ชีวิตของชื่อที่ยอดเยี่ยม วัสดุสำหรับผู้อยากรู้อยากเห็น วัสดุสำหรับผู้อยากรู้อยากเห็น

จนกระทั่งถึงจุดหนึ่งในการพัฒนา มนุษยชาติเมื่อนับวัตถุก็พอใจกับ "เครื่องคิดเลข" ตามธรรมชาติ - สิบนิ้วที่ได้รับตั้งแต่แรกเกิด เมื่อเริ่มขาดแคลน เราก็ต้องคิดค้นเครื่องมือดั้งเดิมขึ้นมาหลายอย่าง เช่น การนับก้อนหิน แท่งไม้ ลูกคิด สวนจีน โซโรบันญี่ปุ่น ลูกคิดรัสเซีย การออกแบบเครื่องมือเหล่านี้เป็นแบบดั้งเดิม แต่การจัดการต้องใช้ทักษะพอสมควร ตัวอย่างเช่น สำหรับคนสมัยใหม่ที่เกิดในยุคเครื่องคิดเลข การฝึกฝนการคูณและการหารด้วยลูกคิดนั้นเป็นเรื่องยากมาก ปาฏิหาริย์ของการปรับสมดุล "กระดูก" ดังกล่าวเป็นไปได้แล้วบางทีสำหรับไมโครโปรแกรมเมอร์เท่านั้นที่เป็นความลับของการทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ของ Intel

ความก้าวหน้าในการใช้กลไกของการนับเกิดขึ้นเมื่อนักคณิตศาสตร์ชาวยุโรปเริ่มแข่งกันคิดค้นเครื่องจักรเพิ่ม อย่างไรก็ตาม การเริ่มตรวจสอบด้วยคอมพิวเตอร์ที่มีพื้นฐานแตกต่างกันนั้นคุ้มค่า

สาขาปลายตาย

ในปี ค.ศ. 1614 บารอนชาวสก็อต จอห์น เนเปียร์ (ค.ศ. 1550-1617) ได้ตีพิมพ์บทความอันยอดเยี่ยมเรื่อง "คำอธิบายตารางลอการิทึมที่น่าประหลาดใจ" ซึ่งได้แนะนำวิธีการคำนวณที่ปฏิวัติวงการในการใช้ทางคณิตศาสตร์ ตามกฎลอการิทึมซึ่งพูดได้ว่า "แทนที่" การคูณและการหารด้วยการบวกและการลบ ตารางต่างๆ ได้ถูกรวบรวมขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการทำงานประการแรกเลยคือ นักดาราศาสตร์ที่ทำงานด้วยอาร์เรย์จำนวนมาก

หลังจากนั้นไม่นาน ชาวเวลส์ เอ็ดมันด์ กุนเทอร์ (1581-1626) ได้เสนออุปกรณ์ทางกลที่ใช้มาตราส่วนลอการิทึมเพื่อช่วยในการคำนวณ เครื่องชั่งหลายเครื่องที่สำเร็จการศึกษาตามกฎเลขชี้กำลังจะมีวงเวียนวัดสองดวงมาด้วย ซึ่งจะต้องทำงานพร้อมกัน เพื่อกำหนดผลรวมหรือผลต่างของส่วนของเครื่องชั่ง ซึ่งทำให้สามารถค้นหาผลิตภัณฑ์หรือผลหารได้ กิจวัตรเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการดูแลเพิ่มขึ้น

ในปี 1632 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ William Oughtred (1575-1660) และ Richard Delamain (1600-1644) ได้คิดค้นกฎสไลด์ขึ้น ซึ่งตาชั่งจะเลื่อนสัมพันธ์กัน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้ภาระดังกล่าวในการคำนวณ เหมือนเข็มทิศ นอกจากนี้ อังกฤษยังเสนอการออกแบบสองแบบ: สี่เหลี่ยมและกลม ซึ่งใช้มาตราส่วนลอการิทึมบนวงแหวนศูนย์กลางสองวงที่หมุนสัมพันธ์กัน

การออกแบบกฎสไลด์แบบ "canonical" ปรากฏในปี 1654 และถูกนำมาใช้ทั่วโลกจนถึงต้นยุคของเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์ ผู้เขียนคือ Robert Bissaker ชาวอังกฤษ เขาเอาแถบไล่ระดับสามแถบยาว 60 เซนติเมตร ติดแถบด้านนอกทั้งสองด้วยโครงโลหะ และแถบตรงกลางใช้เป็นแถบเลื่อนที่เลื่อนไปมาระหว่างแถบเหล่านั้น แต่การออกแบบนี้ไม่ได้จัดให้มีแถบเลื่อนที่บันทึกผลลัพธ์ของการดำเนินการที่ทำ ความต้องการองค์ประกอบที่มีประโยชน์อย่างไม่ต้องสงสัยนี้แสดงออกมาในปี 1675 โดยเซอร์ไอแซกนิวตันผู้ยิ่งใหญ่ (ไอแซกนิวตัน, 1643-1727) ซึ่งเป็นชาวอังกฤษอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม ความปรารถนาอันยุติธรรมอย่างแท้จริงของเขาก็เป็นจริงในอีกหนึ่งศตวรรษต่อมา

