Блез Паскаль створив першу механічну лічильну машину. Блез Паскаль і його обчислювальні пристрої. Ідеї \u200b\u200bЧарльза Беббіджа
паскалина
Перше обчислювальний пристрій, що одержав популярність ще за життя автора, було «паскалина» або, як його іноді називають, «Паскалево колесо». Воно було створено в 1644 році Блез Паскаль (19.06.1623-19.08.1662) і на століття зайняло місце першої лічильної машини, так як в той час про «обчислює годиннику» Шиккарда було відомо вкрай вузькому колу людей.
Створення «Паскаліни» було викликано бажанням Паскаля допомогти своєму батькові. Справа в тому, що батько великого вченого Етьєн Паскаль в 1638 році очолював групу рантьеров, які протестували проти рішення уряду скасувати виплату ренти, за що і потрапив у немилість кардиналу Рішельє, якій наказав заарештувати бунтівника. Батькові Паскаля довелося бігти.
Четвертого квітня 1939 року, завдяки Жаклін, молодшої дочки батька вченого, і герцогині д "Егійон, вдалося випросити прощення кардинала. Етьєн Паскаль був призначений на пост інтенданта Руанского генеральство, і 2 січня 1640 року сімейство Паскалей прибуло в Руан. Батько Паскаля відразу ж занурився в роботу, день і ніч просиджуючи над підрахунками податкових зборів. у 1642 році, у віці 19 років, Блез Паскаль, бажаючи полегшити роботу свого батька, почав роботу над підсумовує машиною.
Перша створена модель його не задовольнила, і він негайно переступив до її поліпшення. Всього було створено близько 50 різних моделей обчислювальних пристроїв. Паскаль так писав про свою працю: «Я не економив ні часу, ні праці, ні засобів, щоб довести її до стану бути тобі корисною ... Я мав терпіння зробити до 50 різних моделей: одні дерев'яні, інші зі слонової кістки, з ебенового дерева, з міді ... ». Остаточний варіант пристрою був створений в 1645 році.
Вперше опис «Паскаліни» з'явилося в «Енциклопедії» Дідро в 18 столітті.
Вона являла собою невеликий латунний ящик розміром 36х13х8 см, що містить всередині безліч пов'язаних між собою шестерень і має кілька набраних коліщаток з поділами від 0 до 9, за допомогою яких здійснювалося управління - введення чисел для операцій над ними і відображення результатів операцій в віконцях.
Кожне складальне коліщатко відповідало одному розряду числа. Перші варіанти пристрою були пятіразрядний, згодом Паскаль створив шести- і навіть восьмирозрядні варіанти.
Два молодших розряду Восьмирозрядних «Паскаліни» були пристосовані для оперування з денье і су, тобто перший розряд був двадцатерічная, а другий дванадцяткова, тому що в ті часи французька монетна система була складніше сучасної. У ліврів було 12 деньє, а в денье - 20 су. При виконанні звичайних десяткових операцій можна було відключати розряди, призначені для розмінної монети. Шести- і пятіразрядний версії машин могли працювати тільки з десятковими цифрами.
Складальні коліщатка поверталися вручну за допомогою ведучого штифта, який вставлявся між зубчиками, кількість яких для десяткових розрядів було десять, для дванадцяткова - дванадцять, а для двадцатерічная - двадцять. Для зручності введення даних використовували нерухомий упор, закріплений знизу набірного коліщатка, трохи лівіше цифри 0.
Поворот набірного коліщатка передавався счетному барабану за допомогою спеціального пристосування, зображеного на малюнку зліва. Складальне коліщатко (А) жорстко пов'язувалося з корончатим колесом (С) за допомогою стрижня (В). Корончате колесо (С) входило в зачеплення з корончатим колесом (D), розташованим під прямим кутом щодо корончатого колеса (С). Так передавалося обертання набірного коліщатка (А) корончатого колесу (D), яке жорстко пов'язувалося зі стрижнем (E), на якому закріплювалося корончате колесо (F), що використовується для передачі переповнення в старший розряд за допомогою зубців (F1) і для прийому переповнення від молодшого розряду за допомогою зубців (F2). Також на стрижні (Е) закріплювалося корончате колесо (G), що використовується для передачі обертання набірного коліщатка (А) счетному барабану (J) за допомогою зубчастого колеса (H).
При повному повороті набірного коліщатка в старший розряд «Паскаліни» передавався результат переповнення за допомогою механізму, зображеного на малюнках «Механізм перенесення переповнення в« паскалина ».
