Pascalin summauskone: luomishistoria, laite ja sen kehitys

Sisällysluettelo:

Pascalin summauskone: luomishistoria, laite ja sen kehitys
Pascalin summauskone: luomishistoria, laite ja sen kehitys
Anonim

Nerokkaat ihmiset ovat loistavia kaikessa. Tämä yleinen lausunto pätee täysin ranskalaiseen tiedemieheen Blaise Pascaliin. Keksijän tutkimusintressejä olivat fysiikka ja matematiikka, kirjallisuus ja filosofia. Pascalia pidetään yhtenä matemaattisen analyysin perustajista, hydrodynamiikan peruslain kirjoittajasta. Hänet tunnetaan myös ensimmäisenä mekaanisten tietokoneiden luojana. Nämä laitteet ovat nykyaikaisten tietokoneiden prototyyppejä.

Silloin mallit olivat ainutlaatuisia monella tapaa. Teknisiltä ominaisuuksiltaan ne ylittivät monet ennen Blaise Pascalia keksityt analogit. Mikä on "Pascalinan" historia? Mistä löydät nämä mallit nyt?

Ensimmäiset prototyypit

Laskennallisia prosesseja on yritetty automatisoida jo pitkään. Arabit ja kiinalaiset menestyivät parhaiten näissä asioissa. Juuri heitä pidetään sellaisen laitteen kuin helmitaulun löytäjinä. Toimintaperiaate on melko yksinkertainen. Laskelman suorittamiseksi on tarpeen siirtää luut yhdestä osasta toiseen. Tuotteet mahdollistivat lisäksi vähennyslaskuoperaatioiden suorittamisen. Ensimmäisten arabialaisten ja kiinalaisten abacusien haitat olivatliittyy vain siihen, että kivet murenivat helposti siirron aikana. Joistain takapihan kaupoista löytyy edelleen yksinkertaisimpia arabialaisia abacus-tyyppejä, mutta nyt niitä kutsutaan tileiksi.

Arabialainen abacus
Arabialainen abacus

Ongelman relevanssi

Pascal aloitti autonsa suunnittelun 17-vuotiaana. Ajatus tarpeesta automatisoida teini-ikäisen rutiininomaiset laskentaprosessit sai alkunsa hänen oman isänsä kokemuksesta. Tosiasia on, että loistavan tiedemiehen vanhempi työskenteli veronkerääjänä ja istui pitkään ikävien laskelmien takana. Itse suunnittelu kesti kauan ja vaati tiedemieheltä suuria fyysisiä, henkisiä ja aineellisia investointeja. Jälkimmäisessä tapauksessa Blaise Pascalia avusti hänen oma isänsä, joka tajusi nopeasti poikansa kehittämisen edut.

Kilpailijat

Totta kai tuolloin ei puhuttu sähköisten laskentamenetelmien käytöstä. Kaikki tehtiin vain mekaniikan ansiosta. Pyörien pyörityksen käyttöä lisäysoperaation suorittamiseen ehdotettiin kauan ennen Pascalia. Esimerkiksi Wilhelm Schickardin vuonna 1623 luoma laite ei ollut yhtä suosittu aikoinaan. Pascal-koneessa ehdotettiin kuitenkin tiettyjä teknisiä innovaatioita, jotka yksinkertaistavat merkittävästi lisäysprosessia. Esimerkiksi ranskalainen keksijä kehitti järjestelmän yksikön siirtämiseksi automaattisesti, kun numero siirtyy korkeimmalle tasolle. Tämä mahdollisti moninumeroisten lukujen lisäämisen ilman ihmisen puuttumista laskentaprosessiin, mikä käytännössä eliminoi virheiden ja epätarkkuuksien riskin.

Ulkonäkö jatoimintaperiaate

Visuaalisesti Pascalin ensimmäinen summauskone näytti tavalliselta metallilaatikolta, jossa toisiinsa liitetyt hammaspyörät sijaitsivat. Käyttäjä asettaa valitsinpyöriä pyörittämällä hänelle tarpeelliset arvot. Jokainen niistä oli merkitty numeroilla 0-9. Kun täysi kierros tehtiin, vaihde vaihtoi viereistä vaihdetta (vastaten korkeampaa tasoa) yhden yksikön verran.

Pascalin mekanisoitu laskentalaite
Pascalin mekanisoitu laskentalaite

Ensimmäisessä mallissa oli vain viisi vaihdetta. Myöhemmin Blaise Pascalin laskukoneeseen tehtiin joitain muutoksia vaihteiden määrän kasvun suhteen. Niitä oli 6, sitten luku nousi 8:aan. Tämä innovaatio mahdollisti laskelmien suorittamisen jopa 9 999 999. Vastaus ilmestyi laitteen yläosaan.

Toiminnot

Pascalin laskukoneen pyörät pystyivät pyörimään vain yhteen suuntaan. Tämän seurauksena käyttäjä pystyi suorittamaan vain lisäystoimintoja. Tietyllä taidolla laitteet sovitettiin myös kertolaskuihin, mutta tässä tapauksessa laskelmien suorittaminen oli huomattavasti vaikeampaa. Samat numerot piti lisätä useita kertoja peräkkäin, mikä oli erittäin hankalaa. Pyörän kyvyttömyys kääntää vastakkaiseen suuntaan ei mahdollistanut laskelmia negatiivisilla luvuilla.

Pascal kone
Pascal kone

Jakelu

Prototyypin luomisen jälkeen tiedemies on valmistanut noin 50 laitetta. Pascalin mekaaninen kone herätti ennennäkemättömän kiinnostuksen Ranskassa. VastaanottajaValitettavasti tuote ei koskaan voittanut laajaa levitystä huolimatta suuren yleisön ja tiedeyhteisön resonanssista.

Tuotteiden suurin ongelma oli niiden korkea hinta. Tuotanto oli kallista, mikä luonnollisesti vaikutti negatiivisesti koko laitteen lopulliseen hintaan. Juuri julkaisun vaikeudet johtivat siihen, että tiedemies pystyi myymään enintään 16 mallia koko elämänsä aikana. Ihmiset arvostivat kaikkia automaattisen laskennan etuja, mutta eivät halunneet ottaa laitteita.

Pankit

Pääpaino Blaise Pascalin toteutuksessa asetti sen pankeille. Mutta suurin osa rahoituslaitoksista kieltäytyi ostamasta konetta automaattisia maksuja varten. Ongelmat johtuivat Ranskan monimutkaisesta rahapolitiikasta. Maassa tuolloin oli livrejä, denierejä ja souseja. Yksi livre koostui 20 sousta ja yksi sous 12 denieristä. Eli desimaalijärjestelmä sellaisenaan puuttui. Tästä syystä Pascal-koneen käyttäminen pankkisektorilla oli käytännössä mahdotonta. Ranska siirtyi muissa maissa käyttöön otettuun laskentajärjestelmään vasta vuonna 1799. Kuitenkin tämän ajan jälkeenkin automaattisen laitteen käyttö oli huomattavasti monimutkaista. Tämä on jo ratkaissut aiemmin mainitut tuotannon vaikeudet. Työ oli enimmäkseen manuaalista, joten jokainen kone vaati huolellista työtä. Tämän seurauksena he yksinkertaisesti lopettivat niiden valmistamisen periaatteessa.

Pascal-koneiden kehitys
Pascal-koneiden kehitys

Viranomaisten tuki

Yksi ensimmäisistä automaattisista laskukoneista, jotka Blaise Pascal esitteli liittokanslerilleSeguier. Tämä v altiomies tuki aloittelevaa tiedemiestä automaattisen laitteen luomisen alkuvaiheessa. Samaan aikaan kansleri onnistui saamaan kuninka alta oikeudet tämän yksikön tuotantoon erityisesti Pascalille. Vaikka koneen keksintö oli kokonaan tiedemiehen itsensä omistuksessa, Ranskassa ei tuolloin kehitetty patenttioikeutta. Kuninkaallinen etuoikeus saatiin vuonna 1649.

Myynti

Kuten edellä sanottiin, Pascalin kone ei saanut laajaa levitystä. Tiedemies itse harjoitti vain laitteiden valmistusta, hänen ystävänsä Roberval vastasi myynnistä.

Kehitys

Pascalin tietokoneessa toteutettu mekaanisten hammaspyörien pyörimisperiaate otettiin perustaksi muiden vastaavien laitteiden kehittämiselle. Ensimmäinen onnistunut parannus johtuu saksalaisesta matematiikan professorista Leibnizistä. Lisäyskoneen luominen on päivätty 1673. Numeroiden lisäyksiä tehtiin myös desimaalijärjestelmässä, mutta itse laite erottui erinomaisesta toimivuudesta. Tosiasia on, että sen avulla oli mahdollista paitsi suorittaa yhteenlaskua, myös kertoa, vähentää, jakaa ja jopa erottaa neliöjuuren. Tiedemies lisäsi suunnitteluun erityisen pyörän, joka mahdollisti toistuvien lisäystoimintojen nopeuttamisen.

Wilhelm Leibniz
Wilhelm Leibniz

Leibniz esitteli tuotteensa Ranskassa ja Englannissa. Yksi autoista pääsi jopa Venäjän keisarille Pietari Suurelle, joka esitteli sen Kiinan hallitsijalle. Tuote oli kaukana täydellisestä. Pyörä, jonka Leibniz keksi vähentääkseen myöhemminalettiin käyttää muissa lisäyskoneissa.

Leibnizin laskentakone
Leibnizin laskentakone

Mekaanisten tietokoneiden ensimmäinen kaupallinen menestys juontaa juurensa 1820-luvulle. Laskimen on luonut ranskalainen keksijä Charles Xavier Thomas de Colmar. Toimintaperiaate on monella tapaa samanlainen kuin Pascalin kone, mutta itse laite on pienempi, hieman helpompi valmistaa ja halvempi. Tämä määräsi kauppiaiden menestyksen.

Luomisen kohtalo

Tietemies loi koko elämänsä aikana noin 50 konetta, joista vain muutama on "selvinyt" tähän päivään asti. Nyt on luotettavasti mahdollista jäljittää vain 6 laitteen kohtalo. Neljä mallia on pysyvästi säilytetty Pariisin taide- ja käsityömuseossa ja kaksi muuta Clermontin museossa. Loput tietokonelaitteet löysivät kotinsa yksityisistä kokoelmista. Ei tiedetä varmasti, kuka ne nyt omistaa. Myös yksiköiden huollettavuus on suuren kysymyksen alla.

Pascal-koneen ulkonäkö
Pascal-koneen ulkonäkö

Mielipiteet

Jotkut elämäkerran kirjoittajat yhdistävät Pascalin lisäyskoneen kehittämisen ja luomisen keksijän itsensä terveyteen. Kuten edellä mainittiin, tiedemies aloitti ensimmäisen työnsä nuoruudessaan. He vaativat kirjailij alta v altavaa henkistä ja fyysistä voimaa. Työtä tehtiin lähes 5 vuotta. Tämän seurauksena Blaise Pascal alkoi kärsiä vakavista päänsäryistä, jotka seurasivat häntä koko loppuelämänsä.

Suositeltava: