Deri në një pikë të caktuar në zhvillimin e tij, njerëzimi, kur numëronte objektet, ishte i kënaqur me një "kalkulator" natyror - dhjetë gishta të dhënë që nga lindja. Kur ato u pakësuan, na u desh të gjenim mjete të ndryshme primitive: numërimi i gurëve, shkopinjve, numëratori, suan-pan-i kinez, soroban japonez, numëratori rus. Dizajni i këtyre instrumenteve është primitiv, por trajtimi i tyre kërkon një sasi të mjaftueshme aftësie. Për shembull, për një person modern të lindur në epokën e kalkulatorëve, zotërimi i shumëzimit dhe ndarjes në një numërator është jashtëzakonisht i vështirë. Mrekulli të tilla të aktit balancues "kockor" tani janë të mundshme, ndoshta, vetëm për një mikroprogramues që ka njohuri për sekretet e funksionimit të një mikroprocesori Intel.
Një përparim në mekanizimin e numërimit erdhi kur matematikanët evropianë filluan të garojnë për të shpikur makina shtimi. Sidoqoftë, ia vlen të filloni rishikimin me një klasë thelbësisht të ndryshme kompjuterash.
Degë pa krye
Në vitin 1614, baroni skocez John Napier (1550-1617) botoi një traktat të shkëlqyer, "Përshkrimi i tabelës surprizuese të logaritmeve", i cili futi një metodë revolucionare llogaritëse në përdorimin matematikor. Bazuar në ligjin logaritmik, i cili, si të thuash, "zëvendëson" shumëzimin dhe pjesëtimin me mbledhje dhe zbritje, u përpiluan tabela që lehtësojnë punën, para së gjithash, të astronomëve që veprojnë me vargje të mëdha numrash.
Pas ca kohësh, uellsiani Edmund Gunter (1581-1626) propozoi një pajisje mekanike duke përdorur një shkallë logaritmike për të lehtësuar llogaritjet. Disa peshore të graduara sipas ligjit eksponencial shoqëroheshin nga dy busulla matëse, të cilat duhej të operoheshin njëkohësisht, duke përcaktuar shumën ose diferencën e segmenteve të shkallës, gjë që bënte të mundur gjetjen e produktit ose koeficientit. Këto manipulime kërkonin kujdes të shtuar.
Në 1632, matematikanët anglezë William Oughtred (1575-1660) dhe Richard Delamain (1600-1644) shpikën rregullin e rrëshqitjes, në të cilin peshoret zhvendosen në lidhje me njëra-tjetrën, dhe për këtë arsye nuk kishte nevojë të përdorej një barrë e tillë gjatë llogaritjes, si busulla. Për më tepër, britanikët propozuan dy modele: drejtkëndëshe dhe të rrumbullakëta, në të cilat shkallët logaritmike u shtypën në dy unaza koncentrike që rrotulloheshin në lidhje me njëra-tjetrën.
Dizajni "kanonik" i rregullit të rrëshqitjes u shfaq në 1654 dhe u përdor në të gjithë botën deri në fillimin e epokës së kalkulatorëve elektronikë, autori i tij ishte anglezi Robert Bissaker. Mori tre shirita të shkallëzuar 60 centimetra të gjatë, të dy të jashtëmve i lidhi me kornizë metalike dhe i mesit e përdori si rrëshqitës që rrëshqiste mes tyre. Por ky dizajn nuk parashikonte një rrëshqitës që regjistronte rezultatin e operacionit të kryer. Nevoja për këtë element pa dyshim të dobishëm u shpreh në vitin 1675 nga i madhi Sir Isaac Newton (Isaac Newton, 1643-1727), përsëri një anglez. Megjithatë, dëshira e tij absolutisht e drejtë u realizua vetëm një shekull më vonë.
Duhet të theksohet se metoda logaritmike e llogaritjeve bazohet në parimin analog, kur numrat "zëvendësohen" nga analogët e tyre, në këtë rast, gjatësitë e segmenteve. Një analog i tillë nuk është diskret; ai nuk rritet me një në shifrën më pak të rëndësishme të numrit. Kjo është një sasi e vazhdueshme, e cila, për fat të keq, ka një gabim të caktuar që lind gjatë matjes së saj dhe saktësi të ulët të paraqitjes. Në mënyrë që një rregull rrëshqitës të jetë në gjendje të përpunojë, të themi, numra 10-shifrorë, gjatësia e tij duhet të arrijë disa dhjetëra metra. Është fare e qartë se zbatimi i një projekti të tillë është absolutisht i pakuptimtë.
Në të njëjtin parim ideologjik si rregulli i rrëshqitjes, kompjuterët analogë (AVM) u krijuan në shekullin e 20-të. Në to, sasia e llogaritur përfaqësohej nga një potencial elektrik dhe procesi llogaritës u modelua duke përdorur një qark elektrik. Pajisjet e tilla ishin mjaft të gjithanshme dhe bënë të mundur zgjidhjen e shumë problemeve të rëndësishme. Avantazhi i pamohueshëm i AVM në krahasim me makinat dixhitale të asaj kohe ishte performanca e tij e lartë. Një pengesë po aq e pamohueshme është saktësia e ulët e rezultateve të marra. Kur sistemet e fuqishme kompjuterike u shfaqën në vitet 1980, problemi i shpejtësisë u bë më pak i mprehtë dhe AVM-të gradualisht u zbehën në hije, megjithëse ato nuk u zhdukën nga faqja e dheut.
Aritmetikë e dhëmbëzuar
Në një vështrim sipërfaqësor, mund të duket se gjykata e historisë është trajtuar edhe më pa mëshirë me një lloj tjetër mekanizmi kompjuterik - shtimin e makinave. Në të vërtetë, tani ato mund të gjenden vetëm në muze. Për shembull, në Politeknikun tonë, ose në Muzeun Gjerman në Mynih (Deutches Museum), ose në Muzeun e Shkencave Kompjuterike në Hannover (Ponton Computer-Museum). Megjithatë, kjo është thelbësisht e gabuar. Bazuar në parimin e funksionimit të aritmometrave (shtimi në bit dhe zhvendosja e shumës së produkteve të pjesshme), u krijuan pajisje elektronike aritmetike, "koka" e kompjuterit. Më pas, ata fituan një pajisje kontrolli, memorie, pajisje periferike dhe, në fund, u "ngulitën" në një mikroprocesor.