Для передачі переповнення використовувалися два корончастих колеса (B і H) сусідніх розрядів. На корончатого колесі (B) молодшого розряду були два стержня (С), які могли входити в зачеплення з вилкою (A), закріпленої на двухколенчатом важелем D. Цей важіль вільно обертався навколо осі (E) старшого розряду. Також на цьому важелі закріплювалася подпружиненная собачка (F).
Коли складальне коліщатко молодшого розряду досягало цифри 6, стрижні (С) входили в зачеплення з вилкою (А). У момент, коли складальне коліщатко переходило від цифри 9 до цифри 0, вилка виходила із зачеплення зі стрижнями (С) і під дією власної ваги падала вниз, при цьому собачка входила в зачеплення зі стрижнями (G) корончатого колеса (E) старшого розряду і пересувала його на один крок вперед.
Принцип роботи механізму перенесення переповнення в «паскалина» ілюструється на анімації знизу.
Основним призначенням пристрою було складання. Для складання потрібно було виконати ряд нескладних операцій:
1. Зняти попередній результат, обертаючи складальні коліщатка, починаючи з молодшого розряду до тих пір, поки в кожному з віконець не з'являться нулі.
2. За допомогою цих же коліщаток вводиться перший доданок, починаючи з молодшого розряду.
На анімації внизу ілюструється робота «Паскаліни» на прикладі складання 121 і 32.
Віднімання вироблялося трохи складніше, тому що перенесення розрядів переповнення відбувався тільки при обертанні набраних коліщаток за годинниковою стрілкою. Для запобігання обертання набраних коліщаток проти годинникової стрілки використовувався стопорний важіль (I).
Подібний пристрій перенесення розряду переповнення призвело до проблеми в реалізації вирахування на паскалина, шляхом обертання набраних коліщаток в зворотному напрямку, як це було зроблено в «Рахункових годиннику» Шикард. Тому Паскаль замінив операцію віднімання на складання з доповненням до дев'яти.
Поясню спосіб, який використовується Паскалем, на прикладі. Припустимо, необхідно вирішити рівняння Y \u003d 64-37 \u003d 27. За допомогою методу доповнення представимо число 64 як різницю чисел 99 і 35 (64 \u003d 99-35), таким чином наше рівняння зводиться до наступного вигляду: У \u003d 64-37 \u003d 99-35-37 \u003d 99- (35 + 37) \u003d 27. Як видно з перетворення, віднімання частково замінилося на додавання і віднімання результату складання з 99, що є перетворення зворотне доповнення. Отже, Паскалю залишалося вирішити задачу автоматичного доповнення до дев'яти, для чого він на рахунковому барабані ввів два ряди цифр так, щоб сума двох цифр, розташованих один під одним, завжди дорівнювала 9. Таким чином, число, що відображається у верхньому ряду віконця результату обчислень, являло собою додаток числа нижнього ряду до 9.
У розгорнутому вигляді ряди, нанесені на циліндр, зображені на малюнку зліва.
Нижній ряд використовувався при складанні, а верхній ряд при відніманні. Для того, щоб невикористаний ряд не відволікав від обчислень його прикривали планкою.
Розглянемо роботу Паскаліни на прикладі віднімання 132 з 7896 (7896-132 \u003d 7764):
1. Закриваємо нижній ряд віконець, який використовується для складання.
2. Повертаємо складальні коліщатка так, щоб у верхньому ряду відобразилося число 7896, при цьому в нижньому закритому ряду буде відображено число 992103.
3. Вводимо від'ємник так само, як вводимо складові при додаванні. Для числа 132 це робиться так:
Встановлюється штифт навпаки цифри 2 молодшого розряду «Паскаліни», і по годинникової стрілки повертається складальне коліщатко, поки штифт не впреться в упор.
Встановлюється штифт навпаки цифри 3 другого розряду «Паскаліни», і по годинникової стрілки повертається складальне коліщатко, поки штифт не впреться в упор.
Встановлюється штифт навпаки цифри 1 третього розряду «Паскаліни», і по годинникової стрілки повертається складальне коліщатко, поки штифт не впреться в упор.
Решта розряди не змінюються.
4. У верхньому ряду віконець буде відображений результат віднімання 7896-132 \u003d 7764.
Множення в пристрої виповнилося у вигляді багаторазового складання, для поділу числа можна було використовувати багаторазове віднімання.
При розробці лічильної машини Паскаль зіткнувся з безліччю проблем, найбільш гострим з яких було виготовлення вузлів і шестерень. Робочі погано розуміли ідеї вченого, і технологія приладобудування була низька. Іноді Паскалю самому доводилося брати в руки інструменти і доводити до розуму ті чи інші деталі машини, або спрощувати їх конфігурацію, щоб майстри могли їх виготовити.
