تا نقطه خاصی در رشد خود، بشریت هنگام شمارش اشیاء به یک "ماشین حساب" طبیعی - ده انگشت داده شده از بدو تولد - بسنده می کرد. وقتی آنها کمیاب شدند، مجبور شدیم ابزارهای ابتدایی مختلفی پیدا کنیم: سنگ شماری، چوب، چرتکه، سوان پان چینی، سوروبان ژاپنی، چرتکه روسی.

طراحی این سازها ابتدایی است، اما کار با آنها به مهارت کافی نیاز دارد. بنابراین، به عنوان مثال، برای انسان مدرنمتولد عصر ماشین حساب، تسلط بر ضرب و تقسیم بر روی چرتکه بسیار دشوار است. چنین معجزاتی از عمل متعادل کننده "استخوان" اکنون ممکن است، شاید فقط برای یک ریزبرنامه نویس که از اسرار عملکرد یک ریزپردازنده اینتل مطلع باشد.

زمانی که ریاضیدانان اروپایی شروع به رقابت برای اختراع ماشین های اضافه کردن کردند، پیشرفتی در مکانیزه کردن شمارش حاصل شد.

با این حال، این بلز پاسکال بود که اولین کسی بود که نه تنها طراحی کرد، بلکه یک ماشین اضافه کار ساخت، که همانطور که می گویند از ابتدا شروع کرد. دانشمند برجسته فرانسوی، یکی از پدیدآورندگان نظریه احتمالات، نویسنده چندین مقاله مهم قضایای ریاضی، طبیعت شناس که کشف کرد فشار اتمسفرو جرم را تعیین کرد اتمسفر زمینو متفکری برجسته که آثاری چون «اندیشه‌ها» و «نامه‌ای به ولایتی» از خود به جای گذاشته که تا به امروز از بین نرفته‌اند.

من به بلز پاسکال به عنوان یک فرد و به عنوان یک مخترع علاقه مند هستم، بنابراین می خواهم در مورد زندگی و اختراعات او و به ویژه در مورد کامپیوتر بیشتر بدانم.

پاسکال بلز (19.VI. 1623 - 19.VII. 1662) - ریاضیدان، فیزیکدان و فیلسوف فرانسوی (نگاه کنید به شکل 2). او سومین فرزند خانواده بود. مادرش زمانی که او تنها سه سال داشت فوت کرد. در سال 1632 خانواده پاسکال کلرمون را ترک کردند و به پاریس رفتند.

پدر پاسکال داشت یک آموزش خوبو تصمیم گرفت مستقیماً آن را به پسرش منتقل کند. پدرش تصمیم گرفت بلز تا 15 سالگی ریاضیات نخواند و تمام کتاب های ریاضی از خانه آنها حذف شد. با این حال، کنجکاوی بلز او را به مطالعه هندسه در سن 12 سالگی سوق داد. او کشف کرد که مجموع زوایای هر مثلثی برابر با دو زاویه قائمه است. هنگامی که پدرش متوجه شد، او تسلیم شد و به بلز اجازه داد اقلیدس را مطالعه کند. در دسامبر 1639، خانواده پاسکال پاریس را ترک کردند تا در روین زندگی کنند، جایی که پدرش به عنوان وصول مالیات در نورماندی علیا منصوب شد.

در سال 1641 (بر اساس منابع دیگر در سال 1642) پاسکال یک ماشین جمع را طراحی کرد. این اولین ماشین حساب دیجیتال بود و به پدرش در کارش کمک کرد. این دستگاه که پاسکالینا نام دارد، شبیه یک ماشین حساب مکانیکی از دهه 1940 بود. دستگاه پاسکال دریافت شد کاربرد گسترده: در فرانسه تا سال 1799 و در انگلستان حتی تا سال 1971 مورد استفاده قرار گرفت.

بلز پاسکال سهم قابل توجهی در توسعه ریاضیات داشت. او در رساله "تجربه ای در نظریه مقاطع مخروطی" (1639، منتشر شده در 1640)، یکی از قضایای اصلی هندسه تصویری، به اصطلاح، را بیان کرد. قضیه پاسکال تا سال 1654 او تعدادی کار در زمینه حساب، نظریه اعداد، جبر و نظریه احتمال به پایان رساند. پاسکال یک معیار کلی برای بخش‌پذیری هر عدد صحیح بر هر عدد صحیح دیگر، بر اساس آگاهی از مجموع ارقام یک عدد، روشی برای محاسبه ضرایب دو جمله‌ای (مثلث حسابی) پیدا کرد. راهی برای محاسبه تعداد ترکیبات n عدد با m ارائه کرد. تعدادی از مقررات اساسی را تدوین کرد نظریه ابتداییاحتمالات

آثار پاسکال، شامل شکل هندسییک روش جدایی ناپذیر برای حل تعدادی از مسائل برای محاسبه مساحت ارقام، حجم ها و مساحت اجسام، و همچنین سایر مسائل مربوط به سیکلوئید، گام مهمی در توسعه تحلیل بی نهایت کوچک بود.

پاسکال در فیزیک فشار هوا و هیدرواستاتیک را مطالعه کرد. دیدگاه های فلسفی او بین عقل گرایی و شک گرایی در نوسان بود. نامزد بود و فعالیت ادبی- نامه های او به یک استانی تأثیر بسزایی در توسعه زبان فرانسه داشت نثر ادبیو تئاتر قرن 17-18. او از آن دسته دانش آموزانی بود که مورد بی مهری همکلاسی هایش بود. سخت است کسی را دوست داشته باشی که معدلش آنقدر بالا باشد که در مقایسه همه احمق به نظر برسند.

پاسکال به دلیل توانایی هایش در همه چیزهایی که خود را وقف آن کرده بود برجسته بود: فیزیک، هیدرواستاتیک، هیدرودینامیک، ریاضیات، آمار، اختراع، منطق، جدلی، فلسفه و نثر. ما در مورد فشار "پاسکال"، اصل پاسکال صحبت می کنیم و حتی زبان کامپیوتر پاسکال نامیده می شود. محققان تاریخ ادبی پاسکال را پدر نثر فرانسوی می‌نامند و الهی‌دانان درباره شرط‌بندی پاسکال بحث می‌کنند، در حالی که انجیل‌ها از او برای شهادت دادن به انجیل به گناهکاران استفاده می‌کنند. او می دانست درد چیست، می دانست مبارزه چیست، و عیسی مسیح را به گونه ای می شناخت که کمتر کسی می داند.

او تمام اکتشافات خود را قبل از چهل سالگی انجام داد. شهرت پاسکال به عنوان یک ریاضیدان افزایش یافت و در اوج شهرت، با دانشمندان و فیلسوفان برجسته دیگری از جمله فرما، دکارت، کریستوفر رن، لایب نیتس، هویگنس و دیگران مکاتبه کرد. او به کار بر روی مقاطع مخروطی، هندسه تصویری، احتمال، ضرایب دو جمله ای، سیکلوئیدها و بسیاری از اسرار دیگر آن زمان ادامه داد. حتی گاهی اوقات او با همکاران مشهور خود در مورد مشکلات دشواری که البته خودش می توانست حل کند، بحث می کرد.

در فیزیک، پاسکال هم در تئوری و هم در آزمایش سرآمد بود. او در 30 سالگی رساله خود را در مورد تعادل سیالات، اولین نظریه سیستماتیک هیدرواستاتیک، به پایان رساند. او در آن قانون معروف فشار خود را فرموله کرد که می گوید فشار در تمام جهات در تمام سطح یک عمق معین برابر است. امروزه این اصل در بسیاری از زمینه ها اساسی است و در بسیاری از اشیاء مانند: زیردریایی ها، دستگاه های تنفسی برای غواصی و بسیاری از وسایل تنفسی کاربرد دارد. پاسکال با اعمال این اصل سرنگ و پرس هیدرولیک را اختراع کرد.

ذهن بصیرانه بلز پاسکال به او کمک کرد تا مایع در حال افزایش در فشارسنج را نه به عنوان "ویژگی مایعی که خلاء را تحمل نمی کند"، بلکه به عنوان فشار هوای بیرون بر روی مایع در مخزن توضیح دهد. او با دکارت (که اعتقاد نداشت خلاء وجود دارد) و دیگر پیروان ارسطویی زمان خود مخالفت کرد. او با توجه به اینکه فشار اتمسفر با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد، به این نتیجه رسید که خلاء بیشتر از جو است. جیمز کیفر می نویسد: «ارائه چنین نتایجی نوعی تمسخر مخالفان یسوعی است. بنابراین او روشهای آنها را عقب انداخت و آنها را متهم کرد که در فیزیک به مرجعیت ارسطو اتکا می کنند و در عین حال اعتبار کتاب مقدس و پدران در دین را نادیده می گیرند. شوخ طبعی، کنایه، بینش، دانش و منطق او که توسط ریاضیات پشتیبانی می شد، کار او را پر جنب و جوش و پر از شور و قدرت می کرد. کیفر می نویسد: "او به هموطنان خود یاد داد که چگونه بنویسند تا مردم متن نوشته شده را با لذت بخوانند." خواندن آثار او واقعاً لذت بخش است! معروف ترین اثر او حتی عنوان یا تکمیل نشد.

ظاهراً در سن 30 سالگی شروع به کار بر روی «معذرت‌خواهی [دفاع] از دین مسیحیت» کرد، اما متأسفانه پس از مرگش، فقط انبوهی از کاغذهای درهم و برهم پیدا شد که با عنوان پنسی‌ها (افکار) منتشر شد. ). با این حال، پاسکال مطالب کافی برای به چالش کشیدن ایمانداران و غیر ایمانداران در مورد طبیعت انسان، گناه، رنج، بی ایمانی، فلسفه، دین دروغین، عیسی مسیح، کتاب مقدس، بهشت ​​و جهنم، و بسیاری موارد دیگر نوشت. شرط فقط یک امید کور نیست که بعد از مرگم در سمت راست باشم. این یک انتخاب آگاهانه است که زندگی من را در آینده سر و سامان می دهد و در زمان حال به من آرامش، شادی و هدف می بخشد. پاسکال در 39 سالگی بر اثر سرطان معده درگذشت.

ریاضیدان بلز پاسکال در سال 1642 در سن 19 سالگی و پس از مشاهده کار پدرش که یک باجگیر بود و اغلب مجبور به انجام محاسبات طولانی و خسته کننده بود، شروع به ساخت ماشین افزودن پاسکالینا کرد.

ماشین پاسکال یک وسیله مکانیکی به شکل جعبه با چرخ دنده های متعدد بود که به یکدیگر متصل بودند. اعدادی که باید اضافه شوند با چرخاندن شماره‌گیرها به دستگاه وارد شدند. هر یک از این چرخ‌ها، مربوط به یک رقم اعشار از یک عدد، با تقسیم‌بندی از 0 تا 9 مشخص شدند. هنگام وارد کردن یک عدد، چرخ‌ها به عدد مربوطه پیمایش می‌کردند. پس از تکمیل یک چرخش کامل، مازاد بر عدد 9 به رقم مجاور منتقل شد و چرخ مجاور را 1 موقعیت جابجا کرد.

اولین نسخه های پاسکالینا دارای پنج دنده بودند که بعداً تعداد آنها به شش یا حتی هشت افزایش یافت که امکان کار با اعداد بزرگ، تا 9999999. پاسخ در بالای قاب فلزی ظاهر شد. چرخش چرخ ها فقط در یک جهت امکان پذیر بود و امکان کار مستقیم را نداشت اعداد منفی. با این حال، ماشین پاسکال این امکان را فراهم کرد که نه تنها جمع، بلکه سایر عملیات را نیز انجام دهد، اما نیاز به استفاده از یک روش نسبتاً ناخوشایند برای اضافات مکرر داشت.

تفریق با استفاده از اضافات نه انجام شد، که برای کمک به خواننده، در پنجره ای که بالاتر از مجموعه ارزش اصلی قرار دارد ظاهر شد. اولین نمونه دائما خراب می شد و دو سال بعد پاسکال مدل پیشرفته تری ساخت.

این یک ماشین کاملاً مالی بود: شش رقم اعشار و دو رقم اضافی داشت: یکی به 20 قسمت تقسیم شده بود، دیگری به 12، که مطابق با نسبت واحدهای پولی آن زمان بود (1 سو = 1/20 لیور، 1 دنیر = 1/12 سو).

هر دسته مربوط به چرخی با تعداد خاصی از دندان ها بود. این پاسکال بود که صاحب اولین پتنت "چرخ پاسکال" بود که در سال 1649 برای او صادر شد. پادشاه فرانسه. به نشانه احترام به دستاوردهای وی در زمینه «علم محاسباتی» یکی از زبان های مدرنبه برنامه نویسی پاسکال می گویند.

با وجود مزایای محاسبات خودکار، استفاده از ماشین اعشاری برای محاسبات مالی در چارچوب سیستم پولی موجود در فرانسه در آن زمان دشوار بود. محاسبات بر حسب لیور (پوند)، سو (جامد) و دنیر (دناری) انجام شد. در یک لیور 20 سو و در یک سوس 12 انکار وجود داشت. واضح است که استفاده از سیستم اعشاری روند دشوار محاسبات را پیچیده کرد.

با این حال، در حدود 10 سال، پاسکال حدود 50 دستگاه را از طیف گسترده ای از مواد ساخت: مس، انواع مختلف چوب، عاج.

دانشمند یکی از آنها را به صدراعظم سگویر (Pier Seguier، 1588-1672) ارائه کرد، برخی از مدل ها را فروخت و برخی را در طی سخنرانی هایی در مورد آخرین دستاوردها نشان داد. علوم ریاضی. 8 نسخه تا به امروز باقی مانده است. علیرغم تحسین عمومی که باعث شد، این دستگاه برای خالق خود ثروتی به ارمغان نیاورد. پیچیدگی و هزینه بالای دستگاه، همراه با قابلیت‌های محاسباتی ضعیف، مانعی برای استفاده گسترده از آن بود. با این وجود، اصل چرخ های متصل زیربنای Pascalina تقریباً برای سه قرن اساس اکثر دستگاه های محاسباتی ایجاد شده شد.

ماشین پاسکال بعد از ساعت شمارش ویلهلم شیکارد که در سال 1623 ساخته شد، دومین دستگاه محاسباتی واقعی شد.

30 سال پس از "پاسکالینا" در سال 1673، "دستگاه حسابی" گوتفرید ویلهلم لایبنیتس ظاهر شد - یک دستگاه اعشاری دوازده رقمی برای اجرا. عملیات حسابیاعم از ضرب و تقسیم که برای آن علاوه بر چرخ دنده ها از غلتک پلکانی نیز استفاده می شد. لایب نیتس با افتخار خطاب به دوستش نوشت: «ماشین من انجام ضرب و تقسیم بر روی اعداد عظیم را فوراً امکان پذیر می کند.

بیش از صد سال گذشت و فقط اواخر هجدهمقرن گذشته در فرانسه گام های زیر برداشته شد که از اهمیت اساسی برخوردار است پیشرفتهای بعدیدیجیتال فناوری رایانه- کنترل "نرم افزاری" ماشین بافندگی ایجاد شده توسط جوزف ژاکارد با استفاده از کارت های پانچ، و فناوری محاسبه دستی پیشنهاد شده توسط گاسپارد د پرونی، که محاسبات عددی را به سه مرحله تقسیم کرد: توسعه روش عددی، تهیه برنامه ای برای دنباله ای از عملیات حسابی، انجام محاسبات واقعی توسط عملیات حسابی بر روی اعداد مطابق با برنامه کامپایل شده. این دو نوآوری توسط چارلز بابیج انگلیسی مورد استفاده قرار گرفت که گامی کیفی جدید در توسعه فناوری محاسبات دیجیتال برداشت - انتقال از اجرای دستی به اجرای خودکار محاسبات طبق یک برنامه تدوین شده. او پروژه ای را برای موتور تحلیلی توسعه داد - یک کامپیوتر دیجیتال جهانی مکانیکی با کنترل برنامه (1830-1846).

در سال 1799، انتقال فرانسه به سیستم متریک بر سیستم پولی آن نیز تأثیر گذاشت که در نهایت به اعشار تبدیل شد. با این حال، تقریباً تا آغاز قرن نوزدهم، ایجاد و استفاده از ماشین‌های شمارش بی‌سود باقی ماند. تا سال 1820 بود که چارلز خاویر توماس د کولمار اولین ماشین حساب مکانیکی موفق تجاری را به ثبت رساند.

که در اواخر نوزدهمدر قرن اخیر، روسیه قاطعانه به بازار جهانی اضافه کردن ماشین آلات حمله کرد. نویسنده این پیشرفت، سوئدی روسی شده ویلگودت تئوفیلوویچ اودنر (1846-1905)، مخترع با استعداد و تاجر موفق بود. ویلگوت تئوفیلوویچ قبل از شروع به تولید ماشین‌های شمارش دستگاهی برای شماره‌گذاری خودکار اسکناس‌ها طراحی کرد که در چاپ استفاده می‌شد. اوراق ارزشمند. او نویسنده دستگاهی برای پر کردن سیگار، صندوق رأی گیری خودکار در دومای دولتی و همچنین چرخ گردان های مورد استفاده در تمام شرکت های حمل و نقل در روسیه است.

در سال 1875، اودنر اولین ماشین افزودنی خود را طراحی کرد که حقوق تولید آن را به کارخانه مهندسی لودویگ نوبل منتقل کرد.

15 سال بعد، با تبدیل شدن به صاحب کارگاه، ویلگودت تئوفیلوویچ تولید مدل جدیدی از دستگاه افزودن را در سن پترزبورگ راه اندازی کرد که از نظر فشردگی، قابلیت اطمینان، سهولت استفاده با ماشین های محاسبه ای که در آن زمان وجود داشت، قابل مقایسه است. و بهره وری بالا

سه سال بعد، این کارگاه به یک کارخانه قدرتمند تبدیل می شود که سالانه بیش از 5 هزار دستگاه اضافه کننده تولید می کند. محصولی با علامت "V. T. Odner Mechanical Plant, St. Petersburg" شروع به کسب محبوبیت جهانی می کند و جایزه می گیرد. بالاترین جوایزنمایشگاه های صنعتی در شیکاگو، بروکسل، استکهلم، پاریس. در آغاز قرن بیستم، ماشین افزودن Odner (نگاه کنید به شکل 5) شروع به تسلط بر بازار جهانی کرد.

پس از مرگ ناگهانی "بیل گیتس روسی" در سال 1905، کار اودنر توسط بستگان و دوستانش ادامه یافت. اشاره کنید تاریخ باشکوهاین شرکت توسط انقلاب عرضه شد: کارخانه مکانیکی V.T. Odner به یک کارخانه تعمیر تبدیل شد.

با این حال، در اواسط دهه 1920، تولید ماشین آلات افزودن در روسیه احیا شد. اکثر مدل محبوب"فلیکس" در کارخانه ای به نام تولید شد. دزرژینسکی تا پایان دهه 1960. به موازات Felix ، اتحاد جماهیر شوروی تولید ماشین های محاسبه الکترومکانیکی سری VK را راه اندازی کرد که در آن تلاش های عضلانی با یک درایو الکتریکی جایگزین شد. این نوع کامپیوتر به شکل و شمایل خودروی مرسدس آلمان ساخته شده است. ماشین آلات الکترومکانیکی به طور قابل توجهی بهره وری بالاتری نسبت به ماشین های افزودنی داشتند. با این حال، غرشی که ایجاد کردند مانند شلیک مسلسل بود. اگر حدود دوجین مرسدس بنز در اتاق عمل کار می کردند، از نظر سر و صدا یادآور یک نبرد شدید بود.

در دهه 1970، زمانی که ماشین‌حساب‌های الکترونیکی ظاهر شدند - ابتدا لوله، سپس ترانزیستور - تمام شکوه مکانیکی که در بالا توضیح داده شد، به سرعت به موزه‌ها منتقل شد، جایی که امروزه باقی مانده است.

دستگاه افزودن پاسکال

نتیجه

در کارم به اهدافی که قبلا برای خودم در نظر گرفته بودم رسیدم. من با زندگی دانشمند بزرگ بلز پاسکال آشنا شدم. او سهم قابل توجهی در توسعه بسیاری از علوم داشت. از کار من مشخص است که بلز پاسکال بسیار خوب بود فرد تحصیل کرده، در غیر این صورت فکر می کنم که او این همه کشف در زمینه های دانشی مانند: فیزیک، هیدرواستاتیک و غیره انجام نمی داد.

باور کنید تعداد آنها بسیار زیاد است. او اولین خالق فناوری کامپیوتری است که به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. اصل چرخ های متصل زیربنای آن برای تقریباً سه قرن اساس اکثر دستگاه های محاسباتی ایجاد شده بود. حتی به نام بلز پاسکال نامگذاری شد. زبان معروفبرنامه نویسی که در زمینه برنامه نویسی حرفه ای بسیار محبوب است. و از اینجا نتیجه می گیرد که بلز پاسکال به تنهایی مردی نابغه بود که سهم بزرگی در توسعه علم داشت.

فهرست منابع اطلاعاتی

• 1. www. کالک ru
• 2. http://www.icfcst.kiev.ua/museum/Early_r.html
• 3. http://www.wikiznanie.ru
• 4. http://www.vokrugsveta.ru/telegraph/technics/189/

افراد باهوش در همه چیز درخشان هستند. این جمله رایج برای دانشمند فرانسوی بلز پاسکال کاملاً قابل استفاده است. علایق پژوهشی مخترع شامل فیزیک و ریاضیات، ادبیات و فلسفه بود. این پاسکال است که یکی از بنیانگذاران آنالیز ریاضی و نویسنده قانون اساسی هیدرودینامیک به حساب می آید. او همچنین به عنوان اولین خالق کامپیوترهای مکانیکی شناخته می شود. این دستگاه ها نمونه اولیه کامپیوترهای مدرن هستند.

در آن زمان، مدل ها از بسیاری جهات منحصر به فرد بودند. از نظر ویژگی های فنی، آنها از بسیاری از آنالوگ های اختراع شده قبل از بلز پاسکال پیشی گرفتند. داستان «پاسکالینا» چیست؟ الان از کجا میشه این طرح ها رو پیدا کرد؟

اولین نمونه های اولیه

تلاش برای خودکارسازی فرآیندهای محاسباتی برای مدت طولانی انجام شده است. اعراب و چینی ها در این امور موفق ترین بودند. آنها را کاشف چنین وسیله ای مانند چرتکه می دانند. اصل کار بسیار ساده است. برای انجام محاسبه، لازم است استخوان ها را از یک قسمت به قسمت دیگر منتقل کنید. محصولات علاوه بر این اجازه عملیات تفریق را می دادند. ناراحتی های اولین چرتکه های عربی و چینی فقط با این واقعیت مرتبط بود که سنگ ها به راحتی در حین انتقال خرد می شوند. در برخی از مغازه‌های دوردست هنوز می‌توانید ساده‌ترین انواع چرتکه عربی را پیدا کنید، اگرچه اکنون به آنها چرتکه می‌گویند.

مرتبط بودن مشکل

پاسکال طراحی ماشین خود را در سن 17 سالگی آغاز کرد. افکار این نوجوان در مورد نیاز به خودکارسازی فرآیندهای معمول محاسباتی الهام گرفته از تجربه پدرش بود. واقعیت این است که والدین یک دانشمند باهوش به عنوان جمع آوری مالیات کار می کردند و مدت زیادی را صرف انجام محاسبات خسته کننده کردند. طراحی خود زمان زیادی را صرف کرد و نیاز به سرمایه گذاری فیزیکی، ذهنی و مادی زیادی از دانشمند داشت. در مورد دوم، بلز پاسکال توسط پدر خود، که به سرعت به مزایای رشد پسرش پی برد، کمک گرفت.

رقبا

به طور طبیعی، در آن زمان در مورد استفاده از هر وسایل الکترونیکیمحاسبات مطرح نبود. همه چیز فقط از طریق مکانیک انجام می شد. استفاده از چرخش چرخ برای انجام عملیات افزودن خیلی قبل از پاسکال پیشنهاد شده بود. به عنوان مثال، دستگاهی که در سال 1623 ساخته شد، در زمان خود محبوبیت کمتری نداشت، با این حال، دستگاه پاسکال نوآوری‌های فنی خاصی را معرفی کرد که فرآیند اضافه کردن را به طور قابل توجهی ساده کرد. برای مثال، یک مخترع فرانسوی طرحی را برای انتقال خودکار یک واحد زمانی که یک عدد به یک رقم بالاتر منتقل می‌شود، ایجاد کرد. این امر امکان افزودن اعداد چند رقمی را بدون دخالت انسان در فرآیند شمارش فراهم کرد که عملاً خطر خطا و عدم دقت را از بین می برد.

ظاهر و اصل عملکرد

از نظر بصری، اولین ماشین افزودنی پاسکال شبیه یک جعبه فلزی معمولی بود که چرخ دنده های متصل به یکدیگر در آن قرار داشتند. کاربر با چرخاندن چرخ های صفحه، مقادیر مورد نیاز خود را تنظیم می کند. اعداد از 0 تا 9 برای هر یک از آنها اعمال شد.هنگام چرخش کامل، دنده مجاور (مطابق با رتبه بالاتر) را یک واحد تغییر داد.

اولین مدل فقط پنج دنده داشت. متعاقباً، ماشین محاسبه بلز پاسکال با توجه به افزایش تعداد دنده‌ها دستخوش تغییراتی شد. 6 مورد از آنها ظاهر شد، سپس این تعداد به 8 افزایش یافت. این نوآوری امکان انجام محاسبات تا 9999999 را فراهم کرد. پاسخ در بالای دستگاه ظاهر شد.

عملیات

چرخ های ماشین محاسبات پاسکال فقط می توانستند در یک جهت بچرخند. در نتیجه، کاربر فقط قادر به انجام عملیات افزودن بود. با کمی مهارت، دستگاه ها برای ضرب نیز سازگار شدند، اما انجام محاسبات در این مورد به طور قابل توجهی دشوارتر بود. نیاز به اضافه کردن اعداد یکسان چندین بار پشت سر هم وجود داشت که بسیار ناخوشایند بود. عدم توانایی چرخش چرخ در جهت مخالف امکان محاسبات با اعداد منفی را فراهم نمی کرد.

در حال گسترش

از زمان ایجاد نمونه اولیه، دانشمند حدود 50 دستگاه ساخته است. ماشین مکانیکی پاسکال علاقه بی سابقه ای را در فرانسه برانگیخت. متأسفانه، این محصول هرگز نتوانست محبوبیت گسترده ای را به دست آورد، حتی با وجود طنین انداز در بین عموم مردم و در محافل علمی.

مشکل اصلی محصولات قیمت بالای آنها بود. تولید گران بود و طبیعتا این موضوع بر قیمت نهایی کل دستگاه تاثیر منفی داشت. این مشکلات در انتشار بود که منجر به این واقعیت شد که این دانشمند نتوانست بیش از 16 مدل را در کل زندگی خود بفروشد. مردم از تمام مزایای محاسبه خودکار قدردانی کردند، اما نمی خواستند دستگاه ها را بگیرند.

بانک ها

تمرکز اصلی بلز پاسکال در طول اجرا بر روی بانک ها بود. اما موسسات مالی در اکثر موارد از خرید ماشینی برای محاسبات خودکار خودداری کردند. مشکلات به دلیل سیاست پولی پیچیده فرانسه به وجود آمد. در آن زمان مملکت لیور و منکر و سوسی داشت. یک لیور شامل 20 سو و یک سو از 12 دنیر بود. یعنی هیچ سیستم اعداد اعشاری وجود نداشت. به همین دلیل است که استفاده از ماشین پاسکال در بانکداری در واقعیت عملا غیرممکن بود. فرانسه تنها در سال 1799 به سیستم اعدادی روی آورد که در سایر کشورها اتخاذ شد. با این حال، حتی پس از این زمان، استفاده از یک دستگاه خودکار به طور قابل توجهی پیچیده بود. این قبلاً بر مشکلات ذکر شده قبلی در تولید تأثیر گذاشته است. کار عمدتاً دستی بود، بنابراین هر دستگاه نیاز به کار پر زحمت داشت. در نتیجه، آنها به سادگی تولید آنها را متوقف کردند.

حمایت دولت

بلز پاسکال یکی از اولین ماشین های محاسبه خودکار را به صدراعظم Seguier داد. این یکی دولتمرددر اولین مراحل ایجاد یک دستگاه خودکار، از دانشمند تازه کار پشتیبانی کرد. در همان زمان، صدراعظم موفق شد از شاه امتیازی برای تولید این واحد به طور خاص برای پاسکال بگیرد. اگرچه اختراع ماشین کاملاً متعلق به خود دانشمند بود، اما قانون ثبت اختراع در آن زمان در فرانسه توسعه نیافته بود. این امتیاز از شخص سلطنتی در سال 1649 دریافت شد.

حراجی

همانطور که در بالا اشاره شد، بطور گستردهماشین پاسکال برنده نشد. خود دانشمند فقط در ساخت دستگاه‌ها فعالیت می‌کرد؛ دوستش روبروال مسئول فروش بود.

توسعه

اصل چرخش چرخ دنده های مکانیکی که در رایانه پاسکال پیاده سازی شده است، به عنوان پایه ای برای توسعه سایر دستگاه های مشابه در نظر گرفته شد. اولین پیشرفت موفقیت آمیز به پروفسور آلمانی ریاضیات لایبنیتس نسبت داده می شود. تاریخ ایجاد ماشین افزودن به سال 1673 باز می گردد. افزودن اعداد نیز در سیستم اعشاری انجام شد، اما خود دستگاه با عملکرد بیشتر متمایز شد. واقعیت این است که با کمک آن نه تنها می توان جمع کرد، بلکه ضرب، تفریق، تقسیم و حتی استخراج کرد. ریشه دوم. این دانشمند چرخ خاصی را به طرح اضافه کرد که امکان تسریع عملیات اضافه کردن مکرر را فراهم کرد.

لایب نیتس محصول خود را در فرانسه و انگلیس عرضه کرد. یکی از خودروها حتی به امپراتور روسیه پیتر کبیر ختم شد که آن را به پادشاه چین تقدیم کرد. محصول به دور از ایده آل بود. چرخی که لایب‌نیتس برای تفریق اختراع کرد، متعاقباً در سایر ماشین‌های جمع مورد استفاده قرار گرفت.

اولین موفقیت تجاری مکانیکی به سال 1820 برمی گردد. این ماشین حساب توسط مخترع فرانسوی Charles Xavier Thomas de Colmar ساخته شده است. اصل کار از بسیاری جهات یادآور دستگاه پاسکال است، اما خود دستگاه از نظر اندازه کوچکتر است، ساخت کمی آسان تر و ارزان تر است. این همان چیزی است که موفقیت بازرگانان را از پیش تعیین کرد.

سرنوشت خلقت

این دانشمند در طول زندگی خود حدود 50 ماشین ساخت که تنها تعداد کمی از آنها تا به امروز باقی مانده است. اکنون می توان به طور قابل اعتماد سرنوشت تنها 6 دستگاه را ردیابی کرد. چهار مدل در موزه هنر و صنایع دستی پاریس و دو مدل دیگر در موزه کلرمون نگهداری می‌شوند. دستگاه های محاسباتی باقی مانده خانه خود را در مجموعه های خصوصی پیدا کردند. به طور قطع مشخص نیست که در حال حاضر مالک آنها چه کسی است. قابلیت سرویس دهی واحدها نیز زیر سوال است.

نظرات

برخی از زندگی نامه نویسان توسعه و ایجاد ماشین افزودن پاسکال را با سلامتی ناموفق خود مخترع مرتبط می دانند. همانطور که در بالا ذکر شد، اولین کار می کند دانشمند شروع کردهنوز در جوانی آنها به مقدار زیادی قدرت ذهنی و جسمی از نویسنده نیاز داشتند. کار تقریباً 5 سال به طول انجامید. در نتیجه، بلز پاسکال از سردردهای شدید رنج می برد که سپس تا پایان عمر همراه او بود.

او می‌گوید: «در سن 17 سالگی، می‌خواست به پدرش در عملیات‌های محاسباتی دست و پاگیر مرتبط با جمع‌آوری مالیات در ژنرالی روئن، که پدرش متصدی آن بود، کمک کند. پاسکالتصمیم گرفتم یک ماشین محاسبه درست کنم. تسهیل شمارش با خودکار کردن آن نه تنها وظیفه شخصی او بود، بلکه یکی از مشکلات علمی مهم قرن هفدهم بود. […] این مسیر خاردار بود و از پاسکال نه تنها به تلاش های خلاقانه زیاد، بلکه به تلاش های ارادی و بدنی عظیم و همچنین هزینه های مادی قابل توجهی نیاز داشت که اتفاقاً پدر فهمیده او از آن کوتاهی نکرد. […]

پاسکال 5 سال از شکنندگی خود را وقف کرد زندگی کوتاه. او تمام دانش خود را در ریاضیات، مکانیک، فیزیک، استعداد خود به عنوان یک مخترع، و مهارت طبیعی خود را به عنوان یک صنعتگر در آن قرار داد. طبق برنامه بلیز، قرار بود ماشین اضافه کننده محاسبات پیچیده را «بدون قلم یا نشانه» تسهیل کند. هر کسیبرای فردی که با ریاضیات آشنا نیست. از لحاظ نظری، اصل عملکرد آن بسیار ساده است: انتقال خودکار ده ها با استفاده از حرکت چرخشی چرخ دنده ها، جایگزینی ده ها با صفر در یک رقم و جمع خودکار یک در رقم بعدی. اما برای تکنولوژی پایین آن زمان، اجرای این ایده ساده مملو از مشکلات باورنکردنی بود که پاسکال مجبور بود از سر بگذرد.

پاسکال یکی از اولین ماشین‌های تمام شده را با تقدیم سپاسگزاری به صدراعظم سگویر، که در لحظه‌ای سخت از امیدهای تضعیف شده مخترع جوان حمایت کرد، تقدیم کرد. "جلاد خونین" مردم سگویر حامی علم و یک کلکسیونر پرشور چیزهای کمیاب بود. کتاب ها و نسخه های خطی

در سال 1649، صدراعظم "امتیاز ماشین حساب" را برای پاسکال از پادشاه دریافت کرد که بر اساس آن حق تقدم، ساخت و فروش آن به نویسنده واگذار شد.پاسکال مدتی به تولید ماشین های محاسبه مشغول بود و تعدادی از آنها را فروخت. واسطه در فروش اتومبیل روبروال، دوست هر دو پاسکال بود. اما فناوری صنایع دستی آن زمان، تولید ماشین را به یک شرکت بسیار پیچیده و گران تبدیل کرد که با سرمایه شخصی و تلاش های قهرمانانه مخترع نمی توانست مدت زیادی دوام بیاورد. علاوه بر این، کار سخت به مدت 5 سال سلامت شکننده پاسکال را تضعیف کرد. او از سردردهای ناتوان کننده ای رنج می برد که در بقیه عمرش احساس می کرد.»

Streltsova G.Ya.، پاسکال و فرهنگ اروپایی، M.، "جمهوری"، 1994، ص. 34-35.

مورخان بر این باورند که بلز پاسکال تا به حال 50 گزینه های ماشین محاسبه

ماشین جمع پاسکال(Pascalina) یک دستگاه محاسباتی است که توسط دانشمند فرانسوی بلز پاسکال (1641، طبق منابع دیگر 1643) اختراع شد. در ماشین پاسکال، هر رقم مربوط به موقعیت خاصی از چرخ بیت است که به 10 بخش تقسیم می شود. افزودن در چنین ماشینی با چرخاندن چرخ به تعداد بخش های مربوطه انجام شد. ایده استفاده از چرخش چرخ برای انجام عملیات جمع (و تفریق) قبل از پاسکال مطرح شده بود (مثلاً ویلهلم شیکارد، 1623)، اما نوآوری در ماشین پاسکال، انتقال خودکار واحد به رقم بعدی و بالاتر زمانی که چرخ رقم قبلی کاملاً چرخیده بود (همانطور که با اضافه کردن معمولی انجام شد اعداد اعشاریده ها حاصل از جمع واحدها به مهم ترین رقم عدد، صدها - از جمع ده ها منتقل می شود. این امکان اضافه کردن اعداد چند رقمی را بدون دخالت انسان در عملکرد مکانیسم فراهم کرد. این اصل از اواسط قرن هفدهم تا قرن بیستم در ساخت ماشین‌های اضافه (با قدرت دستی) و کامپیوترهای صفحه کلید الکتریکی (با موتور الکتریکی) مورد استفاده قرار گرفت.

بلز پاسکال در جوانی شروع به ساخت یک ماشین جمع‌آوری کرد و پدرش را تماشا می‌کرد که به عنوان یک باجگیر کار می‌کرد که مجبور به انجام محاسبات طولانی و خسته‌کننده بود. پاسکالینا یک وسیله مکانیکی به شکل جعبه با چرخ دنده های متعدد متصل به یکدیگر بود. اعدادی که باید اضافه شوند با چرخاندن چرخ های شماره گیری وارد دستگاه شدند. هر یک از این چرخ‌ها، مربوط به یک رقم اعشار از یک عدد، با تقسیم‌بندی از 0 تا 9 مشخص شدند. هنگام وارد کردن یک عدد، چرخ‌ها به عدد مربوطه پیمایش می‌کردند. چرخ پس از تکمیل یک چرخش کامل، مازاد بر عدد 9 را به رقم مجاور منتقل کرد و چرخ مجاور را یک موقعیت جابجا کرد. اولین نسخه های پاسکالینا دارای پنج دنده بود - رقم اعشار، بعداً تعداد آنها به شش یا هشت افزایش یافت. پاسخ در بالای جعبه فلزی ظاهر شد. چرخش چرخ ها فقط در یک جهت امکان پذیر بود، به استثنای امکان کار با اعداد منفی. ماشین پاسکال این امکان را فراهم کرد که نه تنها افزودن انجام شود، بلکه به استفاده از یک روش نامناسب برای اضافه کردن های مکرر نیز نیاز داشت.

با وجود مزایای محاسبات خودکار، استفاده از ماشین اعشاری برای محاسبات مالی در چارچوب سیستم پولی موجود در فرانسه در آن زمان دشوار بود. محاسبات بر حسب لیور (پوند)، سو (جامد) و دنیر (دناری) انجام شد. در یک لیور 20 سو و در یک سوس 12 انکار وجود داشت. در چنین شرایطی، استفاده از سیستم اعشاری فرآیند محاسبه را پیچیده می کرد.

پاسکال در حدود 10 سال حدود 50 دستگاه ساخت و موفق شد حدود 12 نسخه از دستگاه خود را بفروشد. با وجود هیجان عمومی که ایجاد می کرد، پیچیدگی ساخت و هزینه بالای دستگاه مانعی برای توزیع آن بود. با این وجود، اصل چرخ های متصل زیر بنای پاسکالینا، مبنایی برای اکثر دستگاه های محاسباتی بعدی شد. ماشین پاسکال بعد از ساعت شمارش ویلهلم شیکارد، دومین دستگاه محاسباتی واقعاً کارآمد بود.

در سال 1640، تلاشی برای ایجاد یک ماشین محاسباتی مکانیکی توسط بلز پاسکال (1623-1662) انجام شد.

عقیده ای وجود دارد که "ایده بلز پاسکال در مورد ماشین محاسبه احتمالاً از آموزه های دکارت الهام گرفته شده است ، که استدلال می کرد که مغز حیوانات از جمله انسان ها با اتوماسیون مشخص می شود ، بنابراین تعدادی از فرآیندهای ذهنی اساساً تفاوتی ندارند. از مکانیکی.» تایید غیرمستقیم این نظر این است که پاسکال هدف خود را از ایجاد چنین ماشینی قرار داده است. در سن 18 سالگی، او شروع به کار روی ایجاد ماشینی می کند که با کمک آن حتی کسانی که با قوانین حساب آشنا نیستند، می توانند عملیات مختلفی را انجام دهند.

اولین مدل کارکرد دستگاه در سال 1642 آماده شد. پاسکال از آن راضی نبود و بلافاصله شروع به طراحی یک مدل جدید کرد. او بعداً خطاب به یک «دوست خوان» نوشت: «من پس انداز نکردم، نه زمان، نه کار و نه پولی که آن را به حدی برسانم که برای شما مفید باشد... حوصله جبران داشتم. 50 مدل مختلف: تعدادی دیگر چوبی از عاج، آبنوس، مس..."

پاسکال نه تنها با مواد، بلکه با شکل قطعات ماشین نیز آزمایش کرد: مدل‌هایی ساخته شد - «برخی از میله‌ها یا صفحات مستقیم، برخی دیگر از منحنی‌ها، برخی دیگر با استفاده از زنجیر. برخی با چرخ دنده های متحدالمرکز، برخی دیگر با چرخ دنده های غیر عادی. برخی در یک خط مستقیم حرکت می کنند، برخی دیگر در یک دایره حرکت می کنند. برخی به شکل مخروط هستند، برخی دیگر به شکل استوانه...»

سرانجام در سال 1645 ماشین حساب به قول پاسکال یا چرخ پاسکال به قول کسانی که با اختراع این دانشمند جوان آشنا بودند آماده شد.

این یک جعبه برنجی سبک وزن به ابعاد 350X25X75 میلی متر بود (شکل 11.7). روی جلد بالایی 8 سوراخ گرد وجود دارد که هر کدام دارای مقیاس دایره ای هستند.

شکل 11.7 - دستگاه پاسکال با درب آن برداشته شده است

سمت راست ترین مقیاس سوراخ به 12 تقسیم می شود قسمت های مساوی، مقیاس سوراخ مجاور آن به 20 قسمت تقسیم می شود که مقیاس 6 سوراخ باقی مانده دارای تقسیم اعشاری است. این درجه بندی مطابق با تقسیم لیور، واحد پولی اصلی آن زمان، به واحدهای کوچکتر است: 1 سو = 1/20 لیور و 1 دنیر - 1/12 سو.

چرخ دنده های واقع در زیر صفحه پوشش بالایی در سوراخ ها قابل مشاهده است. تعداد دندانه های هر چرخ با تعداد تقسیمات مقیاس سوراخ مربوطه برابر است (به عنوان مثال، سمت راست ترین چرخ دارای 12 دندانه است). هر چرخ می تواند مستقل از دیگری در محور خود بچرخد. چرخ با دست با استفاده از یک پین محرک که بین دو دندان مجاور قرار می گیرد، چرخانده می شود. پین چرخ را می چرخاند تا زمانی که به یک استاپ ثابت که در پایین کاور ثابت شده و به سوراخ سمت چپ شماره 1 روی صفحه بیرون زده برخورد کند. به عنوان مثال، اگر یک سنجاق بین دندان های واقع در مقابل اعداد 3 و 4 قرار دهید و چرخ را تا انتها بچرخانید، 3/10 دور کامل می چرخد.

چرخش چرخ از طریق مکانیسم داخلی دستگاه به یک درام استوانه ای که محور آن به صورت افقی قرار دارد منتقل می شود. دو ردیف اعداد در سطح جانبی درام وجود دارد. اعداد در ردیف پایین به ترتیب صعودی مرتب شده اند - 0، ...، 9، اعداد در ردیف بالا به ترتیب نزولی هستند - 9، 8، ...، 1،0. آنها در پنجره های مستطیلی درب قابل مشاهده هستند. میله ای که روی درب دستگاه قرار می گیرد، می تواند در امتداد پنجره ها به سمت بالا یا پایین حرکت کند، بسته به اینکه چه عملیات ریاضی باید انجام شود، ردیف بالایی یا پایینی اعداد را نشان می دهد.

برخلاف ابزارهای محاسباتی معروف مانند چرتکه، در ماشین حساب به جای نمایش عینی اعداد، از نمایش آنها به صورت موقعیت زاویه ای یک محور (شفت) یا چرخی که این محور حمل می کند استفاده می شد. پاسکال برای انجام عملیات حسابی، حرکت انتقالی سنگریزه ها، ژتون ها و غیره را در سازهای چرتکه ای شکل جایگزین کرد. حرکت چرخشیمحورها (چرخ ها)، به طوری که در ماشین او جمع اعداد با اضافه کردن زوایای متناسب با آنها مطابقت دارد.

چرخی که با آن اعداد وارد می شود (به اصطلاح چرخ تنظیم)، در اصل، لازم نیست چرخ دنده باشد - این چرخ می تواند، به عنوان مثال، یک دیسک صاف باشد که در امتداد حاشیه آن سوراخ هایی با زاویه 36 درجه ایجاد می شود. که پین ​​درایو وارد شده است.

ما فقط باید با نحوه حل دشوارترین سؤال - مکانیسم انتقال ده ها - پاسکال آشنا شویم. وجود چنین مکانیزمی که به ماشین‌حساب اجازه می‌دهد توجه خود را در به خاطر سپردن انتقال از کم‌اهمیت‌ترین به مهم‌ترین هدر ندهد، بارزترین تفاوت بین ماشین پاسکال و ابزارهای محاسبه شناخته‌شده است.

شکل 11.8 عناصر ماشین متعلق به یک دسته را نشان می دهد: چرخ تنظیم N، درام دیجیتال I، یک شمارنده متشکل از 4 چرخ تاج B، یک دنده K و مکانیزم انتقال ده ها. توجه داشته باشید که چرخ های B1، B4 و K برای عملکرد دستگاه اهمیت اساسی ندارند و فقط برای انتقال حرکت چرخ تنظیم N به درام دیجیتال I استفاده می شوند. اما چرخ های B2 و B3 عناصر جدایی ناپذیر شمارنده و مطابق با اصطلاحات "ماشین محاسباتی"، چرخ های شمارش نامیده می شوند. بر

چرخ های شمارش دو رقم مجاور را نشان می دهد که به طور سفت و سخت روی محورهای A 1 و A 2 نصب شده اند و مکانیسم انتقال ده ها را نشان می دهد که پاسکال آن را "تسمه" (sautoir) نامیده است. این مکانیزم دارای دستگاه زیر می باشد.

شکل 11.8 - عناصر ماشین پاسکال مربوط به یک رقم از یک عدد

شکل 11.9 - مکانیزم انتقال ده ها در ماشین پاسکال

در چرخ شمارش B 1 از پایین ترین دسته میله هایی وجود دارد که با چرخش محور A 1 با دندانه های شاخک M واقع در انتهای اهرم دو زانو D 1 درگیر می شود. این اهرم آزادانه روی محور A 2 از بالاترین مرتبه می چرخد، در حالی که چنگال یک پنجه فنری را حمل می کند. هنگامی که چرخ B 1 چرخش محور A 1 به موقعیت مربوط به شماره b می رسد، میله های C1 با دندانه های شاخک درگیر می شوند و در لحظه ای که از 9 به 0 حرکت می کند، چنگال از درگیری خارج می شود. و زیر وزن خود به زمین بیفتد و سگ را با خود بکشاند. پنجه چرخ شمارش B 2 از بالاترین رتبه را یک قدم به جلو هل می دهد (یعنی آن را همراه با محور A 2 در 36 درجه می چرخاند). اهرم H که با دندانه ای شکل ختم می شود، نقش چفتی را بازی می کند که از چرخش چرخ B 1 در جهت مخالف هنگام بلند کردن شاخک جلوگیری می کند.

مکانیسم انتقال فقط در یک جهت چرخش چرخ های شمارش عمل می کند و اجازه نمی دهد با چرخش چرخ ها در جهت مخالف، عملیات تفریق انجام شود. بنابراین، پاسکال این عمل را با جمع با متمم اعشاری جایگزین کرد.

به عنوان مثال، باید 87 را از 532 کم کنید. روش جمع منجر به اقدامات زیر می شود:

532 - 87 = 532 - (100-13) = (532 + 13) - 100 = 445.

فقط باید به یاد داشته باشید که 100 را کم کنید. اما در ماشینی که تعداد ارقام مشخصی دارد، لازم نیست نگران این موضوع باشید. در واقع، اجازه دهید تفریق در یک ماشین 6 بیتی انجام شود: 532 - 87. سپس 000532 + 999913 = 1000445. اما سمت چپ ترین واحد به خودی خود از بین می رود، زیرا انتقال از رقم ششم جایی برای رفتن ندارد. در ماشین پاسکال، مکمل های اعشاری در ردیف بالای حلقه دیجیتال نوشته می شود. برای انجام عملیات تفریق کافی است میله پوشاننده پنجره های مستطیل شکل را با حفظ جهت چرخش چرخ های تنظیم به سمت پایین حرکت دهید.

با اختراع پاسکال، شمارش معکوس توسعه فناوری کامپیوتر آغاز می شود. در قرن XVII-XVIII. مخترعان یکی پس از دیگری گزینه‌های طراحی جدیدی را برای اضافه کردن دستگاه‌ها و حساب‌سنج‌ها ارائه می‌کردند تا سرانجام در قرن نوزدهم. افزایش پیوسته حجم کار محاسباتی تقاضای پایداری برای دستگاه های محاسبه مکانیکی ایجاد نکرد و اجازه نداد تولید سریال آنها ایجاد شود.