Një nga makinat e para shtuese, ose më mirë "makina shtuese", u shpik nga Leonardo da Vinci (1452-1519) rreth vitit 1500. Vërtetë, askush nuk dinte për idetë e tij për gati katër shekuj. Një vizatim i kësaj pajisjeje u zbulua vetëm në vitin 1967, dhe prej tij IBM rikrijoi një makinë shtesë 13-bitëshe plotësisht funksionale, e cila përdorte parimin e rrotave me 10 dhëmbë.Dhjetë vjet më parë, si rezultat i kërkimeve historike në Gjermani, u zbuluan vizatime dhe një përshkrim i një makine shtesë, të bëra në 1623 nga Wilhelm Schickard (1592-1636), një profesor i matematikës në Universitetin e Tübingen. Ishte një makinë 6-bitëshe shumë "e avancuar", e përbërë nga tre nyje: një pajisje mbledhje-zbritje, një pajisje shumëzuese dhe një bllok për regjistrimin e rezultateve të ndërmjetme. Nëse mbledhësi ishte bërë në ingranazhe tradicionale që kishin kamera për transferimin e një njësie transferimi në një shifër ngjitur, atëherë shumëzuesi ishte ndërtuar në një mënyrë shumë të sofistikuar. Në të, profesori gjerman përdori metodën e "grilës", kur, duke përdorur një "tabela të shumëzimit" të ingranazheve të montuar në boshte, çdo shifër e faktorit të parë shumëzohet me secilën shifër të të dytit, pas së cilës të gjitha këto produkte të pjesshme shtohen me nje ndryshim.
Ky model rezultoi i zbatueshëm, gjë që u dëshmua në vitin 1957, kur u rikrijua në Gjermani. Megjithatë, nuk dihet nëse vetë Schickard ishte në gjendje të ndërtonte makinën e tij shtesë. Ka dëshmi të përfshira në korrespondencën e tij me astronomin Johannes Kepler (1571-1630) se modeli i papërfunduar u shkatërrua nga zjarri në një punishte. Për më tepër, autori, i cili së shpejti vdiq nga kolera, nuk pati kohë për të futur informacione në lidhje me shpikjen e tij në përdorim shkencor dhe u bë i njohur vetëm në mesin e shekullit të njëzetë.
Prandaj, Blaise Pascal (1623-1662), i cili ishte i pari që jo vetëm projektoi, por edhe ndërtoi një aritmometër funksional, filloi, siç thonë ata, nga e para. Një shkencëtar i shkëlqyer francez, një nga krijuesit e teorisë së probabilitetit, autor i disa teoremave të rëndësishme matematikore, një shkencëtar natyror që zbuloi presionin atmosferik dhe përcaktoi masën e atmosferës së tokës dhe një mendimtar i shquar që la pas vepra të tilla si "Mendimet" dhe “Letra provinciale”, ishte në Jeta e përditshme djali i dashur i Presidentit të Shtëpisë Mbretërore të Detyrave. Si një djalë nëntëmbëdhjetë vjeçar në 1642, duke dashur të ndihmonte babanë e tij, i cili shpenzoi shumë kohë dhe përpjekje për të përgatitur pasqyrat financiare, ai krijoi një makinë që mund të mblidhte dhe zbriste numrat.
Mostra e parë u prish vazhdimisht, dhe dy vjet më vonë Pascal bëri një model më të avancuar. Ishte një makinë thjesht financiare: kishte gjashtë shifra dhjetore dhe dy shtesë: njëra e ndarë në 20 pjesë, tjetra në 12, që korrespondonte me raportin e njësive monetare të atëhershme (1 sou = 1/20 livre, 1 denier = 1/12 sou). Çdo kategori korrespondonte me një rrotë me një numër specifik dhëmbësh.
Gjatë jetës së tij të shkurtër, Blaise Pascal, i cili jetoi vetëm 39 vjet, arriti të bëjë rreth pesëdhjetë makina llogaritëse nga një shumëllojshmëri materialesh: bakër, lloje të ndryshme druri, fildish. Shkencëtari ia paraqiti njërën prej tyre kancelarit Seguier (Pier Seguier, 1588-1672), shiti disa modele dhe demonstroi disa gjatë leksioneve mbi arritjet më të fundit të shkencës matematikore. Deri më sot kanë mbijetuar 8 kopje.
Ishte Pascal ai që zotëronte patentën e parë për Rrotën Pascal, të lëshuar atij në 1649 nga mbreti francez. Në shenjë respekti për arritjet e tij në fushën e "shkencës kompjuterike", një nga gjuhët moderne të programimit quhet Pascal.
Modernizuesit
Është mjaft e qartë se "Rrota Pascal" i nxiti shpikësit të përmirësonin makinën shtuese. Një zgjidhje shumë origjinale u propozua nga Claude Perrault (1613-1688), vëllai i tregimtarit me famë botërore, i cili ishte një njeri me interesa të gjera dhe aftësi unike: mjek, arkitekt, fizikant, natyralist, përkthyes, arkeolog, projektues, mekanik dhe poet. Trashëgimia krijuese e Claude Perrault përmban vizatime të një makine përmbledhëse të datës 1670, në të cilën përdoren rafte me dhëmbë në vend të rrotave. Kur ecin përpara, ata rrotullojnë numëruesin total.
Fjala tjetër e dizajnit - dhe çfarë! - tha Gottfried Leibniz (Gottfried Leibniz, 1646-1716), numërimi i meritave dhe veprimtarive të të cilit mund të zëvendësohet me dy fjalë të përmbledhura "mendimtar i madh". Ai bëri aq shumë në matematikë sa "babai i kibernetikës" Norbert Wiener (Norbert Wiener, 1894-1964) propozoi të kanonizonte shkencëtarin gjerman dhe ta "emëronte" atë si shenjt mbrojtës të krijuesve të kompjuterëve.
 |
Në shekullin e 17-të, natyrisht, nuk mund të flitej për prodhim masiv të makinave shtuese të Leibniz-it. Megjithatë, jo aq pak prej tyre u liruan. Për shembull, një nga modelet shkoi te Peter I. Cari rus e hodhi makinën matematikore në një mënyrë shumë unike: ia dha atë perandorit kinez për qëllime diplomatike.