Одну з перших вдалих моделей «Паскаліни» винахідник подарував канцлеру Сегье, що допомогло йому 22 травня 1649 року одержати королівський привілей, яка підтверджувала авторство винаходу і закріплює за Паскалем право на виробництво і продаж машини. За 10 років було створено приблизно 50 моделей обчислювальної машини і продано близько дюжини. До нашого часу дійшли 8 зразків.
Хоча машина і була революційна для свого часу і викликала загальне захоплення, вона не принесла багатство творцеві, так як практичного застосування не отримала, хоча про них багато говорилося і писалося. Можливо, тому що клерки, на допомогу яким призначалася машина, боялися втратити через неї роботу, а роботодавці скупилися купувати дорогий пристрій, вважаючи за краще дешеву робочу силу.
Проте, ідеї, закладені в основу побудови «Паскаліни», стали основою для розвитку обчислювальної техніки. У Паскаля були і безпосередні наступники. Так Родрігес Перейра, відомий своєю системою навчання глухонімих, сконструював дві рахункові машини, засновані на принципах роботи «Паскаліни», але в результаті ряду доробок, що опинилися більш досконалими.
До певного моменту свого розвитку, людство при підрахунку предметів задовольнялося природним «калькулятором» - даними від народження десятьма пальцями. Коли їх стало не вистачати, довелося придумувати різні примітивні інструменти: рахункові камінчики, палички, абак, китайський суань-пань, японський соробан, російські рахунки.
Пристрій цих інструментів примітивно, однак поводження з ними вимагає неабиякої вправності. Так, наприклад, для сучасної людини, яка народилася в еру калькуляторів, освоїти множення і ділення на рахунках надзвичайно складно. Такі чудеса «кістяний» еквілібристики зараз під силу, мабуть, лише мікропрограммісту, присвяченому в таємниці роботи інтелевского мікропроцесора.
Прорив в механізації рахунку настав, коли європейські математики почали наввипередки винаходити арифмометри.
Однак, саме Блез Паскаль, який першим не тільки сконструював, а й побудував працездатний арифмометр, починав, як то кажуть, з нуля. Блискучий французький вчений, один з творців теорії ймовірностей, автор кількох важливих математичних теорем, натураліст, який відкрив атмосферний тиск і визначив масу земної атмосфери, і видатний мислитель, який залишив після себе такі не втратили і до цього дня твори як «Думки» і «Листи до провінціала ».
Мені Блез Паскаль цікавий як людина і як винахідник, тому я хочу дізнатися про його життя побільше і його винаходи, а особливо про обчислювальній машині.
Паскаль (Pascal) Блез (19. VI. 1623 - 19. VII. +1662) - французький математик, фізик і філософ (див. Рис. 2). Він був третьою дитиною в сім'ї. Його мати померла, коли йому було лише три роки. У 1632 сімейство Паскаля, покинуло Клермонт і вирушило в Париж.
Батько Паскаля мав гарну освіту і вирішив безпосередньо передати його синові. Батько вирішив, що Блез не повинен вивчати математику до 15 років, і всі математичні книги були вилучені з їхнього будинку. Однак цікавість Блеза, штовхнуло його на вивчення геометрії в віці 12 років. Він виявив, що сума кутів в будь-якому трикутнику дорівнює двом правильним кутах. Коли це дізнався батько, він пом'якшує і дозволив Блез вивчити Евкліда. У грудні тисячу шістсот тридцять дев'ять сімейство Паскаля залишило Париж, щоб жити в роїння, куди батько був призначений податковим збирачем Верхньої Нормандії.
У 1641 (за іншими джерелами в 1642) Паскаль сконструював підсумовує машину. Це був перший цифровий калькулятор, який допоміг його батькові з роботою. Пристрій, що називається "паскалина", схоже на механічний калькулятор 1940-их. Машина Паскаля отримала широке застосування: у Франції вона залишалася в користуванні до 1799г., А в Англії навіть до 1971 року.
Блез Паскаль зробив значний внесок в розвиток математики. У трактаті "Досвід теорії конічних перетинів" (1639, вид. 1640) він виклав одну з основних теорем проективної геометрії т. Н. Паскаля теорему. До 1654 закінчив ряд робіт з арифметики, теорії чисел, алгебри та теорії ймовірностей. Паскаль знайшов спільну ознаку подільності будь-якого цілого числа на будь-яке інше ціле число, заснований на знанні суми цифр числа, спосіб обчислення біноміальних коефіцієнтів (Арифметичний трикутник); дав спосіб обчислення числа сполучень з n чисел по m; сформулював ряд основних положень елементарної теорії ймовірностей.
