare și i-au întors cu numărul corespunzător de dinți. Numărul corespunzător a apărut pe contorul rezultat. După aceasta, al doilea număr a fost format și cele două numere au fost adăugate sau scăzute. Pe căruciorul mașinii de adăugare era un numărător de rotații cu mâner, care a fost resetat la zero dacă era necesar.

Înmulțirea a fost efectuată prin adunare repetată și împărțirea prin scădere repetată. Dar înmulțirea numerelor cu mai multe cifre, de exemplu, 15 cu 25, setând mai întâi numărul 15 și apoi rotind mașina de adăugare de 25 de ori într-o direcție, a fost plictisitoare. Cu o astfel de abordare, o eroare s-ar putea strecura cu ușurință în calcule.

Pentru a înmulți sau a împărți numerele cu mai multe cifre, căruciorul a fost făcut mobil. În acest caz, înmulțirea, de exemplu, cu 25 a fost redusă la deplasarea căruciorului la dreapta cu o cifră, două rotiri ale butonului spre „+”. După aceasta, trăsura s-a deplasat spre stânga și mânerul s-a întors de încă 5 ori. Împărțirea a fost efectuată în același mod, doar mânerul trebuia rotit spre „-”

Mașina de adăugare a fost simplă, dar foarte dispozitiv eficient. Până la apariția calculatoarelor și calculatoarelor electronice, a fost utilizat pe scară largă în toate sectoarele economiei naționale a URSS.

Și în instituțiile științifice. Calculele pentru proiectul atomic au fost efectuate folosind mașini de adăugare. Dar calculele pentru lansarea sateliților pe orbită și calculele pentru o bombă cu hidrogen au fost foarte complexe. Nu mai era posibil să le produci manual. Așadar, în Uniunea Sovietică a fost dat undă verde pentru producția și utilizarea calculatoarelor electronice. Deși cibernetica, după cum știți, era o curvă publică pe patul imperialismului american.

Sumator(din grecescul αριθμός - „număr”, „numărător” și grecescul μέτρον - „măsură”, „metru”) - o mașină de calcul mecanică de birou (sau portabilă) concepută 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” (ca și laptopurile moderne au existat ocazional modele de buzunar). 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 sau poate efectua o parte din operațiuni folosind un motor electric (cele mai avansate mașini de adăugare - calculatoare, de exemplu „Facit CA1-13”, folosesc un motor electric pentru aproape orice operațiune) .

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.

Motorul diferențelor lui Charles Babbage

Figura 9. Motorul diferențelor lui Charles Babbage

Istoria creației

Charles Babbage, pe când se afla în Franța, a făcut cunoștință cu lucrările lui Gaspard de Prony, care a servit ca șef al biroului de recensământ sub guvernul francez între 1790 și 1800. Prony, care a fost însărcinat cu calibrarea și îmbunătățirea tabelelor trigonometrice logaritmice în pregătirea pentru introducerea sistemului metric, a propus ca munca să fie împărțită în trei niveluri. Pe nivel superior un grup de matematicieni de seamă s-a angajat în derivarea expresiilor matematice potrivite pentru calcule numerice. Al doilea grup a calculat valorile funcției pentru argumente distanțate între cinci sau zece intervale. Valorile calculate au fost incluse în tabel ca valori de referință. După aceasta, formulele au fost trimise celui de-al treilea, cel mai numeros grup, ai cărui membri efectuau calcule de rutină și erau numiți „calculatori”. Li s-a cerut doar să adauge și să scadă cu atenție în succesiunea determinată de formulele primite de la al doilea grup.

Munca lui De Prony (niciodată finalizată din cauza vremurilor revoluționare) l-a determinat pe Babbage să se gândească la posibilitatea creării unei mașini care să înlocuiască al treilea grup - calculatoarele. În 1822, Babbage a publicat un articol care descrie o astfel de mașină și în curând a început crearea sa practică. Ca matematician, Babbage era familiarizat cu metoda de aproximare a funcțiilor prin polinoame și de calculare a diferențelor finite. Pentru a automatiza acest proces, a început să proiecteze o mașină, care a fost numită - diferenţă. Această mașină trebuia să fie capabilă să calculeze valorile polinoamelor până la a șasea putere cu o precizie de până la a 18-a cifră.

În același 1822, Babbage a construit un model de motor diferențiat, format din role și roți dințate rotite manual folosind o pârghie specială. După ce și-a asigurat sprijinul Societății Regale, care a considerat munca sa „eminamente demnă de sprijin public”, Babbage a abordat guvernul britanic cu o cerere de finanțare a dezvoltării la scară largă. În 1823, guvernul britanic i-a oferit o subvenție de 1.500 de lire sterline (suma totală a subvențiilor guvernamentale primite de Babbage pentru proiect s-a ridicat în cele din urmă la 17.000 de lire sterline).

În timpul dezvoltării mașinii, Babbage nu și-a imaginat toate dificultățile asociate cu implementarea acesteia și nu numai că nu a îndeplinit cei trei ani promis, dar nouă ani mai târziu a fost forțat să-și suspende munca. Cu toate acestea, o parte a mașinii a început să funcționeze și a efectuat calcule cu o precizie și mai mare decât se aștepta.

Figura 10. Motor de diferență Nr. 2

Proiectarea mașinii de diferențe sa bazat pe utilizarea sistemului numeric zecimal. Mecanismul era acţionat de mânere speciale. Când finanțarea pentru Difference Engine a încetat, Babbage a început să proiecteze o versiune mult mai generală motor analitic, dar apoi încă a revenit la dezvoltarea inițială. Proiectul îmbunătățit la care a lucrat între 1847 și 1849 a fost numit „Motorul de diferență nr. 2”(engleză) Diferenţă Motor Nu. 2 ).

Bazat pe lucrările și sfaturile lui Babbage, editorul, inventatorul și traducătorul suedez Georg Schutz (suedez Georg Scheutz) începând cu 1854, a reușit să construiască mai multe motoare diferențiate și chiar a reușit să vândă unul dintre ele biroului guvernului britanic în 1859. În 1855, motorul de diferență al lui Schutz a primit o medalie de aur la Expoziția Mondială de la Paris. Un timp mai târziu, un alt inventator, Martin Vibreg (suedez Martin Wiberg), a îmbunătățit designul mașinii Schutz și l-a folosit pentru a calcula și a publica tabele logaritmice tipărite.

În perioada 1989-1991, pentru bicentenarul nașterii lui Charles Babbage, pe baza sa lucrări originale o copie de lucru a fost asamblată la Muzeul de Știință din Londra diferenta motor nr. 2. În 2000, în același muzeu a început să funcționeze o imprimantă, inventată și de Babbage pentru mașina lui. După eliminarea inexactităților minore de design găsite în desenele vechi, ambele modele au funcționat impecabil. Aceste experimente au pus capăt lungii dezbateri despre operabilitatea fundamentală a desenelor lui Charles Babbage (unii cercetători cred că Babbage a introdus în mod deliberat inexactități în desenele sale, încercând astfel să-și protejeze creațiile de copierea neautorizată).