ควรสังเกตว่าวิธีการคำนวณลอการิทึมนั้นขึ้นอยู่กับหลักการแอนะล็อกเมื่อตัวเลขถูก "แทนที่" ด้วยแอนะล็อกในกรณีนี้ - ความยาวของเซ็กเมนต์ อะนาล็อกดังกล่าวไม่ได้แยกจากกัน แต่จะไม่เพิ่มขึ้นทีละหนึ่งในหลักที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุด นี่เป็นปริมาณต่อเนื่องซึ่งน่าเสียดายที่มีข้อผิดพลาดบางอย่างเกิดขึ้นระหว่างการวัดและความแม่นยำในการนำเสนอต่ำ เพื่อให้กฎสไลด์สามารถประมวลผลตัวเลข 10 หลักได้ ความยาวจะต้องยาวหลายสิบเมตร ค่อนข้างชัดเจนว่าการดำเนินโครงการดังกล่าวไม่มีจุดหมายอย่างแน่นอน

บนหลักการทางอุดมการณ์เดียวกันกับกฎสไลด์ คอมพิวเตอร์แอนะล็อก (AVM) ถูกสร้างขึ้นในศตวรรษที่ 20 ในนั้น ปริมาณที่คำนวณได้แสดงด้วยศักย์ไฟฟ้า และกระบวนการคำนวณถูกสร้างแบบจำลองโดยใช้วงจรไฟฟ้า อุปกรณ์ดังกล่าวค่อนข้างหลากหลายและทำให้สามารถแก้ไขปัญหาที่สำคัญหลายประการได้ ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของ AVM เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องดิจิทัลในยุคนั้นคือประสิทธิภาพสูง ข้อเสียเปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ไม่แพ้กันคือความแม่นยำต่ำของผลลัพธ์ที่ได้รับ เมื่อระบบคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังปรากฏขึ้นในช่วงทศวรรษ 1980 ปัญหาความเร็วก็รุนแรงน้อยลง และ AVM ก็ค่อยๆ จางหายไปในเงามืด แม้ว่าพวกมันจะไม่หายไปจากพื้นโลกก็ตาม

เลขคณิตฟัน

เมื่อดูเผินๆ อาจดูเหมือนว่าศาลประวัติศาสตร์ได้จัดการกับกลไกการประมวลผลประเภทอื่นอย่างไร้ความปราณีมากยิ่งขึ้นนั่นคือการเพิ่มเครื่องจักร แท้จริงแล้วตอนนี้สามารถพบได้ในพิพิธภัณฑ์เท่านั้น ตัวอย่างเช่น ในโรงเรียนโปลีเทคนิคของเรา หรือในพิพิธภัณฑ์เยอรมันในมิวนิก (พิพิธภัณฑ์ดอยเชส) หรือในพิพิธภัณฑ์วิทยาการคอมพิวเตอร์ในฮันโนเวอร์ (พิพิธภัณฑ์คอมพิวเตอร์พอนตัน) อย่างไรก็ตาม นี่เป็นความผิดโดยพื้นฐาน ตามหลักการทำงานของเครื่องวัดเลขคณิต (การบวกระดับบิตและการเลื่อนผลรวมของผลิตภัณฑ์บางส่วน) อุปกรณ์เลขคณิตอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า "หัว" ของคอมพิวเตอร์ได้ถูกสร้างขึ้น ต่อจากนั้น พวกเขาได้รับอุปกรณ์ควบคุม หน่วยความจำ อุปกรณ์ต่อพ่วง และสุดท้ายก็ "ฝัง" ไว้ในไมโครโปรเซสเซอร์

เมื่อสิบปีก่อน จากการวิจัยทางประวัติศาสตร์ในประเทศเยอรมนี มีการค้นพบภาพวาดและคำอธิบายของเครื่องบวก ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1623 โดย Wilhelm Schickard (1592-1636) ศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Tübingen มันเป็นเครื่อง 6 บิต "ขั้นสูง" ซึ่งประกอบด้วยสามโหนด: อุปกรณ์การบวก-การลบ อุปกรณ์การคูณ และบล็อกสำหรับบันทึกผลลัพธ์ระดับกลาง หากตัวบวกถูกสร้างขึ้นบนเฟืองแบบดั้งเดิมที่มีลูกเบี้ยวสำหรับถ่ายโอนหน่วยถ่ายโอนไปยังหลักที่อยู่ติดกัน ตัวคูณก็ถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีที่ซับซ้อนมาก ในนั้นศาสตราจารย์ชาวเยอรมันใช้วิธี "ขัดแตะ" เมื่อใช้เกียร์ "ตารางสูตรคูณ" ที่ติดตั้งบนเพลา แต่ละหลักของปัจจัยแรกจะถูกคูณด้วยแต่ละหลักของวินาที หลังจากนั้นผลิตภัณฑ์บางส่วนทั้งหมดเหล่านี้จะถูกเพิ่มด้วย การเปลี่ยนแปลง

แบบจำลองนี้ใช้งานได้ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วในปี 2500 เมื่อถูกสร้างขึ้นใหม่ในประเทศเยอรมนี อย่างไรก็ตาม ไม่ทราบว่า Schickard สามารถสร้างเครื่องบวกเพิ่มของตัวเองได้หรือไม่ มีหลักฐานอยู่ในจดหมายโต้ตอบของเขากับนักดาราศาสตร์โยฮันเนส เคปเลอร์ (ค.ศ. 1571-1630) ว่าแบบจำลองที่ยังสร้างไม่เสร็จถูกทำลายด้วยไฟในโรงงาน นอกจากนี้ผู้เขียนซึ่งเสียชีวิตด้วยอหิวาตกโรคในไม่ช้าก็ไม่มีเวลาแนะนำข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ของเขาไปสู่การใช้งานทางวิทยาศาสตร์และเป็นที่รู้จักในช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบเท่านั้น