Праці Паскаля, що містять викладений у геометричній формі інтегральний метод рішення ряду задач на обчислення площ фігур, об'ємів і площ поверхні тіл, а також інших завдань, пов'язаних з циклоїдою, з'явилися істотним кроком у розвитку аналізу нескінченно малих.
У фізиці Паскаль займався вивченням барометричного тиску і питаннями Паскаля. Його філософські погляди коливалися між раціоналізмом і скептицизмом. Займався він і літературною діяльністю - його "Листи до провінціала" мали значний вплив на розвиток французької художньої прози і театру 17-18 вв. Він був одним з тих учнів, якого недолюблювали однокласники. Важко любити того, у кого середній бал був настільки високий, що в порівнянні з ним всякий здавався дурним.
Паскаль виділявся своїми здібностями в усьому, чого б він себе не присвятив: фізиці, гідростатики, гідродинаміки, математики, статистики, винахід, логіці, полеміці, філософії та прозі. Ми говоримо про тиск «Паскаля», Принципі Паскаля, і навіть комп'ютерну мову називається Паскаль. Вчені, які займаються дослідженням історії літератури, називають Паскаля Батьком Французької Прози, а богослови обговорюють Парі Паскаля, в той час як євангелісти використовують його для засвідчення грішникам про Євангелії. Він знав, що таке біль, він знав, що таке боротьба, і він знав Ісуса Христа так глибоко і чуттєво, як знають лише деякі.
Всі свої відкриття він зробив, не доживши до сорока років. Репутація Паскаля як математика зростала, і, перебуваючи в зеніті своєї слави, він листувався з іншими видатними вченими і філософами, серед яких були: Ферма, Декарт, Крістофер Рен, Лейбніц, Гюйгенс, і інші. Він продовжував працювати над конічними перетинами, проективної геометрією, ймовірністю, біномінальної коефіцієнтами, циклоїді і багатьма іншими загадками того часу. Іноді він навіть сперечався зі своїми відомими колегами про складні проблеми, які сам він, звичайно ж, міг вирішити.
У фізиці Паскаль досяг успіху як в теорії, так і в експерименті. У віці 30 років, він закінчив Трактат про рівновазі Рідин перша систематична теорія гідростатики. У ній він сформулював свою знамениту закон тиску, який стверджує, що тиск однаково в усіх напрямках на всій поверхні даної глибини. Сьогодні цей принцип є фундаментальним в багатьох областях і застосовується в багатьох об'єктах, таких як: підводні човни, дихальні апарати для плавання під водою, і багато дихальні пристрої. Застосовуючи цей принцип, Паскаль винайшов шприц і гідравлічний прес.
Проникливий розум Блеза Паскаля допоміг йому пояснити піднімається рідина в барометрі не як "властивість рідини, яка не виносить вакуум", але як тиск знаходиться зовні повітря на рідину в резервуарі. Він виступав проти Декарта (який не вірив, що вакуум існує) та інших послідовників Аристотеля того часу. Помітивши, що з висотою атмосферний тиск знижується, він зробив висновок, що вакуум знаходиться вище, ніж атмосфера. Джеймс Кейфер пише: «Подання таких результатів це свого роду насмішка над опонентами Єзуїтами. Тим самим він відсунув їх методи назад, і звинуватив їх у тому, що вони спираються на авторитет Аристотеля в фізиці, і в той же самий час ігнорують авторитет Писання і отців, в релігії ». Його дотепність, іронія, проникливість, знання, і логіка, підкріплена математикою, зробили його роботу яскравим і наповненим натхненням і сили. Кейфер пише: «Він вчив своїх співвітчизників, як писати так, щоб люди читали написаний текст із задоволенням». Його робота і справді читається із задоволенням! Його найвідоміша робота навіть не була названа і не була закінчена.
Імовірно, в 30 років він почав працювати над «Апологетика [захистом] Християнської Релігії», але, на жаль, після його смерті, була знайдена лише стопка безладних паперів, які були опубліковані під назвою Pensees (Думки). Проте, Паскаль написав достатньо матеріалу, який змушує віруючих і невіруючих міркувати про природу людини, гріх, страждання, невірі, філософії, фальшивої релігії, Ісусе Христе, Писанні, небеса і пекло і багато іншого. Парі не просто сліпа надія, що я опинюся на правильній стороні після того, як помру; це усвідомлений вибір, який приведе моє життя в порядок в майбутньому і дає мені світ, радість і мета в цьому. Паскаль помер у віці 39 років від раку шлунка.
Математик Блез Паскаль почав створювати підсумовує машину «паскалина» в 1642 р у віці 19 років, спостерігаючи за роботою свого батька, який був збирачем податків і був змушений часто виконувати довгі і виснажливі розрахунки.
Машина Паскаля представляла собою механічний пристрій у вигляді шухлядки з численними пов'язаними одна з одною шестерінками. Складні числа вводилися в машину за допомогою відповідного повороту набірних коліщаток. На кожне з цих роликів, які відповідали одному десятковому розряду числа, були нанесені поділки від 0 до 9. При введенні числа, коліщатка прокручувалися до відповідної цифри. Зробивши повний оборот надлишок над цифрою 9 коліщатко переносило на сусідній розряд, зрушуючи сусіднє колесо на 1 позицію.
Перші варіанти «Паскаліни» мали п'ять зубчастих коліс, пізніше їх кількість збільшилася до шести або навіть восьми, що дозволяло працювати з великими числами, аж до 9999999. Відповідь з'являвся у верхній частині металевого корпусу. Обертання коліс було можливо лише в одному напрямку, виключаючи можливість безпосереднього оперування негативними числами. Проте, машина Паскаля дозволяла виконувати не тільки додавання, але й інші операції, але вимагала при цьому застосування досить незручній процедури повторних складань.
Віднімання виконувалося за допомогою доповнень до дев'ятки, які для допомоги яке вважало з'являлися в віконці, розміщеному над виставленим оригінальним значенням. Перший зразок постійно ламався, і через два роки Паскаль зробив більш досконалу модель.
Це була чисто фінансова машина: вона мала шість десяткових розрядів і два додаткових: один поділений на 20 частин, інший на 12, що відповідало співвідношенню тодішніх грошових одиниць (1 су \u003d 1/20 лівр, 1 деньє \u003d 1/12 су).
Кожному розряду відповідало колесо з конкретною кількістю зубців. Саме Паскалю належить перший патент на «Паскалево колесо», виданий йому в 1649 році французьким королем. В знак поваги до його заслугам в області «обчислювальної науки», один із сучасних мов програмування названий Паскалем.
Незважаючи на переваги автоматичних обчислень використання десяткової машини для фінансових розрахунків в рамках діяла в той час у Франції грошової системи було складним. Розрахунки велися в лівреї (фунтах), су (солидах) і денье (денаріях). У ліврів налічувалося 20 су, в су - 12 деньє. Зрозуміло що використання десяткової системи ускладнювало і без того нелегкий процес обчислень.
Проте, приблизно за 10 років Паскаль побудував близько 50 з найрізноманітніших матеріалів: з міді, з різних порід дерева, зі слонової кістки.
Одну з них вчений підніс канцлеру Сегье (Pier Seguier, 1588-1672), якісь моделі розпродав, якісь демонстрував під час лекцій про останні досягнення математичної науки. 8 примірників дійшло до наших днів. Незважаючи на викликаний нею загальне захоплення, машина не принесла багатства своєму творцю. Складність і висока вартість машини в поєднанні з невеликими обчислювальними здібностями служили перешкодою її широкому розповсюдженню. Проте, закладений в основу «Паскаліни» принцип пов'язаних коліс майже на три століття став основою для більшості створюваних обчислювальних пристроїв.
Машина Паскаля стала другим реально працюючим обчислювальним пристроєм після вважає годин Вільгельма Шикард (нім. Wilhelm Schickard), створених в 1623 році.
Через 30 років після "Паскаліни" 1673 р з'явився "арифметичний прилад" Готфріда Вільгельма Лейбніца - дванадцяти розрядний десяткове пристрій для виконання арифметичних операцій, включаючи множення і ділення, для чого, на додаток до зубчатих коліс використовувався ступінчастий валик. "Моя машина дає можливість здійснювати множення і ділення над величезними числами миттєво" - з гордістю писав Лейбніц своєму другові.
Минуло ще понад сто років і лише в кінці XVIII століття у Франції були здійснені наступні кроки, що мають принципове значення для подальшого розвитку цифрової обчислювальної техніки - "програмне" за допомогою перфокарт керування ткацьким верстатом, створеним Жозефом Жакар, і технологія обчислень, при ручному рахунку, запропонована Гаспаром де Проні, що розділив чисельні обчислення на три етапи: розробка чисельного методу, складання програми послідовності арифметичних дій, проведення власне обчислень шляхом арифметичних операцій над числами відповідно до складеної програми. Ці два нововведення були використані англійцем Чарльзом Беббідж, який здійснив, якісно новий крок в розвитку засобiв цифрової обчислювальної техніки - перехід від ручного до автоматичного виконання обчислень по складеній програмі. Їм був розроблений проект Аналітичної машини - механічної універсальної цифрової обчислювальної машини з програмним керуванням (1830-1846 рр.).
У 1799 році перехід Франції на метричну систему, торкнувся також її грошової системи, яка стала, нарешті, десятковим. Однак, практично до початку 19-го століття створення і використання вважають машин залишалося невигідним. Лише в 1820 році Чарльз Ксавіер Томас де Колмар (англ. Charles Xavier Thomas de Colmar) запатентував перший механічний калькулятор, який став комерційно успішним.
В кінці XIX століття на світовий ринок арифмометрів найрішучішим чином вторглася Росія. Автором цього прориву став зросійщених швед Вильгодт Теофілович Однер (1846-1905), талановитий винахідник і успішний бізнесмен. До того, як зайнятися випуском лічильних машин, Вильгодт Теофілович сконструював пристрій автоматизованої нумерації банкнот, що застосовувалося при друкуванні цінних паперів. Йому належить авторство машини для набивання цигарок, автоматичного ящика для голосування в Державній Думі, а також турнікетів, що застосовувалися в усіх судноплавних компаніях Росії.
У 1875 році Однер сконструював свій перший арифмометр, права на виробництво якого передав машинобудівному заводу «Людвіг Нобель».
Через 15 років, ставши власником майстерні, Вильгодт Теофілович налагоджує в Петербурзі випуск нової моделі арифмометра, яка вигідно відрізняється від існуючих на той момент лічильних машин компактністю, надійністю, простотою в обігу і високою продуктивністю.
Через три роки майстерня стає потужним заводом, що виробляє в рік більше 5 тисяч арифмометрів. Виріб з клеймом «Механічний завод В. Т. Однер, С-Петербург» починає завойовувати світову популярність, йому присуджуються вищі нагороди промислових виставок в Чикаго, Брюсселі, Стокгольмі, Парижі. На початку ХХ століття арифмометр Однера (см.ріс.5) починає домінувати на світовому ринку.
Після раптової кончини «російського Білла Гейтса» в 1905 році справа Однера продовжили його родичі і друзі. Крапку в славній історії компанії поставила революція: Механічний завод В.Т. Однер був перетворений в ремонтний завод.
Однак в середині 1920-х років випуск арифмометрів в Росії був відроджений. Найбільш популярна модель, що одержала назву «Фелікс», випускалася на заводі ім. Дзержинського до кінця 1960-х років. Паралельно з «Феліксом» в Радянському Союзі був налагоджений випуск електромеханічних лічильних машин серії «ВК», в яких м'язові зусилля були замінені електричним приводом. Даний тип обчислювачів був створений за образом і подобою німецької машини «Мерседес». Електромеханічні машини в порівнянні з арифмометрами мали істотно більш високу продуктивність. Однак створюваний ними гуркіт походив на стрілянину з кулемета. Якщо ж в операційному залі працювало десятка два «Мерседесів», то в шумовому відношенні це нагадувало запеклий бій.
У 1970-ті роки, коли почали з'являтися електронні калькулятори - спершу лампові, потім транзисторні - все описане вище механічне пишність почала стрімко переміщатися в музеї, де понині і перебуває
паскаль рахунковий арифмометр
висновок
У своїй роботі я досягла ті цілі, які ставила собі раніше. Я дізналася про життя великого вченого Блеза Паскаля. Він вніс значний вклад в розвиток багатьох наук. З моєї роботи зрозуміло, що Блез Паскаль був досить освіченою людиною, інакше я думаю, що він би не зробив стільки відкриттів в таких галузях знань як: фізика, гідростатика і т.д.
Повірте, їх досить багато. Він є першим творцем обчислювальної техніки, яка отримала широке застосування. Закладений в її основу принцип пов'язаних коліс майже на три століття став основою для більшості створюваних обчислювальних пристроїв. На честь Блеза Паскаля навіть названий дуже відомий мову програмування, який користується великою популярністю в сфері професійного програмування. І з цього випливає, що Блез Паскаль був сам по собі геніальна людина, що вніс великий вклад в розвиток науки.
Список інформаційних ресурсів
- 1. www. calc. ru
- 2. http://www.icfcst.kiev.ua/museum/Early_r.html
- 3. http://www.wikiznanie.ru
- 4. http://www.vokrugsveta.ru/telegraph/technics/189/
Паскаліна (Паскаліна) - обчислювальний пристрій, винайдене французьким вченим Блез Паскаль (1641, за іншими даними одна тисяча шістсот сорок три). У машині Паскаля кожній цифрі відповідало певне положення розрядного колеса, розділеного на 10 секторів. Додавання в такій машині здійснювалося поворотом колеса на відповідне число секторів. Ідея використовувати обертання колеса для виконання операції додавання (і віднімання) пропонувалася і до Паскаля (наприклад, Вільгельмом Шиккардом, 1623), але нововведенням в машині Паскаля був автоматичний перенос одиниці в наступний, вищий розряд при повному обороті колеса попереднього розряду (так само, як при звичайному складання десяткових чисел в старший розряд числа переносять десятки, що утворилися в результаті складання одиниць, сотні - від складання десятків). Це давало можливість складати багатозначні числа без втручання людини в роботу механізму. Цей принцип використовувався з середини 17 до 20 століття при побудові арифмометрів (приводяться в дію від руки) і електричних клавішних обчислювальних машин (з приводом від електродвигуна).
Блез Паскаль почав створювати підсумовує машину в юності, спостерігаючи за роботою свого батька - збирача податків, який був змушений виконувати довгі і виснажливі розрахунки. Паскаліна представляла собою механічний пристрій у вигляді ящика з численними пов'язаними одна з одною шестернями. Складні числа вводилися в машину за допомогою повороту набраних коліс. На кожне з цих коліс, які відповідали одному десятковому розряду числа, були нанесені поділки від 0 до 9. При введенні числа, колеса прокручувалися до відповідної цифри. Зробивши повний оборот, надлишок над цифрою 9 колесо переносило на сусідній розряд, зрушуючи сусіднє колесо на одну позицію. Перші варіанти «Паскаліни» мали п'ять зубчастих коліс - десяткових розрядів, пізніше їх кількість збільшилася до шести або восьми. Відповідь з'являвся у верхній частині металевого корпусу. Обертання коліс було можливо лише в одному напрямку, виключаючи можливість оперування негативними числами. Машина Паскаля дозволяла виконувати не тільки додавання, але вимагала при цьому застосування незручної процедури повторних складань.
Незважаючи на переваги автоматичних обчислень використання десяткової машини для фінансових розрахунків в рамках діяла в той час у Франції грошової системи було складним. Розрахунки велися в лівреї (фунтах), су (солидах) і денье (денаріях). У ліврів налічувалося 20 су, в су - 12 деньє. В таких умовах використання десяткової системи ускладнювало процес обчислень.
Приблизно за 10 років Паскаль побудував близько 50 пристроїв і зумів продати близько дюжини варіантів своєї машини. Незважаючи на викликаний нею загальний ажіотаж, складність виготовлення і висока вартість машини служили перешкодою її поширенню. Проте, закладений в основу «Паскаліни» принцип пов'язаних коліс став основою для більшості пізніших обчислювальних пристроїв. Машина Паскаля була другим реально працюючим обчислювальним пристроєм після вважають годин Вільгельма Шиккарда.
Француз Блез Паскаль був сином збирача податків. Спостерігаючи за нескінченними виснажливими розрахунками батька, він задумав створити обчислювальний пристрій. У віці 19 років Блез почав роботу над будівництвом підсумовує машини. Через двадцять років Паскаля не стало, але людство запам'ятав його як видатного математика, філософа, письменника і фізика. Недарма ім'ям Паскаля названий один з найбільш поширених мов програмування.
Пристрій, що підсумовує Паскаля представляло собою ящик з безліччю шестерень. Тільки за одне десятиліття вченому вдалося побудувати понад п'ятдесят різних варіантів машини. Під час роботи на "паскалина" підсумовувані числа вводилися шляхом певного повороту набраних коліс. На кожне були нанесені поділки від нуля до дев'яти, що відповідало 1-му десятковому розряду числа. Перевищення над дев'яткою колесо "переносило", при цьому здійснюючи повний коло і рухаючи ліве "старше" колесо на одиницю вперед.
Незважаючи на загальне визнання, пристрій не зробило вченого багатим. Однак сам принцип пов'язаних коліс ліг в основу більшості обчислювальних машин протягом наступних трьох століть. За свій винахід Паскаль отримав королівський Патент, згідно з яким за ним зберігалися авторські права на виробництво і продаж машин. Однак обдарований винахідник на цьому не зупинився.
У 1648 році Паскаль довів до кінця "досліди, що стосуються порожнечі". Він довів відсутність в природі "страху порожнечі". Вчений аналізував рівновагу рідин під впливом атмосферного тиску. Результати відкриттів лягли в основу винаходу гідравлічного преса, який значно випередив технології того часу.
Але в один прекрасний момент наукова стезя обридла відомому вченому. Храм науки виявилася замалою, і Паскалю захотілося порадіти "принад" життя. Світло прийняв його тут же, і на кілька років винахідник занурився в атмосферу аристократичних салонів. Всі ці роки молодша сестра Паскаля, черниця з Пор-Рояль, невпинно молилася за порятунок заблудшей душі свого брата.
В один з листопадових вечорів 1654 року Паскаля відвідало містичне осяяння. Коли він прийшов до тями, то негайно записав одкровення на шматочку пергаменту і зашив його в підкладку сукні. Ця реліквія була з вченим до самого останнього дня.
У день смерті Паскаля його друзі і виявили пергамент. Подія стала поворотним пунктом у житті винахідника, який залишив наукову практику і досліди. Відтепер його письменницький талант був спрямований на захист християнства. Вчений публікує кілька художніх есе під назвою "Листи до провінціала".
Останній рік свого життя Паскаль присвятив паломництву по церквах Парижа. Його переслідували страшні головні болі, і лікарі заборонили розумові навантаження. Однак хворий примудрявся записувати думки, які приходили йому в голову, на будь-якому підвернувся матеріалі. 19 серпня 1662 року болісна тривала хвороба взяла верх, і Блез Паскаль помер.
Після його смерті друзі виявили безліч пачок з записками, які були перев'язані мотузкою. Пізніше їх розшифрували, а потім видали окремою книгою. Сучасному читачеві вона відома під назвою "Думки".
На честь Паскаля назвали мову програмування. Його батьком вважається Ніклаус Вірт. Робота над мовою Паскаль велася протягом 1968-1969 року. Роком народження мови Паскаль вважається 1970. Комп'ютерна громадськість знайшла в ньому ефективний інструмент для структурного програмування і навчання правильному програмування.
Перша діюча модель лічильної підсумовує машини була створена в 1642 р знаменитим французьким вченим Блез Паскаль. Для виконання арифметичних операцій Паскаль замінив поступальне переміщення кісточок в абаковідних інструментах на обертальний рух осі (колеса), так що в його машині додаванню чисел відповідало складання пропорційних їм кутів.
Принцип дії лічильників в машині Паскаля простий. В основі його лежить ідея звичайної зубчастої пари - двох зубчастих коліс, зчеплених між собою. Для кожного розряду є колесо (шестерня) з десятьма зубцями. При цьому кожен з десяти зубців представляє одну з цифр від 0 до 9. Таке колесо отримало назву "десяткове рахункове колесо".
З додатком в даному розряді кожної одиниці рахункове колесо повертається на один зубець, т. Е. На одну десяту обороту. Необхідну цифру можна встановити, повертаючи колесо до тих пір, поки зубець, який представляє цю цифру, не встане проти покажчика або віконця. Наприклад, три колеса показують число 285. Ми можемо додати до цього числа 111, повернувши кожне колесо вправо на один зубець. Тоді проти віконець встануть відповідно цифри 3, 9, 6, утворюючи суму чисел 285 і 111, т. Е. 396. Завдання тепер в тому, як здійснити перенесення десятків. Це одна з основних проблем, яку довелося вирішувати Паскалю. Наявність такого механізму дозволило б обчислювачеві не витрачати увагу на запам'ятовування перенесення з молодшого розряду в старший.
Машина, в якій складання виконується механічно, повинна сама визначати, коли потрібно проводити перенесення. Припустимо, що ми ввели в розряд дев'ять одиниць. Зліченна колесо повернеться на 9/10 обороту. Якщо тепер додати ще одну одиницю, колесо "накопичить" вже десять одиниць. Їх треба передати в наступний розряд. Це і є передача десятків. У машині Паскаля її здійснює подовжений зуб. Він зчіплюється з колесом десятків і повертає його на 1/10 обороту. У віконці лічильника десятків з'явиться одиниця - один десяток, а у віконці лічильника одиниць знову здасться нуль.
Механізм переносу діє тільки в одному напрямку обертання коліс і не допускає виконання операції віднімання обертанням коліс в зворотну сторону. Тому Паскаль замінив операцію віднімання операцією додавання з десятковим доповненням. Нехай, наприклад, необхідно з числа 285 відняти 11. Метод доповнення призводить до дій: 285-11 \u003d 285- (100-89) \u003d 285 + 89-100 \u003d 274. Потрібно тільки не забувати відняти 100. Але на машині, що має певне число розрядів, про це можна не турбуватися. Ось як буде виконуватися ця операція в шестирозрядної машині: 000285 + 999989 \u003d 1000274; при цьому одиниця зліва випадає, тому що перенесення з шостого розряду нікуди дітися.
Машина Паскаля була практично першим підсумувальним механізмом, побудованим на абсолютно новому принципі, при якому вважають колеса. Вона виробляла на сучасників величезне враження, про неї складали легенди, їй присвячувалися поеми. Все частіше з ім'ям Паскаля з'являлася характеристика "французький Архімед". До нашого часу дійшло тільки 8 машин Паскаля, з яких одна є 10-розрядної.
Праці Паскаля зробили помітний вплив на весь подальший хід розвитку обчислювальної техніки. Вони послужили основою для створення великої кількості всіляких систем підсумкових машин.