Një rishikim i ideve konstruktive në lidhje me përmirësimin e makinave llogaritëse mekanike do të ishte i paplotë pa përmendur matematikanin italian Giovanni Poleni (1683-1761). Ai filloi karrierën e tij shkencore si profesor i astronomisë në Universitetin e Padovës. Më pas kaloi në Departamentin e Fizikës. Dhe së shpejti ai drejtoi departamentin e matematikës, duke zëvendësuar Nicholas Bernoulli (1695-1726) në këtë post. Hobi i tij përfshinte arkitekturën, arkeologjinë dhe projektimin e mekanizmave gjenialë. Në 1709, Poleny demonstroi një makinë shtesë që përdorte parimin progresiv të "ingranazhit me dhëmbë të ndryshueshëm". Ai përdori gjithashtu një risi themelore: makina drejtohej nga forca e një ngarkese që binte, e lidhur në skajin e lirë të një litari. Kjo ishte përpjekja e parë në historinë e ndërtimit të aritmometrave për të zëvendësuar një makinë manuale me një burim të jashtëm energjie.
Dhe në vitet 1820, matematikani anglez Charles Babbage (1791-1871) shpiku motorin e ndryshimit dhe filloi ta ndërtonte atë. Gjatë jetës së Babbage, ky aparat nuk u ndërtua kurrë, por, më e rëndësishmja, kur fondet për projektin u shteruan, matematikani doli me "Motorin Analitik" për llogaritjet e përgjithshme dhe për herë të parë zyrtarizoi dhe përshkroi logjikën e.. . një kompjuter. Por, megjithatë, kjo është një histori paksa e ndryshme.
Prodhuesit në shkallë të gjerë
Në shekullin e 19-të, kur teknologjia e përpunimit të metaleve me precizion arriti sukses të konsiderueshëm, u bë e mundur futja e një makinerie shtuese në një gamë të gjerë fushash të veprimtarisë njerëzore, në të cilat, siç thonë ata tani, është e nevojshme të përpunohen sasi të mëdha të të dhëna. Pionieri i prodhimit serik të makinave llogaritëse ishte Alsasi Charles-Xavier Thomas de Colmar (1785-1870). Pasi prezantoi një sërë përmirësimesh operacionale në modelin e Leibniz-it, në 1821 ai filloi të prodhonte makineri shtesë 16-shifrore në punëtorinë e tij në Paris, e cila u bë e njohur si "Makinat e Thomas". Në fillim nuk ishin të lira - 400 franga. Dhe ato u prodhuan në sasi jo aq të mëdha - deri në 100 kopje në vit. Por nga fundi i shekullit, shfaqen prodhues të rinj, lind konkurrenca, çmimet ulen dhe numri i blerësve rritet.
Dizajner të ndryshëm, si në Botën e Vjetër ashtu edhe në atë të Re, patentojnë modelet e tyre, të cilat ndryshojnë nga modeli klasik i Leibniz-it vetëm duke prezantuar lehtësinë shtesë të përdorimit. Shfaqet një zile që tregon gabime të tilla si zbritja e një numri më të madh nga një numër më i vogël. Levat e radhitjes zëvendësohen me çelësa. Një dorezë është e bashkangjitur për të transportuar makinën shtesë nga një vend në tjetrin. Performanca ergonomike rritet. Dizajni është duke u përmirësuar.
 |
Në 1875, Odhner projektoi makinën e tij të parë shtesë, të drejtat e prodhimit të së cilës i transferoi në fabrikën inxhinierike Ludwig Nobel. 15 vjet më vonë, pasi u bë pronar i punëtorisë, Vilgodt Teofilovich filloi prodhimin e një modeli të ri të makinerisë shtuese në Shën Petersburg, i cili krahasohet në mënyrë të favorshme me makinat llogaritëse që ekzistonin në atë kohë për nga kompaktësia, besueshmëria, lehtësia e përdorimit. dhe produktivitet të lartë.
Tre vjet më vonë, punishtja bëhet një fabrikë e fuqishme, duke prodhuar më shumë se 5 mijë makina shtese në vit. Një produkt me shenjën "V. T. Odner Mechanical Factor, St. Petersburg" fillon të fitojë popullaritet në mbarë botën, ai është vlerësuar me çmimet më të larta në ekspozitat industriale në Çikago, Bruksel, Stokholm dhe Paris. Në fillim të shekullit të njëzetë, makina shtuese Odhner filloi të dominojë tregun botëror.
Pas vdekjes së papritur të "Bill Gates rus" në 1905, puna e Odner vazhdoi nga të afërmit dhe miqtë e tij. Revolucioni i dha fund historisë së lavdishme të kompanisë: Uzina Mekanike V.T. Odner u shndërrua në një fabrikë riparimi.
Sidoqoftë, në mesin e viteve 1920, prodhimi i makinave shtuese në Rusi u ringjall. Modeli më i njohur, i quajtur "Felix", u prodhua në uzinën me emrin. Dzerzhinsky deri në fund të viteve 1960. Paralelisht me Felix, Bashkimi Sovjetik filloi prodhimin e makinave llogaritëse elektromekanike të serisë VK, në të cilat përpjekjet muskulare u zëvendësuan nga një makinë elektrike. Ky lloj kompjuteri u krijua në imazhin dhe ngjashmërinë e makinës gjermane Mercedes. Makinat elektromekanike kishin produktivitet dukshëm më të lartë në krahasim me makinat shtuese. Megjithatë, zhurma që ata krijuan ishte si zjarri i mitralozit. Nëse rreth dy duzina Mercedes punonin në sallën e operacionit, atëherë për sa i përket zhurmës ajo të kujtonte një betejë të ashpër.
Në vitet 1970, kur filluan të shfaqen kalkulatorët elektronikë - së pari tub, pastaj transistor - e gjithë shkëlqimi mekanik i përshkruar më sipër filloi të lëvizte me shpejtësi në muze, ku mbetet edhe sot.
Makinë shtimi(nga greqishtja numër - "numër", "numërim" dhe greqisht μέτρον - "masë", "metër") - një makinë kompjuterike mekanike desktop (ose portative) e krijuar për shumëzim dhe pjesëtim të saktë, si dhe për mbledhje dhe zbritje .
Desktop ose portativ: Më shpesh, makinat e shtuara ishin desktop ose "të montuara në gju" (si laptopët modernë); herë pas here kishte modele xhepi. Kjo i dalloi ata nga kompjuterët e mëdhenj të dyshemesë si tabulatorët (T-5M) ose kompjuterët mekanikë (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).
Mekanike: Numrat futen në makinën shtuese, konvertohen dhe transmetohen te përdoruesi (shfaqen në dritare sportele ose printohen në shirit) duke përdorur vetëm pajisje mekanike. Në këtë rast, makina shtesë mund të përdorë ekskluzivisht një makinë mekanike ose të kryejë një pjesë të operacioneve duke përdorur një motor elektrik (makinat më të avancuara shtuese - kompjuterët, për shembull "Facit CA1-13", përdorin një motor elektrik për pothuajse çdo operacion) .
Llogaritja e saktë: Aritmometrat janë pajisje dixhitale (jo analoge, siç është rregulli i rrëshqitjes). Prandaj, rezultati i llogaritjes nuk varet nga gabimi i leximit dhe është absolutisht i saktë.
Shumëzimi dhe pjesëtimi: Aritmometrat janë krijuar kryesisht për shumëzim dhe pjesëtim. Prandaj, pothuajse të gjitha makinat shtuese kanë një pajisje që shfaq numrin e shtesave dhe zbritjeve - një numërues revolucionesh (pasi shumëzimi dhe ndarja më së shpeshti zbatohen si mbledhje dhe zbritje sekuenciale; për më shumë detaje, shih më poshtë).
Mbledhja dhe zbritja: Makinat që shtojnë mund të kryejnë mbledhje dhe zbritje. Por në modelet primitive të levave (për shembull, në Felix) këto operacione kryhen shumë ngadalë - më shpejt se shumëzimi dhe ndarja, por dukshëm më ngadalë se në makinat më të thjeshta shtuese apo edhe me dorë.
Jo i programueshëm: Kur punoni në një makinë shtesë, rendi i veprimeve caktohet gjithmonë me dorë - menjëherë para çdo operacioni, duhet të shtypni tastin përkatës ose të ktheni levën përkatëse. Kjo veçori e makinës shtuese nuk përfshihet në përkufizim, pasi praktikisht nuk kishte analoge të programueshme të makinave shtuese.
Motori i Diferencës së Charles Babbage
Figura 9. Motori i Diferencës së Charles Babbage
Historia e krijimit
Charles Babbage, ndërsa ishte në Francë, u njoh me veprat e Gaspard de Prony, i cili shërbeu si kreu i zyrës së regjistrimit nën qeverinë franceze nga 1790 deri në 1800. Prony, i cili kishte për detyrë të kalibronte dhe përmirësonte tabelat trigonometrike logaritmike në përgatitje për prezantimin e sistemit metrik, propozoi që puna të ndahej në tre nivele. Në nivelin më të lartë, një grup matematikanësh të shquar u angazhuan në nxjerrjen e shprehjeve matematikore të përshtatshme për llogaritjet numerike. Grupi i dytë llogariti vlerat e funksionit për argumentet e ndarë nga pesë ose dhjetë intervale. Vlerat e llogaritura janë përfshirë në tabelë si vlera referencë. Pas kësaj, formulat iu dërguan grupit të tretë, më të shumtë, anëtarët e të cilit kryenin llogaritjet rutinë dhe quheshin "llogaritës". Atyre iu kërkua vetëm të shtonin dhe zbritnin me kujdes në sekuencën e përcaktuar nga formulat e marra nga grupi i dytë.
Puna e De Prony (që nuk u përfundua kurrë për shkak të kohërave revolucionare) bëri që Babbage të mendonte për mundësinë e krijimit të një makinerie që mund të zëvendësonte grupin e tretë - kalkulatorët. Në 1822, Babbage botoi një artikull që përshkruante një makinë të tillë dhe së shpejti filloi krijimin e saj praktik. Si një matematikan, Babbage ishte i njohur me metodën e përafrimit të funksioneve me polinome dhe llogaritjen e diferencave të fundme. Për të automatizuar këtë proces, ai filloi të projektonte një makinë, e cila u quajt - dallimi. Kjo makinë duhej të ishte në gjendje të llogariste vlerat e polinomeve deri në fuqinë e gjashtë me një saktësi deri në shifrën e 18-të.
Në të njëjtin 1822, Babbage ndërtoi një model të një motori diferencial, të përbërë nga rula dhe ingranazhe, të rrotulluara manualisht duke përdorur një levë të veçantë. Pasi kishte siguruar mbështetjen e Shoqërisë Mbretërore, e cila e konsideroi punën e tij "shumë të denjë për mbështetjen publike", Babbage iu drejtua qeverisë britanike me një kërkesë për të financuar zhvillimin në shkallë të plotë. Në 1823, qeveria britanike i dha atij një subvencion prej 1,500 £ (shuma totale e subvencioneve qeveritare që mori Babbage për projektin përfundimisht arriti në 17,000 £).
Gjatë zhvillimit të makinës, Babbage nuk i imagjinoi të gjitha vështirësitë që lidhen me zbatimin e saj, dhe jo vetëm që nuk përmbushi tre vitet e premtuara, por nëntë vjet më vonë ai u detyrua të pezullonte punën e tij. Megjithatë, një pjesë e makinës filloi të funksionojë dhe bëri llogaritjet me saktësi edhe më të madhe se sa pritej.