ดังนั้น เบลส ปาสคาล (1623-1662) ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นคนแรกไม่เพียงแต่ออกแบบเท่านั้น แต่ยังสร้างเครื่องวัดเลขคณิตที่ใช้งานได้ด้วย จึงเริ่มต้นอย่างที่พวกเขาพูดกันตั้งแต่เริ่มต้น นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้เก่งกาจ หนึ่งในผู้สร้างทฤษฎีความน่าจะเป็น ผู้เขียนทฤษฎีบททางคณิตศาสตร์ที่สำคัญหลายทฤษฎี นักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติผู้ค้นพบความกดอากาศและกำหนดมวลของชั้นบรรยากาศของโลก และนักคิดที่โดดเด่นที่ทิ้งผลงานเช่น "ความคิด" ไว้เบื้องหลัง และ "จดหมายถึงจังหวัด" เป็นบุตรชายที่รักของประธานห้องค่าธรรมเนียมในชีวิตประจำวัน เมื่อเป็นเด็กชายอายุ 19 ปีในปี 1642 ต้องการช่วยพ่อของเขาซึ่งใช้เวลาและความพยายามอย่างมากในการเตรียมงบการเงิน เขาออกแบบเครื่องจักรที่สามารถเพิ่มและลบตัวเลขได้

ตัวอย่างแรกพังอย่างต่อเนื่อง และอีกสองปีต่อมา Pascal ได้สร้างแบบจำลองขั้นสูงขึ้น มันเป็นเครื่องจักรทางการเงินโดยแท้จริง มันมีทศนิยมหกตำแหน่งและอีกสองตำแหน่ง โดยอันหนึ่งแบ่งออกเป็น 20 ส่วน ส่วนอีกอันเป็น 12 ตำแหน่ง ซึ่งสอดคล้องกับอัตราส่วนของหน่วยการเงินในขณะนั้น (1 sou = 1/20 livre, 1 denier = 1/12 ซู). แต่ละประเภทจะสัมพันธ์กับล้อที่มีจำนวนฟันเฉพาะ

ในช่วงชีวิตอันแสนสั้นของเขา เบลส ปาสคาล ซึ่งมีอายุเพียง 39 ปี สามารถสร้างเครื่องคำนวณได้ประมาณห้าสิบเครื่องจากวัสดุหลากหลายประเภท เช่น ทองแดง ไม้ประเภทต่างๆ งาช้าง นักวิทยาศาสตร์ได้นำเสนอหนึ่งในนั้นแก่ Chancellor Seguier (Pier Seguier, 1588-1672) ขายแบบจำลองบางชิ้น และสาธิตบางส่วนในระหว่างการบรรยายเกี่ยวกับความสำเร็จล่าสุดของวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ 8 สำเนารอดชีวิตมาได้จนถึงทุกวันนี้

ปาสคาลเป็นเจ้าของสิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับ "Pascal Wheel" ซึ่งออกให้แก่เขาในปี 1649 โดยกษัตริย์ฝรั่งเศส เพื่อเป็นการแสดงความเคารพต่อความสำเร็จของเขาในสาขา "วิทยาการคอมพิวเตอร์" หนึ่งในภาษาโปรแกรมสมัยใหม่มีชื่อว่า Pascal

ความทันสมัย

เป็นที่ชัดเจนว่า "Pascal Wheel" กระตุ้นให้นักประดิษฐ์ปรับปรุงเครื่องบวก วิธีแก้ปัญหาดั้งเดิมได้รับการเสนอโดย Claude Perrault (1613-1688) น้องชายของนักเล่าเรื่องที่มีชื่อเสียงระดับโลก ซึ่งเป็นคนที่มีความสนใจในวงกว้างและมีความสามารถเฉพาะตัว: แพทย์ สถาปนิก นักฟิสิกส์ นักธรรมชาติวิทยา นักแปล นักโบราณคดี นักออกแบบ ช่างเครื่อง และ กวี. มรดกทางความคิดสร้างสรรค์ของ Claude Perrault ประกอบด้วยภาพวาดของเครื่องสรุปผลย้อนหลังไปถึงปี 1670 ซึ่งใช้ชั้นวางที่มีฟันแทนล้อ เมื่อเคลื่อนที่ไปข้างหน้าจะหมุนตัวนับรวม

คำออกแบบถัดไป - และอะไรแบบนั้น! - Gottfried Leibniz (Gottfried Leibniz, 1646-1716) กล่าว การแจงนับข้อดีและกิจกรรมที่สามารถถูกแทนที่ด้วยคำสั้น ๆ สองคำ "นักคิดผู้ยิ่งใหญ่" เขาทำคณิตศาสตร์ได้มากจน Norbert Wiener (Norbert Wiener, 1894-1964) "บิดาแห่งไซเบอร์เนติกส์" เสนอให้ยกย่องนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันและ "แต่งตั้ง" ให้เขาเป็นนักบุญอุปถัมภ์ของผู้สร้างคอมพิวเตอร์

แน่นอนว่าในศตวรรษที่ 17 ไม่มีการพูดถึงการผลิตจำนวนมากของเครื่องจักรเสริมของไลบนิซ อย่างไรก็ตาม มีเพียงไม่กี่คนที่ได้รับการปล่อยตัว ตัวอย่างเช่นหนึ่งในนางแบบไปที่ Peter I. ซาร์แห่งรัสเซียจำหน่ายเครื่องจักรทางคณิตศาสตร์ด้วยวิธีที่ไม่เหมือนใคร: พระองค์ทรงมอบมันให้กับจักรพรรดิจีนเพื่อจุดประสงค์ทางการฑูต

การทบทวนแนวคิดเชิงสร้างสรรค์ที่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงเครื่องคำนวณทางกลจะไม่สมบูรณ์หากไม่ได้เอ่ยถึงนักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี จิโอวานนี โปเลนี (1683-1761) เขาเริ่มต้นอาชีพทางวิทยาศาสตร์ในฐานะศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยปาดัว จากนั้นเขาก็ย้ายไปเรียนภาควิชาฟิสิกส์ และในไม่ช้าเขาก็เป็นหัวหน้าภาควิชาคณิตศาสตร์ โดยแทนที่ Nicholas Bernoulli (1695-1726) ในโพสต์นี้ งานอดิเรกของเขา ได้แก่ สถาปัตยกรรม โบราณคดี และการออกแบบกลไกอันชาญฉลาด ในปี 1709 Poleny สาธิตเครื่องบวกที่ใช้หลักการก้าวหน้าของ "เฟืองแบบแปรผัน" นอกจากนี้ยังใช้นวัตกรรมพื้นฐาน: เครื่องจักรถูกขับเคลื่อนด้วยแรงที่ตกลงมาซึ่งผูกติดกับปลายเชือกที่ว่าง นี่เป็นความพยายามครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของการสร้างเครื่องวัดเลขคณิตเพื่อแทนที่ระบบขับเคลื่อนแบบแมนนวลด้วยแหล่งพลังงานภายนอก

และในช่วงทศวรรษที่ 1820 Charles Babbage นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ (พ.ศ. 2334-2414) ได้คิดค้น Difference Engine และเริ่มสร้างมันขึ้นมา ในช่วงชีวิตของ Babbage อุปกรณ์นี้ไม่เคยถูกสร้างขึ้น แต่ที่สำคัญกว่านั้น เมื่อเงินทุนสำหรับโครงการลดน้อยลง นักคณิตศาสตร์ก็มาพร้อมกับ "เครื่องมือวิเคราะห์" สำหรับการคำนวณทั่วไป และเป็นครั้งแรกที่มีการทำให้เป็นทางการและอธิบายตรรกะของ.. . คอมพิวเตอร์ แต่อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเรื่องราวที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย

ผู้ผลิตรายใหญ่

ในศตวรรษที่ 19 เมื่อเทคโนโลยีการประมวลผลโลหะที่มีความแม่นยำประสบความสำเร็จอย่างมาก ก็มีความเป็นไปได้ที่จะแนะนำเครื่องจักรเพิ่มเข้าไปในกิจกรรมของมนุษย์ที่หลากหลาย ซึ่งดังที่พวกเขากล่าวกันในตอนนี้ จำเป็นต้องประมวลผลจำนวนมาก ข้อมูล. ผู้บุกเบิกการผลิตเครื่องคำนวณแบบอนุกรมคือ Alsatian Charles-Xavier Thomas de Colmar (1785-1870) หลังจากแนะนำการปรับปรุงการปฏิบัติงานหลายอย่างให้กับแบบจำลองของไลบ์นิซ ในปี 1821 เขาเริ่มผลิตเครื่องจักรเพิ่มตัวเลข 16 หลักในเวิร์คช็อปของเขาที่ปารีส ซึ่งกลายเป็นที่รู้จักในชื่อ "เครื่องจักรของโทมัส" ในตอนแรกพวกเขาไม่ถูก - 400 ฟรังก์ และผลิตในปริมาณไม่มากนัก - มากถึง 100 เล่มต่อปี แต่ในช่วงปลายศตวรรษ มีผู้ผลิตรายใหม่เกิดขึ้น การแข่งขันเกิดขึ้น ราคาลดลง และจำนวนผู้ซื้อก็เพิ่มขึ้น

นักออกแบบหลายคนทั้งในโลกเก่าและโลกใหม่จดสิทธิบัตรโมเดลของตน ซึ่งแตกต่างจากโมเดลไลบนิซคลาสสิกเพียงเพราะเพิ่มความสะดวกในการใช้งานเท่านั้น ระฆังจะปรากฏขึ้นเพื่อระบุข้อผิดพลาด เช่น การลบจำนวนที่มากกว่าจากจำนวนที่น้อยกว่า คันหมุนจะถูกแทนที่ด้วยกุญแจ มีที่จับสำหรับยกเครื่องเพิ่มจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง ประสิทธิภาพตามหลักสรีรศาสตร์ดีขึ้น กำลังปรับปรุงการออกแบบ

ในปี พ.ศ. 2418 Odhner ได้ออกแบบเครื่องจักรเพิ่มเครื่องแรกของเขา ซึ่งสิทธิ์ในการผลิตที่เขาโอนไปยังโรงงานวิศวกรรมลุดวิกโนเบล 15 ปีต่อมาหลังจากเป็นเจ้าของเวิร์กช็อป Vilgodt Teofilovich ได้เปิดตัวการผลิตเครื่องเพิ่มรุ่นใหม่ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กซึ่งเปรียบเทียบได้ดีกับเครื่องคำนวณที่มีอยู่ในเวลานั้นในด้านความกะทัดรัดความน่าเชื่อถือและใช้งานง่าย และผลผลิตสูง

สามปีต่อมา โรงงานแห่งนี้กลายเป็นโรงงานที่ทรงพลัง โดยผลิตเครื่องจักรเพิ่มมากกว่า 5,000 เครื่องต่อปี ผลิตภัณฑ์ที่มีเครื่องหมาย "V. T. Odner Mechanical Plant, St. Petersburg" เริ่มได้รับความนิยมทั่วโลก โดยได้รับรางวัลสูงสุดจากนิทรรศการอุตสาหกรรมในชิคาโก บรัสเซลส์ สตอกโฮล์ม และปารีส ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เครื่องจักรเสริม Odhner เริ่มครองตลาดโลก

หลังจากการเสียชีวิตอย่างกะทันหันของ "บิลเกตส์ชาวรัสเซีย" ในปี 2448 งานของออดเนอร์ก็ดำเนินต่อไปโดยญาติและเพื่อนของเขา การปฏิวัติทำให้ประวัติศาสตร์อันรุ่งโรจน์ของบริษัทสิ้นสุดลง: V.T. Mechanical Plant ออดเนอร์ถูกดัดแปลงให้เป็นโรงงานซ่อมแซม

อย่างไรก็ตาม ในช่วงกลางทศวรรษ 1920 การผลิตเครื่องจักรเพิ่มเติมในรัสเซียได้รับการฟื้นฟูขึ้นมา รุ่นยอดนิยมที่เรียกว่า "เฟลิกซ์" ผลิตขึ้นที่โรงงานที่ตั้งชื่อตาม Dzerzhinsky จนถึงปลายทศวรรษ 1960 สหภาพโซเวียตได้เปิดตัวการผลิตเครื่องคำนวณระบบเครื่องกลไฟฟ้าในซีรีส์ VK ควบคู่ไปกับ Felix ซึ่งความพยายามของกล้ามเนื้อถูกแทนที่ด้วยระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า คอมพิวเตอร์ประเภทนี้ถูกสร้างขึ้นตามภาพและอุปมาของรถ Mercedes ของเยอรมัน เครื่องจักรระบบเครื่องกลไฟฟ้ามีผลผลิตที่สูงขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับการเพิ่มเครื่องจักร อย่างไรก็ตาม เสียงคำรามที่พวกเขาสร้างขึ้นนั้นเหมือนกับการยิงปืนกล หาก Mercedes ประมาณสองโหลทำงานในห้องปฏิบัติการ ในแง่ของเสียงรบกวน มันก็ชวนให้นึกถึงการต่อสู้ที่ดุเดือด

ในทศวรรษ 1970 เมื่อเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์เริ่มปรากฏขึ้น - หลอดแรก ตามด้วยทรานซิสเตอร์ - ความงดงามทางกลทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้นเริ่มเคลื่อนย้ายไปยังพิพิธภัณฑ์อย่างรวดเร็ว ซึ่งยังคงหลงเหลืออยู่จนทุกวันนี้

เครื่องเพิ่มเครื่องแรกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อใดและโดยใคร 14 มิถุนายน 2557

ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยเทพนิยาย ท้ายที่สุดแล้ว Gulliver's Travels ยังคงเป็นเทพนิยายใช่ไหม? เรื่องราวที่เล่าโดยความชั่วร้ายและมีไหวพริบ โจนาธาน สวิฟต์ (1667 - 1745)- เทพนิยายที่เขาเยาะเย้ยความโง่เขลาและความโง่เขลาของโลกสมัยใหม่มากมาย ทำไมเขาถึงล้อเลียนเขา - เขาปัสสาวะทุกอย่างที่เป็นไปได้อย่างไร้ยางอาย เช่นเดียวกับพระเอกในงานของเขาที่เทปัสสาวะใส่พระราชวังในลิลลิพุตเมื่อถูกไฟไหม้

ในหนังสือเล่มที่สามเกี่ยวกับการเดินทางของกัลลิเวอร์ แพทย์ประจำเรือผู้มีไหวพริบคนนี้ไปจบลงที่เกาะลอยฟ้าลาปูตา ซึ่งเป็นที่ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ผู้ชาญฉลาดอาศัยอยู่ มีเพียงขั้นตอนเดียวเท่านั้นจากอัจฉริยะไปสู่ความบ้าคลั่ง และตามที่ Jonathan Swift กล่าวไว้ นักวิทยาศาสตร์ชาว Laputan ได้ดำเนินการขั้นตอนนี้แล้ว สิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาน่าจะเป็นประโยชน์ต่อมวลมนุษยชาติ ในขณะเดียวกันพวกเขาก็ดูตลกและน่าสมเพช

ในบรรดานักวิทยาศาสตร์ชาวลาปูเตียนคนอื่นๆ มีคนหนึ่งที่ประดิษฐ์เครื่องจักรสำหรับเขียนสิ่งประดิษฐ์อันยอดเยี่ยม นวนิยาย และบทความทางวิทยาศาสตร์ ทั้งหมดนี้ต้องเกิดขึ้นแบบสุ่มอย่างสมบูรณ์บนเครื่องที่ประกอบด้วยลูกบาศก์หลายลูกที่คล้ายกับลูกเต๋า นักเรียนสี่สิบคนหมุนที่จับที่ทำให้ลูกบาศก์เหล่านี้เคลื่อนไหว ซึ่งผลก็คือหันไปด้วยใบหน้าที่แตกต่างกัน ก่อตัวเป็นคำทุกประเภทและการผสมผสานของคำ ซึ่งไม่ช้าก็เร็วการสร้างสรรค์ที่ยอดเยี่ยมจะเกิดขึ้น

เป็นที่ทราบกันดีว่า J. Swift ในรูปแบบของนักวิทยาศาสตร์คนนี้ล้อเลียนคนร่วมสมัยที่มีอายุมากกว่าของเขา กอตต์ฟรีด วิลเฮล์ม ฟอน ไลบ์นิซ (1646 - 1716)- พูดตามตรง ไลบนิซไม่คู่ควรกับการเยาะเย้ยเช่นนี้ เรื่องราวทางวิทยาศาสตร์ของเขาประกอบด้วยการค้นพบและสิ่งประดิษฐ์มากมาย รวมถึงการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ แคลคูลัสเชิงอนุพันธ์และอินทิกรัล การรวมกัน และตรรกศาสตร์ทางคณิตศาสตร์ ซาร์ปีเตอร์ที่ 1 (เขียนเกี่ยวกับเขาเมื่อวันที่ 25 เมษายน 2014) ระหว่างที่เขาอยู่ในเยอรมนีในปี 1712 ได้พบกับไลบ์นิซ ไลบนิซสามารถปลูกฝังความคิดสำคัญสองประการให้กับจักรพรรดิรัสเซียซึ่งมีอิทธิพลต่อการพัฒนาต่อไปของจักรวรรดิรัสเซีย นี่คือแนวคิดในการสร้าง Imperial Academy of Sciences และแนวคิดของ "ตารางอันดับ"

ในบรรดาสิ่งประดิษฐ์ของไลบ์นิซคือเครื่องจักรเพิ่มเครื่องแรกของโลกซึ่งเขาประดิษฐ์ขึ้นในปี 1672 เครื่องบวกนี้ควรจะคำนวณทางคณิตศาสตร์โดยอัตโนมัติ ซึ่งจนถึงตอนนั้นถือเป็นสิทธิพิเศษของจิตใจมนุษย์ โดยทั่วไปแล้ว Leibniz ตอบคำถามที่ว่า “เครื่องจักรสามารถคิดได้หรือไม่” ตอบไปในทางบวก และสวิฟต์ก็เยาะเย้ยเขาในเรื่องนั้น

ตามความเป็นจริง G.V. Leibniz ไม่สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นผู้ประดิษฐ์เครื่องบวกที่แท้จริง เขาเกิดไอเดียขึ้นมา เขาสร้างต้นแบบขึ้นมา แต่เครื่องบวกเงินจริงถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2417 โดย Vilgod Odner V. Odner เป็นชาวสวีเดน แต่อาศัยอยู่ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก เขาจดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์ของเขาครั้งแรกในรัสเซียแล้วในเยอรมนี และการผลิตเครื่องจักรเพิ่มของ Odhner เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2433 ในเมืองเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก และในปี พ.ศ. 2434 ในเยอรมนี ดังนั้นรัสเซียจึงไม่เพียงแต่เป็นแหล่งกำเนิดของช้างเท่านั้น แต่ยังเป็นแหล่งกำเนิดของการเพิ่มเครื่องจักรอีกด้วย

หลังการปฏิวัติ การผลิตเครื่องจักรเพิ่มในสหภาพโซเวียตยังคงอยู่ Arithmometers เดิมทีผลิตในมอสโกที่โรงงาน Dzerzhinsky นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาเรียกเขาว่า "เฟลิกซ์" จนถึงทศวรรษ 1960 มีการผลิตเครื่องจักรเพิ่มเติมที่โรงงานในเมือง Kursk และ Penza

“จุดเด่น” ของการออกแบบเครื่องบวกของ V. Odner คือล้อเฟืองพิเศษที่มีจำนวนฟันแปรผัน ล้อนี้เรียกว่า "ล้อ Odhner" และอาจมีฟันตั้งแต่หนึ่งถึงเก้าซี่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของคันโยกพิเศษ

บนแผงเครื่องบวกมีตัวเลข 9 หลัก ดังนั้น ล้อออดเนอร์ 9 ล้อจึงติดอยู่กับแกนของเครื่องวัดเลขคณิต ตัวเลขในตัวเลขถูกกำหนดโดยการเลื่อนคันโยกไปตามแผงไปยังตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งจาก 10 ตำแหน่งจาก 0 ถึง 9 ในเวลาเดียวกัน จำนวนฟันที่สอดคล้องกันก็ขยายออกไปบนล้อแต่ละล้อ หลังจากพิมพ์ตัวเลข คุณสามารถหมุนข้อเหวี่ยงไปในทิศทางเดียว (สำหรับการบวก) หรือไปในทิศทางอื่น (สำหรับการลบ) ในกรณีนี้ ฟันของแต่ละล้อจะประกบกับเฟืองกลางหนึ่งใน 9 เฟือง และหมุนตามจำนวนฟันที่สอดคล้องกัน หมายเลขที่เกี่ยวข้องปรากฏบนตัวนับผลลัพธ์ หลังจากนั้น ให้โทรเลขตัวที่สองและเพิ่มหรือลบเลขสองตัว บนแคร่ของเครื่องเพิ่มจะมีตัวนับการหมุนที่จับ ซึ่งจะถูกรีเซ็ตเป็นศูนย์หากจำเป็น

การคูณทำได้โดยการบวกซ้ำๆ และการหารด้วยการลบซ้ำๆ แต่การคูณตัวเลขหลายหลัก เช่น 15 ด้วย 25 โดยตั้งเลข 15 ก่อนแล้วหมุนเครื่องบวก 25 ครั้งในทิศทางเดียวนั้นน่าเบื่อ ด้วยวิธีการดังกล่าว ข้อผิดพลาดอาจคืบคลานเข้าสู่การคำนวณได้อย่างง่ายดาย

หากต้องการคูณหรือหารตัวเลขหลายหลัก แคร่จึงถูกทำให้สามารถเคลื่อนย้ายได้ ในกรณีนี้ การคูณด้วย 25 จะลดลงเพื่อเลื่อนแคร่ไปทางขวาหนึ่งหลัก โดยหมุนปุ่มสองครั้งไปทาง "+" หลังจากนั้นรถม้าก็เคลื่อนไปทางซ้ายและที่จับก็หมุนอีก 5 ครั้ง การแบ่งดำเนินการในลักษณะเดียวกัน ควรหมุนที่จับไปทาง "-" เท่านั้น

เครื่องเพิ่มเป็นอุปกรณ์ที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพมาก จนกระทั่งคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องคิดเลขปรากฏขึ้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศสหภาพโซเวียต

และในสถาบันวิทยาศาสตร์ด้วย การคำนวณสำหรับโครงการอะตอมดำเนินการโดยใช้เครื่องบวก แต่การคำนวณการส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรและการคำนวณระเบิดไฮโดรเจนนั้นซับซ้อนมาก ไม่สามารถผลิตด้วยตนเองได้อีกต่อไป ดัง​นั้น ใน​สหภาพ​โซเวียต จึง​ได้​อนุมัติ​ไฟเขียว​สำหรับ​การ​ผลิต​และ​การ​ใช้​คอมพิวเตอร์​อิเล็กทรอนิกส์. แม้ว่าไซเบอร์เนติกส์อย่างที่คุณทราบจะเป็นโสเภณีสาธารณะบนเตียงของลัทธิจักรวรรดินิยมอเมริกัน

| วิทยาการคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร | การวางแผนบทเรียนและสื่อการสอน | ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 | วัสดุสำหรับผู้อยากรู้อยากเห็น | เครื่องเพิ่ม

วัสดุ
สำหรับผู้ที่อยากรู้อยากเห็น

เครื่องเพิ่ม

เมื่อเวลาผ่านไป ความต้องการของผู้คนในการประมวลผลข้อมูลตัวเลขก็เพิ่มขึ้น แนวคิดแรกสำหรับการใช้เครื่องจักรในกระบวนการคำนวณปรากฏขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 15 - ต้นศตวรรษที่ 16 สิ่งนี้เห็นได้จากภาพร่างของอุปกรณ์สรุปที่พบในปลายทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา ซึ่งพัฒนาโดยเลโอนาร์โด ดา วินชี

ในศตวรรษที่ 17 นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ต้องเผชิญกับความจำเป็นในการคำนวณที่ซับซ้อนและยุ่งยาก พวกเขาต้องการเครื่องจักรที่สามารถคำนวณปริมาณมากได้ในเวลาอันสั้นและมีความแม่นยำสูง

ในปี 1642 หนุ่มชาวฝรั่งเศส แบลส ปาสคาล ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชื่อดัง ได้สร้างเครื่องคำนวณเชิงกลเครื่องแรก - เครื่องบวก - และได้รับความนิยมอย่างมาก เครื่องคำนวณของปาสคาลดูเหมือนกล่องเล็กๆ บนฝาซึ่งมีวงแหวนอยู่เหมือนกับนาฬิกา มีการกำหนดตัวเลขไว้บนพวกเขา เกียร์ที่แตกต่างกันได้รับการจัดสรรสำหรับตัวเลขที่แตกต่างกัน แต่ละล้อก่อนหน้านี้เชื่อมต่อกับล้อถัดไปโดยใช้ฟันซี่เดียว ฟันนี้จะเข้าร่วมงานกับวงล้อถัดไปหลังจากผ่านตัวเลขทั้งเก้าหลักไปแล้วเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ให้ห้าเพิ่มเป็นหก จากนั้นวงล้อก็จะรวมเป็น 11 ขั้น ในตำแหน่ง “0” ถัดจากตำแหน่ง “9” มันจะหมุนวงล้อหลักสิบแล้วหมุนไปหนึ่งซี่ ส่งผลให้วงล้อจะแสดงเลข 11

ตลอดสามศตวรรษที่ผ่านมานับตั้งแต่การสร้างเครื่องบวกเครื่องแรก มีการสร้างเครื่องนับเชิงกลและเครื่องคำนวณต่างๆ ประมาณสี่ร้อยประเภท สิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกลืมไปแล้ว แต่ก็มีสิ่งประดิษฐ์ที่เป็นเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย

ในปี ค.ศ. 1677 นักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาชาวเยอรมันผู้ยิ่งใหญ่ กอตต์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซ ได้ออกแบบเครื่องคำนวณของเขา ซึ่งไม่เพียงแต่อนุญาตให้บวกและลบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการคูณและหารตัวเลขหลายหลักด้วย ในเครื่องบวกของเขา ไลบ์นิซใช้กระบอกสูบแทนล้อ กระบอกสูบถูกทำเครื่องหมายด้วยตัวเลข แต่ละกระบอกสูบมีเส้นโครงเก้าแถว: หนึ่งเส้นในแถวแรก, สองเส้นในแถวที่สอง และต่อไปจนถึงแถวที่เก้า ซึ่งมีเส้นโครงเก้าเส้น กระบอกสูบเหล่านี้สามารถเคลื่อนย้ายได้และติดตั้งในบางตำแหน่งโดยผู้ปฏิบัติงาน

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรชาวรัสเซียมีส่วนช่วยอย่างมากในการปรับปรุงเครื่องจักรคำนวณ ดังนั้นเครื่องเพิ่มซึ่งสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2417 โดยวิศวกรชาวรัสเซีย Odner ประสบความสำเร็จในการแข่งขันกับเครื่องจักรเพิ่มที่ดีที่สุดของบริษัทในยุโรป และพบการใช้งานทั่วโลก การดัดแปลง "เฟลิกซ์" ผลิตในประเทศของเราจนถึงยุค 50 ของศตวรรษที่ 20

เป็นเวลานานแล้วที่การเพิ่มเครื่องจักรมีข้อเสียเปรียบร้ายแรง: ผลการคำนวณแต่ละรายการจะถูกเขียนลงบนกระดาษด้วยตนเอง ถึงเวลาที่ต้องแน่ใจว่าเครื่องคำนวณจะพิมพ์คำตอบลงบนกระดาษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเครื่องพิมพ์ดีดได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นแล้ว และในปี พ.ศ. 2432 เครื่องคำนวณเครื่องแรกที่ติดตั้งอุปกรณ์การพิมพ์ก็ปรากฏตัวขึ้น

หน้าแรกในประวัติศาสตร์ของการสร้างคอมพิวเตอร์เกี่ยวข้องกับชื่อของนักปรัชญา นักเขียน นักคณิตศาสตร์ และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส แบลส ปาสคาล ในปี 1641-42 เขาได้ออกแบบเครื่องคิดเลขแบบกลไกที่ทำให้สามารถบวกและลบตัวเลขได้

ในปี ค.ศ. 1673 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Gottfried Leibniz ได้สร้างเครื่องคำนวณเครื่องแรกที่สามารถดำเนินการทางคณิตศาสตร์ทั้งสี่ได้ มันทำหน้าที่เป็นต้นแบบในการเพิ่มเครื่องจักร ในช่วงศตวรรษที่ 19 มีการสร้างเครื่องคำนวณจำนวนมากขึ้น ความน่าเชื่อถือและความแม่นยำในการคำนวณเพิ่มขึ้น พวกเขาแพร่หลายมาก

นักวิทยาศาสตร์และนักออกแบบชาวรัสเซีย: Yakobson, Slobodsky, Stoffel, Kummer, Chebyshev มีส่วนสำคัญในการปรับปรุงเครื่องคำนวณ ในปี พ.ศ. 2421 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P. Chebyshev ได้เสนอเครื่องคำนวณที่ทำการบวกและการลบตัวเลขหลายหลัก

ออดเนอร์ วิศวกรชาวเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กได้คิดค้นเครื่องบวกเฟืองที่มีจำนวนฟันที่แปรผันได้ การออกแบบนั้นสมบูรณ์แบบมาก (อุปกรณ์ทำให้สามารถดำเนินการทางคณิตศาสตร์ทั้งสี่ได้อย่างรวดเร็ว) ซึ่งการเพิ่มเครื่องจักรประเภทนี้ผลิตจากปี 1873 เป็นเวลาเกือบร้อยปี และเฉพาะในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 20 ในประเทศของเราก็มีการพัฒนาเครื่องจักรเพิ่มขั้นสูงกว่า "เฟลิกซ์" อุปกรณ์นับเหล่านี้มีการใช้งานมานานหลายทศวรรษ

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 (พ.ศ. 2366 - 2377) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Charles Babbage ได้กำหนดหลักการพื้นฐานที่ควรรองรับการออกแบบคอมพิวเตอร์ประเภทใหม่โดยพื้นฐาน การออกแบบเครื่องประกอบด้วยอุปกรณ์หลักทั้งหมดของคอมพิวเตอร์: หน่วยความจำ อุปกรณ์เลขคณิต อุปกรณ์ควบคุม อุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุต ไม่สามารถดำเนินโครงการเครื่องจักรนี้ได้เนื่องจากมีการพัฒนาวิศวกรรมเครื่องกลในระดับต่ำ อย่างไรก็ตาม โปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับเครื่องนี้ถูกสร้างขึ้นโดย Ada Lovelace ลูกสาวของ George Byron ซึ่งถือเป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกอย่างถูกต้อง

เพียง 100 ปีต่อมา ในช่วงทศวรรษที่ 40 ของศตวรรษที่ 20 มีความเป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องคำนวณแบบตั้งโปรแกรมได้โดยใช้รีเลย์ไฟฟ้าเครื่องกล เครื่องจักรเหล่านี้ไม่มีเวลาแม้แต่จะเริ่มการผลิตจำนวนมากเมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้หลอดวิทยุปรากฏขึ้น

คอมพิวเตอร์เอเนียกเครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2489 กลุ่มผู้สร้างประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นในศตวรรษที่ 20 จอห์น ฟอน นอยมันน์ ผู้เสนอหลักการพื้นฐานในการสร้างคอมพิวเตอร์: การเปลี่ยนไปใช้ระบบเลขฐานสองเพื่อแสดงข้อมูลและหลักการของ โปรแกรมที่เก็บไว้ เสนอให้วางโปรแกรมการคำนวณไว้ในอุปกรณ์เก็บข้อมูลของคอมพิวเตอร์ซึ่งจะจัดให้มีโหมดอัตโนมัติสำหรับการดำเนินการคำสั่งและเป็นผลให้เพิ่มความเร็วของคอมพิวเตอร์

ในเวลาเดียวกัน พวกเขากำลังทำโครงการคอมพิวเตอร์ในอังกฤษและรัสเซีย ซึ่งคอมพิวเตอร์เครื่องแรกเรียกว่า MESM (เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก) ได้รับการพัฒนาในปี 1950 และคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เครื่องแรก BESM ในปี 1952 ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ก็เริ่มขึ้น การพัฒนาคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์มีห้าขั้นตอน

o 40-50 ของศตวรรษที่ 20 - คอมพิวเตอร์เครื่องแรกในสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต

50-60 ปีของศตวรรษที่ 20 - ภาษาโปรแกรมแรก

60-70 ปีของศตวรรษที่ 20 - ระบบควบคุมอัตโนมัติเครื่องแรก, คอมพิวเตอร์ CAD, ES

70-80 ปีของศตวรรษที่ 20 - คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรก

80-90 ปีของศตวรรษที่ 20 - การใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลอย่างมหาศาล