Паскальдың жинақтау машинасы: құрылу тарихы, құрылғысы және оның дамуы

Мазмұны:

Паскальдың жинақтау машинасы: құрылу тарихы, құрылғысы және оның дамуы
Паскальдың жинақтау машинасы: құрылу тарихы, құрылғысы және оның дамуы
Anonim

Данышпан адамдар барлық жағынан тамаша. Бұл кәдімгі мәлімдеме француз ғалымы Блез Паскальға толығымен сәйкес келеді. Өнертапқыштың ғылыми қызығушылықтары физика мен математиканы, әдебиет пен философияны қамтыды. Дәл Паскаль математикалық анализдің негізін салушылардың бірі, гидродинамиканың іргелі заңының авторы болып саналады. Ол механикалық компьютерлердің алғашқы жасаушысы ретінде де белгілі. Бұл құрылғылар қазіргі компьютерлердің прототиптері болып табылады.

Ол кезде модельдер көп жағынан ерекше болды. Техникалық ерекшеліктері бойынша олар Блез Паскальға дейін ойлап табылған көптеген аналогтардан асып түсті. «Паскалинаның» тарихы қандай? Бұл дизайндарды қазір қайдан табуға болады?

Алғашқы прототиптер

Есептеу процестерін автоматтандыру әрекеттері ұзақ уақыт бойы жасалды. Бұл мәселелерде арабтар мен қытайлар ең табысты болды. Дәл солар абакус сияқты құрылғыны ашқандар болып саналады. Жұмыс принципі өте қарапайым. Есептеуді жүргізу үшін сүйектерді бір бөліктен екіншісіне ауыстыру қажет. Өнімдер қосымша алу амалдарын орындауға мүмкіндік берді. Алғашқы араб және қытай абакустарының қолайсыздықтары болдытек тасымалдау кезінде тастардың оңай ұсақталуымен байланысты. Сырттағы кейбір дүкендерде әлі де араб абакусының ең қарапайым түрлерін таба аласыз, дегенмен қазір олар аккаунттар деп аталады.

Араб абакусы
Араб абакусы

Мәселенің өзектілігі

Паскаль өз көлігінің дизайнын 17 жасында бастады. Жасөспірімнің күнделікті есептеу процестерін автоматтандыру қажеттілігі туралы идея оның әкесінің тәжірибесінен туындады. Ақиқатында, кемеңгер ғалымның ата-анасы салық жинаушы болып жұмыс істеп, көп уақытты жалықтыратын есеп-қисаппен өткізген. Дизайндың өзі ұзақ уақытқа созылды және ғалымнан үлкен физикалық, ақыл-ой және материалдық инвестицияны қажет етті. Соңғы жағдайда Блез Паскальға өз әкесі көмектесті, ол ұлын дамытудың пайдасын тез түсінді.

Бәсекелестер

Әрине, ол кезде ешқандай электронды есептеу құралын пайдалану туралы әңгіме болған жоқ. Барлығы механизаторлардың арқасында ғана жүзеге асты. Қосу операциясын орындау үшін дөңгелектердің айналуын пайдалану Паскальдан көп бұрын ұсынылған. Мысалы, 1623 жылы Вильгельм Шикард жасаған құрылғы бір кездері танымал болған жоқ. Бірақ Паскаль машинасында қосу процесін айтарлықтай жеңілдететін белгілі бір техникалық жаңалықтар ұсынылды. Мысалы, француз өнертапқышы сан ең жоғары дәрежеге ауысқан кезде бірлікті автоматты түрде тасымалдау схемасын әзірледі. Бұл санақ процесіне адамның араласуынсыз көп таңбалы сандарды қосуға мүмкіндік берді, бұл қателер мен дәлсіздіктер қаупін іс жүзінде жойды.

Сыртқы түрі жәнежұмыс принципі

Көрнекі түрде Паскальдың алғашқы жинақтау машинасы бір-бірімен жалғанған берілістер орналасқан кәдімгі металл қорапқа ұқсады. Пайдаланушы теру дөңгелектерін айналдыру арқылы оған қажетті мәндерді орнатады. Олардың әрқайсысы 0-ден 9-ға дейінгі сандармен белгіленді. Толық айналым жасалғанда, беріліс көршісін (жоғары деңгейге сәйкес) бір бірлікке ауыстырды.

Паскальдың механикаландырылған есептеуіш құрылғысы
Паскальдың механикаландырылған есептеуіш құрылғысы

Алғашқы модельде небәрі бес беріліс болды. Кейіннен Блез Паскальдың есептеу машинасы беріліс санының артуына байланысты кейбір өзгерістерге ұшырады. Олардың саны 6 болды, кейін бұл сан 8-ге дейін өсті. Бұл жаңалық 9 999 999-ға дейін есептеулерді жүргізуге мүмкіндік берді. Жауап құрылғының жоғарғы жағында пайда болды.

Операциялар

Паскальдың есептеуіш машинасының дөңгелектері тек бір бағытта айнала алады. Нәтижесінде пайдаланушы тек қосу операцияларын орындай алды. Кейбір дағдылармен құрылғылар көбейтуге де бейімделді, бірақ бұл жағдайда есептеулерді орындау айтарлықтай қиын болды. Бірдей сандарды қатарынан бірнеше рет қосу қажет болды, бұл өте ыңғайсыз болды. Дөңгелекті кері бағытта айналдыру мүмкін еместігі теріс сандармен есептеулерге мүмкіндік бермеді.

Паскаль машинасы
Паскаль машинасы

Тарату

Тәжірибелік үлгі жасалғаннан бері ғалым 50-ге жуық құрылғы жасады. Паскальдың механикалық машинасы Францияда бұрын-соңды болмаған қызығушылық тудырды. КімгеӨкінішке орай, көпшілік пен ғылыми қауымдастық арасында резонанс тудырғанына қарамастан, өнім ешқашан кең таралымға ие бола алмады.