Figura 10. Motori i ndryshimit nr. 2
Dizajni i makinës së diferencës u bazua në përdorimin e sistemit të numrave dhjetorë. Mekanizmi drejtohej nga doreza të veçanta. Kur financimi për Difference Engine pushoi, Babbage filloi të projektonte një shumë më të përgjithshme motor analitik, por më pas u kthye përsëri në zhvillimin origjinal. Projekti i përmirësuar që ai punoi midis 1847 dhe 1849 u quajt "Motori Diferencial Nr. 2"(anglisht) Diferenca Motorri Nr. 2 ).
Bazuar në punën dhe këshillat e Babbage, botuesi, shpikësi dhe përkthyesi suedez Georg Schutz (suedisht Georg Scheutz) duke filluar nga viti 1854, arriti të ndërtojë disa motorë të ndryshëm dhe madje arriti t'i shesë njërin prej tyre zyrës së qeverisë britanike në 1859. Në 1855, motori i diferencës së Schutz mori një medalje ari në Ekspozitën Botërore në Paris. Disa kohë më vonë, një shpikës tjetër, Martin Vibreg (suedez Martin Wiberg), përmirësoi dizajnin e makinës Schutz dhe e përdori atë për të llogaritur dhe publikuar tabela logaritmike të printuara.
Midis 1989 dhe 1991, për dyqindvjetorin e lindjes së Charles Babbage, një kopje e punës u mblodh nga puna e tij origjinale në Muzeun e Shkencës në Londër. motori i diferencës nr. 2. Në vitin 2000, një printer, i shpikur gjithashtu nga Babbage për makinën e tij, filloi të funksionojë në të njëjtin muze. Pas eliminimit të pasaktësive të vogla të dizajnit të gjetura në vizatimet e vjetra, të dy dizajnet funksionuan në mënyrë të përsosur. Këto eksperimente i dhanë fund debatit të gjatë në lidhje me funksionueshmërinë themelore të modeleve të Charles Babbage (disa studiues besojnë se Babbage qëllimisht futi pasaktësi në vizatimet e tij, duke u përpjekur kështu të mbronte krijimet e tij nga kopjimi i paautorizuar).
(nga greqishtja numër - "numër", "numërim" dhe greqisht μέτρον - "masë", "metër") - një makinë kompjuterike mekanike desktop (ose portative) e krijuar për shumëzim dhe pjesëtim të saktë, si dhe për mbledhje dhe zbritje .
Desktop ose portativ: Më shpesh, makinat e shtuara ishin desktop ose "të montuara në gju" (si laptopët modernë); herë pas here kishte modele xhepi (Curta). Kjo i dalloi ata nga kompjuterët e mëdhenj të dyshemesë si tabulatorët (T-5M) ose kompjuterët mekanikë (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).
Mekanike: Numrat futen në makinën shtuese, konvertohen dhe transmetohen te përdoruesi (shfaqen në dritare sportele ose printohen në shirit) duke përdorur vetëm pajisje mekanike. Në këtë rast, makina shtuese mund të përdorë ekskluzivisht një makinë mekanike (d.m.th., për të punuar në to duhet të rrotulloni vazhdimisht dorezën. Ky opsion primitiv përdoret, për shembull, në "Felix") ose të kryejë një pjesë të operacioneve duke përdorur një motor elektrik (Makinat më të avancuara shtuese janë kompjuterët, për shembull "Facit CA1-13", pothuajse çdo operacion përdor një motor elektrik).
Llogaritja e saktë: Makinat shtuese janë pajisje dixhitale (jo analoge, siç është rregulli i rrëshqitjes). Prandaj, rezultati i llogaritjes nuk varet nga gabimi i leximit dhe është absolutisht i saktë.
Shumëzimi dhe pjesëtimi: Aritmometrat janë krijuar kryesisht për shumëzim dhe pjesëtim. Prandaj, pothuajse të gjitha makinat shtuese kanë një pajisje që shfaq numrin e shtesave dhe zbritjeve - një numërues revolucionesh (pasi shumëzimi dhe ndarja më së shpeshti zbatohen si mbledhje dhe zbritje sekuenciale; për më shumë detaje, shih më poshtë).
Mbledhja dhe zbritja: Makinat që shtojnë mund të kryejnë mbledhje dhe zbritje. Por në modelet primitive të levave (për shembull, në Felix) këto operacione kryhen shumë ngadalë - më shpejt se shumëzimi dhe ndarja, por dukshëm më ngadalë se në makinat më të thjeshta shtuese apo edhe me dorë.
I pa programueshëm: Kur punoni në një makinë shtuese, rendi i veprimeve caktohet gjithmonë manualisht - menjëherë para çdo operacioni, duhet të shtypni tastin përkatës ose të rrotulloni levën përkatëse. Kjo veçori e makinës shtuese nuk përfshihet në përkufizim, pasi praktikisht nuk kishte analoge të programueshme të makinave shtuese.
Histori
Përafërsisht shekulli 5 - 6 para Krishtit.
Shfaqja e abakut (Egjipt, Babiloni)
Rreth shekullit të 6-të pas Krishtit
Shfaqet numëratori kinez.
1623
Makina e parë llogaritëse (Gjermani, Wilhelm Schickard). Ai përbëhet nga pajisje të veçanta - përmbledhje, shumëzim dhe regjistrim. Pothuajse asgjë nuk dihej për këtë pajisje deri në vitin 1957, kështu që nuk pati një ndikim të rëndësishëm në zhvillimin e inxhinierisë kompjuterike.
1642
Makina shtuese tetë-bitësh e Blaise Pascal. Ndryshe nga makina e Schiccard, makina e Pascal u bë relativisht e njohur në Evropë dhe deri vonë konsiderohej makina e parë llogaritëse në botë. Në total, u prodhuan disa dhjetëra makina.
1672 - 1694
U krijua makina e parë shtuese (Gottfried Leibniz, Gjermani). Në 1672, u shfaq një makinë me dy bit, dhe në 1694, një makinë dymbëdhjetë-bitësh. Shpikja e Leibniz është jashtëzakonisht e rëndësishme nga pikëpamja teorike (së pari, ai krijoi arkitekturën standarde të makinës shtuese, e cila u përdor deri në vitet 1970; së dyti, ai krijoi "Rulin Leibniz", mbi bazën e të cilit makina shtuese Thomas u bë), por nuk u përdor gjerësisht në praktikë, u mor sepse ishte shumë i ndërlikuar dhe i kushtueshëm për kohën e tij.
1820
Makina e parë serike e shtimit komerciale, domethënë e përdorur jo për demonstrim në komunitetin shkencor, por për shitje dhe përdorim të mëvonshëm në praktikë. (prodhuar nga K. S. K. Thomas). Në përgjithësi, kjo makinë shtuese ishte e ngjashme me makinën shtuese Leibniz, por kishte një sërë ndryshimesh në dizajn. Makina të ngjashme u prodhuan deri në vitet 1920, dhe një dizajn i ngjashëm i pajisur me një tastierë u prodhua deri në vitet 1970.
Një shembull tipik i një makinerie shtimi me levë Thomas është ai i paraqitur në faqen e internetit të Bunzel-Delton.
1846
Llogaritësi i Kummerit (Perandoria Ruse, Poloni). Është e ngjashme me makinën Slonimsky (1842, Perandoria Ruse), por më kompakte. Ai u përdor gjerësisht në të gjithë botën deri në vitet 1970 si një numërator i lirë me madhësi xhepi.
1873 - 1890
Makina shtese e Odhnerit (1873 - model eksperimental, 1890 - fillimi i prodhimit masiv). Makinat shtuese të Odhnerit u prodhuan pothuajse të pandryshuara deri në vitet 1970 (ndoshta edhe deri në vitet 1980).
Një makinë tipike shtuese Odhner është Felix - makina më e zakonshme e shtimit sovjetik.
1876 - 1881
Makina shtuese e Chebyshev (1876 - makina shtuese, 1881 - parashtesa e shumëzimit dhe pjesëtimit). Makina shtuese e Chebyshev ishte e para që zbatoi shumëzimin automatik me metodën e mbledhjes sekuenciale dhe lëvizjes së karrocës, si dhe një metodë shumë të besueshme të transmetimit të dhjetëshave duke përdorur një mekanizëm planetar. Megjithatë, kjo makinë shtese nuk u përdor gjerësisht sepse ishte e papërshtatshme për t'u përdorur.
1885
Burroughs (SHBA, W. Burroughs) Makina e parë shtuese me dy periudha me hyrje me çelës të plotë dhe një pajisje printimi.
1887
Comptometr (SHBA, Dorra Felt) - makina e parë serike me një përmbledhje me çelës të plotë. Komptometrat u prodhuan me ndryshime të vogla deri në vitet 1960 (1970?) Ata nuk ishin të përshtatshëm për zbritje, shumëzim dhe pjesëtim, por shtimi i numrave jo shumë të gjatë ishte më i shpejtë në to sesa në çdo makinë tjetër (duke përfshirë, ndoshta, kalkulatorë modernë).
1893
Milioneri është makina e parë (dhe ndoshta e vetmja) shumëzuese e prodhuar në masë. Për shumëzim, përdora pllakat e "tabelës së shumëzimit", shumëzimi me çdo numër bëhej me një rrotullim të dorezës. Makinat e shumëzimit u prodhuan deri në vitet 1930, më pas ato u zëvendësuan nga makina kompjuterike më të përshtatshme dhe universale (megjithëse më të ngadalta).
1910 (sipas disa burimeve - 1905)
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), modeli I, Gjermani - makina e parë shtuese me një pajisje transferimi bazuar në parimin "raft proporcional". Makinat në raftet proporcionale karakterizohen nga transferimi i besueshëm, aftësia për të funksionuar me shpejtësi të lartë dhe nivele të ulëta zhurme gjatë funksionimit (nëse pajisjet e tjera funksionojnë gjithashtu në heshtje). Është mbi këtë parim që janë ndërtuar makinat shtuese më të shpejta - Marchant Silent Speed (Tregtar).
Në të njëjtën kohë, Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), modeli I" është e para (ose të paktën një nga të parat) që shton makinat me ndarje gjysmë automatike (makina është në gjendje të llogarisë automatikisht shifrën aktuale të koeficientit ).
1913
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), modeli IV, Gjermani - me sa duket makina e parë e përhapur e shtimit me tastierë me tastierë të plotë. Makina e parë shtuese me çelës të plotë u lëshua nga Monroe (1911), por në fakt ajo hyri në treg vetëm në 1914.
MADAS (Akronimi: Shumëzimi, Pjesëtimi Automatik, Mbledhja dhe Zbritja) është makina e parë shtuese me pjesëtim plotësisht automatik. Ndoshta u lirua jo në 1913, por në 1908.
1919
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), modeli VII, Gjermani - me sa duket kompjuteri i parë automatik në botë.
1925
Hamann Manus, mod. A (Hamann Manus, Gjermani) - pamja e shtimit të makinave të bazuara në një rrotë me një shul kalimi. Këto makina shtesë ishin komplekse, por masa e pjesëve të tyre rrotulluese ishte e vogël, kështu që ato mund të punonin me shpejtësi relativisht të larta.
1932
Facit T (Facit T, Suedi) është makina e parë shtuese në botë me një tastierë me dhjetë çelësa. Një tastierë me dhjetë taste është më e vogël se një tastierë me tastierë të plotë, por është më komplekse në dizajn dhe funksionon më ngadalë. Më pas, bazuar në modelin Facit TK, u lëshua makina e përhapur e shtimit sovjetik VK-1.
1950
Rritja e kompjuterëve dhe makinave gjysmë automatike të shtimit. Ishte në këtë kohë që u lëshuan shumica e modeleve të kompjuterëve elektrikë.
1962 - 1964
Shfaqja e kalkulatorëve të parë elektronikë (1962 - seria eksperimentale ANITA MK VII (Angli), deri në fund të vitit 1964 kalkulatorët elektronikë u prodhuan nga shumë vende të zhvilluara, përfshirë BRSS (VEGA KZSM)). Fillon një konkurrencë e ashpër mes makinave llogaritëse elektronike dhe kompjuterëve më të fuqishëm. Por shfaqja e kalkulatorëve nuk kishte pothuajse asnjë efekt në prodhimin e makinerive të vogla dhe të lira shtuese (kryesisht jo automatike dhe të drejtuara me dorë).
1968
Filloi prodhimi i Contex-55, ndoshta modeli më i fundit i shtimit të makinave me një shkallë të lartë automatizimi.
1969
Prodhimi maksimal i makinerive shtese në BRSS. U prodhuan rreth 300 mijë Felixes dhe VK-1.
1978
Rreth kësaj kohe, prodhimi i makinerive shtese Felix-M u ndërpre. Ky mund të ketë qenë lloji i fundit i makinerisë shtuese të prodhuar në botë.
Prototipi i makinës llogaritëse - makina shtuese - ekzistonte më shumë se 300 vjet më parë. Në ditët e sotme, llogaritjet komplekse matematikore mund të bëhen me lehtësi duke shtypur në heshtje tastet e të njëjtit kalkulator ose kompjuter, celular, smartphone (në të cilin janë instaluar aplikacionet përkatëse). Më parë, kjo procedurë merrte shumë kohë dhe krijonte shumë bezdi. Por megjithatë, shfaqja e pajisjes së parë llogaritëse bëri të mundur kursimin e kostove të punës mendore, dhe gjithashtu shtyu për përparim të mëtejshëm. Prandaj, është interesante të dihet se kush e shpiku makinën shtesë dhe kur ndodhi.
Pamja e makinës shtuese
Kush e shpiku i pari makinën e shtimit? Ky person ishte shkencëtari gjerman Gottfried Leibniz. Filozofi dhe matematikani i madh projektuan një pajisje të përbërë nga një karrocë e lëvizshme dhe një rul me shkallë. G. Leibniz e prezantoi atë në botë në 1673.
Idetë e tij u miratuan nga inxhinieri francez Thomas Xavier. Ai shpiku një makinë llogaritëse për të kryer katër veprimet e aritmetikës. Numrat u vendosën duke lëvizur ingranazhin përgjatë boshtit derisa numrat e kërkuar të shfaqeshin në fole, me çdo rul të shkallëzuar që korrespondonte me një shifër numrash. Pajisja drejtohej nga rrotullimi i një levë dore, e cila, nga ana tjetër, lëvizte ingranazhet dhe rulat e dhëmbëzuar, duke prodhuar rezultatin e dëshiruar. Kjo ishte makina e parë shtuese e vënë në prodhim masiv.
Modifikimet e pajisjes
Anglezi J. Edmondzon ishte ai që shpiku makinën shtuese me mekanizëm rrethor (karroca kryen një veprim në rreth). Kjo pajisje u krijua në 1889 bazuar në aparatin e Thomas Xavier. Sidoqoftë, nuk pati ndryshime të rëndësishme në dizajnin e pajisjes, dhe kjo pajisje doli të ishte po aq e rëndë dhe e papërshtatshme sa paraardhësit e saj. Analogët e mëvonshëm të pajisjes gjithashtu kryen të njëjtin mëkat.
Dihet mirë se kush e shpiku makinën shtuese me tastierë numerike. Ishte amerikani F. Baldwin. Në vitin 1911, ai prezantoi një pajisje numërimi në të cilën numrat vendoseshin në shifra vertikale që përmbanin 9 shifra.
Prodhimi i pajisjeve të tilla numëruese në Evropë u krijua nga inxhinieri Carl Lindström, duke krijuar një pajisje që ishte më kompakte në madhësi dhe origjinale në dizajn. Këtu rrotullat me shkallë ishin vendosur tashmë vertikalisht dhe jo horizontalisht, dhe, përveç kësaj, këta elementë ishin rregulluar në një model shahu.
Në territorin e Bashkimit Sovjetik, makina e parë shtuese u krijua në fabrikën Schetmash me emrin. Dzerzhinsky në Moskë në 1935. Quhej tastierë (KSM). Prodhimi i tyre vazhdoi deri sa dhe më pas rifilloi në formën e modeleve të reja të makinave gjysmë automatike vetëm në vitin 1961.
Po në këto vite u krijuan edhe aparate automatike si “VMM-2” dhe “Zoemtron-214”, të cilat u përdorën në fusha të ndryshme, ndërkohë që puna u karakterizua me zhurmë dhe shqetësim të madh, por kjo ishte e vetmja pajisje në atë kohë që ndihmoi në përballimin e një vëllimi të madh llogaritjesh.
Tani këto pajisje konsiderohen si një gjë e rrallë; ato mund të gjenden vetëm si një ekspozitë muzeale ose në koleksionin e dashamirëve të teknologjisë antike. Ne shqyrtuam pyetjen se kush e shpiku makinën shtesë, dhe gjithashtu siguruam informacion në lidhje me historinë e zhvillimit teknik të kësaj pajisjeje dhe shpresojmë që ky informacion të jetë i dobishëm për lexuesit.
Projektuar për shumëzim dhe pjesëtim të saktë, si dhe mbledhje dhe zbritje. Një kompjuter mekanik që regjistron automatikisht numrat e përpunuar dhe rezultatet në një shirit të veçantë - aritmografi.
Llojet
Tabela ose portative : Më shpesh, makinat e shtuara ishin desktop ose "të montuara në gju" (si laptopët modernë); herë pas here kishte modele xhepi (Curta). Kjo i dalloi ata nga kompjuterët e mëdhenj të dyshemesë si tabulatorët (T-5M) ose kompjuterët mekanikë (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).Mekanike: Numrat futen në makinën shtuese, konvertohen dhe transmetohen te përdoruesi (shfaqen në dritare sportele ose printohen në shirit) duke përdorur vetëm pajisje mekanike. Në këtë rast, makina shtuese mund të përdorë ekskluzivisht një makinë mekanike (d.m.th., për të punuar në to duhet të rrotulloni vazhdimisht dorezën. Ky opsion primitiv përdoret, për shembull, në "Felix") ose të kryejë një pjesë të operacioneve duke përdorur një motor elektrik (Makinat më të avancuara shtuese janë kompjuterët, për shembull "Facit CA1-13", pothuajse çdo operacion përdor një motor elektrik).
Llogaritja e saktë: Aritmometrat janë pajisje dixhitale (jo analoge, siç është rregulli i rrëshqitjes). Prandaj, rezultati i llogaritjes nuk varet nga gabimi i leximit dhe është absolutisht i saktë.
Shumëzimi dhe pjesëtimi: Aritmometrat ishin menduar kryesisht për shumëzim dhe pjesëtim. Prandaj, pothuajse të gjitha makinat shtuese kanë një pajisje që shfaq numrin e shtesave dhe zbritjeve - një numërues revolucionesh (pasi shumëzimi dhe ndarja më së shpeshti zbatohen si mbledhje dhe zbritje sekuenciale; për më shumë detaje, shih më poshtë).
Mbledhja dhe zbritja: Makinat që shtojnë mund të kryejnë mbledhje dhe zbritje. Por në modelet primitive të levave (për shembull, në makinën shtuese Felix) këto operacione u kryen shumë ngadalë - më shpejt se shumëzimi dhe ndarja, por dukshëm më ngadalë se në makinat më të thjeshta shtuese ose edhe me dorë.
I pa programueshëm: Kur punoni në një makinë shtesë, rendi i veprimeve caktohet gjithmonë me dorë - menjëherë para çdo operacioni, duhet të shtypni tastin përkatës ose të ktheni levën përkatëse. Kjo veçori e makinës shtuese nuk përfshihet në përkufizim, pasi praktikisht nuk kishte analoge të programueshme të makinave shtuese.
Ngjarjet më të rëndësishme në historinë e zhvillimit
Përafërsisht shekulli 5 - 6 para Krishtit.Shfaqja e abakut (Egjipt, Babiloni)
Rreth shekullit të 6-të pas Krishtit
Shfaqet numëratori kinez.
1893
Milioneri është makina e parë (dhe ndoshta e vetmja) shumëzuese e prodhuar në masë. Për shumëzim, përdora pllakat e "tabelës së shumëzimit", shumëzimi me çdo numër bëhej me një rrotullim të dorezës. Makinat e shumëzimit u prodhuan deri në vitet 1930, më pas ato u zëvendësuan nga makina kompjuterike më të përshtatshme dhe universale (megjithëse më të ngadalta).
1910(sipas disa burimeve - 1905)
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), modeli I, Gjermani - makina e parë shtuese me një pajisje transferimi bazuar në parimin "raft proporcional". Makinat në raftet proporcionale karakterizohen nga transferimi i besueshëm, aftësia për të funksionuar me shpejtësi të lartë dhe nivele të ulëta zhurme gjatë funksionimit (nëse pajisjet e tjera funksionojnë gjithashtu në heshtje). Është mbi këtë parim që janë ndërtuar makinat shtuese më të shpejta - Marchant Silent Speed (Tregtar).
Në të njëjtën kohë, Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), modeli I" është e para (ose të paktën një nga të parat) që shton makinat me ndarje gjysmë automatike (makina është në gjendje të llogarisë automatikisht shifrën aktuale të koeficientit ).
1913
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), modeli IV, Gjermani - me sa duket makina e parë e përhapur e shtimit me tastierë me tastierë të plotë. Makina e parë shtuese me çelës të plotë u lëshua nga Monroe (1911), por në fakt ajo hyri në treg vetëm në 1914.
MADAS (Akronimi: Shumëzimi, Pjesëtimi Automatik, Mbledhja dhe Zbritja) është makina e parë shtuese me pjesëtim plotësisht automatik. Ndoshta u lirua jo në 1913, por në 1908.
1919
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), modeli VII, Gjermani - me sa duket kompjuteri i parë automatik në botë.
1925
Hamann Manus, mod. A (Hamann Manus, Gjermani) - pamja e shtimit të makinave të bazuara në një rrotë me një shul kalimi. Këto makina shtesë ishin komplekse, por masa e pjesëve të tyre rrotulluese ishte e vogël, kështu që ato mund të punonin me shpejtësi relativisht të larta.
1932
Facit T (Facit T, Suedi) është makina e parë shtuese në botë me një tastierë me dhjetë çelësa. Një tastierë me dhjetë taste është më e vogël se një tastierë me tastierë të plotë, por është më komplekse në dizajn dhe funksionon më ngadalë. Më pas, bazuar në modelin Facit TK, u lëshua makina e përhapur e shtimit sovjetik VK-1.
1950
Rritja e kompjuterëve dhe makinave gjysmë automatike të shtimit. Ishte në këtë kohë që u lëshuan shumica e modeleve të kompjuterëve elektrikë.
1962 - 1964
Shfaqja e kalkulatorëve të parë elektronikë (1962 - seria eksperimentale ANITA MK VII (Angli), deri në fund të vitit 1964 kalkulatorët elektronikë u prodhuan nga shumë vende të zhvilluara, përfshirë BRSS (VEGA KZSM)). Fillon një konkurrencë e ashpër mes makinave llogaritëse elektronike dhe kompjuterëve më të fuqishëm. Por shfaqja e kalkulatorëve nuk kishte pothuajse asnjë efekt në prodhimin e makinerive të vogla dhe të lira shtuese (kryesisht jo automatike dhe të drejtuara me dorë).
1968
Filloi prodhimi i Contex-55, ndoshta modeli më i fundit i shtimit të makinave me një shkallë të lartë automatizimi.
1969
Prodhimi maksimal i makinerive shtese në BRSS. U prodhuan rreth 300 mijë Felixes dhe VK-1.
1978
Rreth kësaj kohe, prodhimi i makinerive shtese Felix-M u ndërpre. Ky mund të ketë qenë lloji i fundit i makinerisë shtuese të prodhuar në botë.
1988
Data e fundit e njohur me besueshmëri e lëshimit të një kompjuteri mekanik - arka Oka.
1995-2002
Arka mekanike (KKM) "Oka" (modelet 4400, 4401, 4600) janë të përjashtuara nga regjistri shtetëror i Federatës Ruse. Me sa duket, zona e fundit e aplikimit të kompjuterëve mekanikë kompleksë në Rusi është zhdukur.
2008
Në disa dyqane në Moskë kishte ende numëratore...