Өнімдердің басты мәселесі олардың қымбаттығы болды. Өндіріс қымбат болды, әрине, бұл бүкіл құрылғының соңғы бағасына теріс әсер етті. Шығарудағы қиындықтар ғалымның бүкіл өмірінде 16 модельден артық емес сата алатындығына әкелді. Адамдар автоматты есептеудің барлық артықшылықтарын жоғары бағалады, бірақ құрылғыларды алғылары келмеді.

Банктер

Блез Паскальдың жүзеге асуындағы негізгі екпін оны банктерге қойды. Бірақ қаржы институттары көбінесе автоматты есеп айырысу аппаратын сатып алудан бас тартты. Мәселелер Францияның күрделі ақша-несие саясатына байланысты туындады. Елде ол кезде ливр, деньер, сус болған. Бір ливр 20 судан, ал сусы 12 деньеден тұратын. Яғни ондық санау жүйесі болмаған. Сондықтан Паскаль машинасын банк секторында іс жүзінде қолдану мүмкін емес еді. Франция басқа елдерде қабылданған есептеу жүйесіне 1799 жылы ғана көшті. Дегенмен, осы уақыттан кейін де автоматтандырылған құрылғыны пайдалану айтарлықтай күрделі болды. Бұл өндірістегі бұрын айтылған қиындықтарды шешті. Еңбек негізінен қолмен жасалды, сондықтан әрбір машина көп еңбекті қажет етті. Нәтижесінде, олар оларды негізінен жасауды тоқтатты.

Паскаль машиналарының эволюциясы
Паскаль машиналарының эволюциясы

Биліктен қолдау

Блез Паскаль канцлерге ұсынған алғашқы автоматты есептеуіш машиналарының біріSeguier. Дәл осы мемлекет қайраткері жаңадан шыққан ғалымды автоматты құрылғы жасаудың бастапқы кезеңінде қолдады. Сонымен бірге, канцлер патшадан Паскаль үшін арнайы осы қондырғыны шығару үшін артықшылықтар ала алды. Станоктың өнертабысы толығымен ғалымның жеке меншігінде болғанымен, ол кезде Францияда патенттік құқық дамымаған. Корольдік артықшылық 1649 жылы алынды.

Сату

Жоғарыда айтылғандай, Паскаль машинасы кең тараған жоқ. Ғалымның өзі тек құрылғылар жасаумен айналысқан, сатуға оның досы Роберваль жауапты болған.

Даму

Паскаль компьютерінде жүзеге асырылған механикалық берілістердің айналу принципі осыған ұқсас басқа құрылғыларды жасау үшін негіз болды. Алғашқы сәтті жақсарту неміс математика профессоры Лейбницке жатады. Қосу машинасының жасалуы 1673 ж. Сандарды қосу ондық жүйеде де орындалды, бірақ құрылғының өзі үлкен функционалдығымен ерекшеленді. Оның көмегімен тек қосуды ғана емес, сонымен қатар көбейту, азайту, бөлу және тіпті квадрат түбірді шығару мүмкіндігі болды. Ғалым дизайнға қайталанатын қосу операцияларын жылдамдатуға мүмкіндік беретін арнайы дөңгелек қосты.

Вильгельм Лейбниц
Вильгельм Лейбниц

Лейбниц өз өнімін Франция мен Англияда таныстырды. Көліктердің бірі тіпті Ресей императоры Петр Біріншіге жетіп, ол оны Қытай монархына сыйға тартты. Өнім мінсізден алыс болды. Лейбниц кейіннен алуды жүзеге асыру үшін ойлап тапқан дөңгелекбасқа қосу машиналарында қолданыла бастады.

Лейбництің есептеуіш машинасы
Лейбництің есептеуіш машинасы

Механикалық компьютерлердің алғашқы коммерциялық табысы 1820 жылдан басталады. Калькуляторды француз өнертапқышы Шарль Ксавье Томас де Кольмар жасаған. Жұмыс принципі көп жағынан Паскаль машинасына ұқсас, бірақ құрылғының өзі кішірек, оны жасау сәл жеңіл және арзанырақ. Бұл саудагерлердің табысын алдын ала анықтады.

Жаратылыс тағдыры

Ғалым өзінің бүкіл өмірінде 50-ге жуық машина жасап шығарса, бүгінгі күнге дейін санаулысы ғана «сақтанып» қалды. Енді тек 6 құрылғының тағдырын сенімді түрде байқауға болады. Төрт үлгі Париждегі өнер және қолөнер мұражайында, тағы екеуі Клермондағы мұражайда тұрақты сақтауда. Қалған есептеуіш құрылғылар жеке коллекциялардан өз үйлерін тапты. Қазір олардың кімге тиесілі екені белгісіз. Құрылғылардың жұмысқа жарамдылығы да үлкен сұрақтың астында.

Паскаль машинасының сыртқы түрі
Паскаль машинасының сыртқы түрі

Пікірлер

Кейбір өмірбаяншылар Паскаль қосу машинасының дамуы мен жасалуын өнертапқыштың денсаулығымен байланыстырады. Жоғарыда айтқанымыздай, ғалым алғашқы жұмысын жас кезінде бастаған. Олар автордан ақыл-ой мен физикалық күштің үлкен күш-жігерін талап етті. Жұмыс 5 жылға жуық жүргізілді. Осының салдарынан Блез Паскаль өмірінің соңына дейін онымен бірге жүретін қатты басы ауыра бастады.

Ұсынылған: