Digitální mlýn ze 17. století. Materiál pro zvědavce Kdo vynalezl v roce 1672 první sčítací stroj

?FEDERÁLNÍ AGENTURA PRO VZDĚLÁVÁNÍ
STÁTNÍ UNIVERZITA STAVROPOL
FYZIKÁLNĚ A MATEMATICKÁ FAKULTA
KATEDRA APLIKOVANÉ MATEMATIKY A INFORMAČNÍ VĚDY

ABSTRAKTNÍ
"PŘIDÁVKA STROJ"

Provedeno:
Khrestenko S.V.
Student 1. ročníku FMF
specialita Aplikováno
matematika a informatika

Stavropol, 2012
Obsah

Úvod……………………………………………………………………………………………….. 3
1. Historie sčítacích strojů……..………………………………………… ……….5
2. Modely sčítacích strojů………..………………………………… ………..9
3. Funkce sčítacích strojů………………………………….……………… ……10
Závěr……………………………………………………………………………… 13
Seznam použitých zdrojů……………………………………….14

Úvod

Aritmometr (z řeckého ??????? - „číslo“, „počet“ a řeckého ?????? - „měřit“, „metr“) - stolní (nebo přenosný) mechanický výpočetní stroj určený pro přesné násobení a dělení, stejně jako sčítání a odčítání.
Nejčastěji byly přídavné stroje stolní nebo „na koleno“ (jako moderní notebooky), příležitostně se vyskytovaly kapesní modely (Curta). Tím se lišily od velkých podlahových počítače, jako jsou tabulátory (T-5M) nebo mechanické počítače (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).
Čísla jsou zadávána do sčítacího stroje, převáděna a přenášena k uživateli (zobrazena v okénku počítadla nebo vytištěna na pásce) pouze pomocí mechanických zařízení. V tomto případě může sčítačka používat výhradně mechanický pohon (to znamená, že k práci na nich je třeba neustále otáčet rukojetí) nebo provádět část operací pomocí elektromotoru (Nejpokročilejší sčítačky - počítače, např. "Facit CA1-13", použijte elektromotor pro téměř jakýkoli provoz) .
Aritmometry jsou digitální (ne analogové, jako je logaritmické pravítko) zařízení. Výsledek výpočtu tedy nezávisí na chybě čtení a je naprosto přesný. Jsou určeny především k násobení a dělení. Téměř všechny sčítačky proto mají zařízení, které zobrazuje počet sčítání a odčítání - otáčkoměr (jelikož násobení a dělení se nejčastěji realizuje jako sekvenční sčítání a odčítání; podrobněji viz níže).
Sčítací stroje mohou provádět sčítání a odčítání. Ale na primitivních pákových modelech (například na Felix) se tyto operace provádějí velmi pomalu - rychleji než násobení a dělení, ale znatelně pomaleji než na nejjednodušších sčítacích strojích nebo dokonce ručně.
Při práci na sčítacím stroji se pořadí akcí vždy nastavuje ručně - bezprostředně před každou operací byste měli stisknout odpovídající tlačítko nebo otočit příslušnou pákou. Tato vlastnost sčítacího stroje není zahrnuta v definici, protože prakticky neexistovaly žádné programovatelné analogy sčítacích strojů.

1. Historie sčítacích strojů
Sčítací stroj je zařízení používané pro mechanické provádění velkých výpočtů nebo číselný stroj. Historie objevu aritmometru začíná v dávných dobách; Téměř ve všech obdobích lidského vývoje vidíme pokusy najít způsob, jak usnadnit výpočty pomocí automatické adaptace. Ve starověkém období historie, kdy používání starověkých digitálních značek představovalo mnoho nepříjemností, byly vynalezeny takzvané abacos (viz dále); nebo počítací tabule, kterou využívaly nejen děti, ale i matematici a astronomové. Číňané zase běžně používali počítací zařízení, tvarem připomínající ruské počítadlo naší doby, což značně usnadňovalo mentální výpočty. Pozdější objev logaritmů a jejich přizpůsobení složitým aritmetickým výpočtům je hlavním krokem k nalezení metody, kterou můžeme provádět a řídit naše výpočty. Zároveň vidíme, že úsilí mnoha vynálezců směřuje k sestrojení numerického stroje, který by od člověka nevyžadoval jiné znalosti než čtení digitálních znaků. V období od počátku 17. stol. Až dosud lze počítat nesčetné množství číslic, částečně pro obecné, částečně pro speciální výpočty. Všechny takové numerické stroje nebo aritmometry, jak se jim obvykle říká, lze rozdělit do dvou hlavních typů: první typ zahrnuje zařízení, která pouze snižují a zmírňují duševní stres člověka, zatímco zařízení druhého typu vykonávají největší složité výpočty bez jakékoli účasti lidské mysli prostřednictvím známých manipulací, které lze spíše nazvat automatickými počítadly. Z A prvního typu upozorňujeme na A Edmonda Gunthera (na snímku 1624) a Gaspara Schotta (1668). Oba využili objevu logaritmických tabulek, které umístili první na kružnici a druhou na pohyblivé válce, takže pomocí velmi jednoduchého zařízení se okamžitě získávají výsledky násobení a dělení přes velká čísla. Ke stejnému typu by měl patřit počítadlo využívající Napierovy větvičky (rabdologie), aritmoplanimetr Lalande (1839) a mnoho dalších, které se liší svým provedením a vycházely ze stejné myšlenky - tzv. jednoduché zařízení usnadnit a snížit produkci složitých operací na velkých počtech. Nález A-s druhého typu je zcela majetkem našeho století. Nejlepším představitelem tohoto typu by měl být nepochybně uznán Ar-r alsaského Thomase, vynalezený v roce 1820, který splňuje všechny spravedlivé požadavky automatického počítadla a stal se univerzálně používaným v praktické matematice, navzdory složitosti jeho konstrukce. . Na přiloženém nákresu uvádíme schematické znázornění tohoto důmyslného zařízení.

Schematický nákres Thomasovy sčítačky.
Pohybem ukazatelů C nastavíme dané číslo podléhající známé akci; rukojeť, která pohání celý systém ozubených kol, převádí toto číslo na E čitatele; druhé číslo se opět nastaví na indikátorech C a pomocí stejné rukojeti se v souladu se známými pravidly získá v čitatelích E výsledek akcí, kterým musí být tato čísla vystavena. Aritmus. Thomas kromě všech čtyř základních operací aritmetiky provádí umocňování, logaritmizaci a další výpočty a všechny operace jsou naprosto správné a matematicky přesné. Ale hlavní a neocenitelná výhoda Thomasova zařízení musí být uznána jako skutečnost, že jej může snadno používat každý bez speciálních matematických znalostí; Zařízení je poměrně jednoduché a nezpůsobuje únavu při dlouhodobém používání. Aniž bych zacházel do detailů A-p designy a Thomas a způsoby zacházení s ním, odkazujeme zainteresovaného čtenáře na články: „Instruction pour se servir de l'Arithmometre, inventee par Thomas“ (Paříž, 1851) a „La grande Encyclopedie“, díl III, str. 957 Ze sčítacích strojů ruského původu upozorňujeme na A: našeho slavného akademika P. L. Čebyševa, židovského vědce Kh. Z. Slonimského a nejnovější návrh A-r V. T. Odnera, vynalezený v roce 1890. Na přiložený stůl umístíme výkres Odnerova aritmometru v ? přirozené velikosti.

Aritmometr od V. T. Ordnera.
Pojďme se podrobně zabývat konstrukcí tohoto zařízení a způsobem jeho použití. Rukojeť B je spojena s válcem, ke kterému jsou připevněny paprsky vycházející ze štěrbin A v plášti. Paprsky jsou vzájemně uspořádány v různých polohách podél štěrbin. Výchozí poloha válce je označena svislou polohou rukojeti; v této poloze je rukojeť držena pružinou, proto je nutné ji pro otáčení uvolnit. Výchozí poloha válce je zároveň výchozí polohou paprsků, označující nulu. Pohybem pletacích jehel můžete umístit všechna čísla na kryt od 0 do 9; Pro snazší nastavení čísel jsou sloty číslovány zprava doleva. Krabice obsahuje dva systémy otvorů; ve velkých otvorech se objevují čísla nastavená před otočením rukojeti s paprsky na víku a také výsledek sčítání nebo odčítání. Čísla v malých dírkách ukazují rozdíl v počtu otáček klikou v obou směrech (šipka + a šipka -), jinými slovy kontrolu nad počtem otáček kliky. Celá krabice se podle potřeby pohybuje stisknutím tlačítka D, přičemž západka zapadne do drážek a drží krabici. Druhá poloha je označena tečkami nad otvory, konkrétně: pokud je jedna z teček pod výložníkem na levé straně víka, západka zapadne do štěrbin a drží zásuvku. Box se pohybuje pouze při svislé poloze rukojeti, jejíž pohyb je možný pouze při výše uvedené poloze boxu. Číslice krabičky ve velkých otvorech se vyčistí otáčením vpravo a v malých otvorech levé vlaštovky C. Vlaštovky musí být vždy v původní poloze označené prohlubněmi. Manipulace s aritmometrem Odhner spočívá v následujících čtyřech bodech: nastavení čísel na víku, otáčení rukojetí, pohyb krabičky a otáčení vlaštovek. Na základě těchto čtyř operací se problémy řeší pomocí všech čtyř pravidel aritmetiky. Uveďme několik příkladů ilustrujících použití Odnerova A-ohmu. Řekněme, že potřebujeme najít součet: 75384 + 6278 + 6278 + 9507.
Rukojeť musí být nejprve ve své původní poloze a čísla v otvorech by měla ukazovat nulu. Po instalaci 75384 na pletací jehlice otočte jednou rukojetí ve směru šipky +; po instalaci 6278 se rukojeť dvakrát otočí stejným směrem; Opětovnou instalací 9507 a otočením kliky se ve velkých otvorech objeví číslo 97447 - požadované množství. V malých otvorech bude číslo 4 ukazovat pouze počet otáček kliky. Najít produkt 49563 x 24? Vzhledem k tomu, že se výrobek skládá z 24 číselných součtů čísla 49563, je tedy nutné na víku nastavit číslo 49563 a provést 24 otočení rukojetí ve směru šipky +. Posunutím boxu můžete snížit počet otáček o 4 + 2 = 6. Po provedení 4 otáček se box přesune do dalšího bodu pod šipkou na levé straně víka a klikou se otočí ještě dvakrát, velké otvory krabice ukazující výsledek 1189512 a malé - faktor 24. V na začátku operace je jasné, že všechny otvory by měly ukazovat 0. Je snadné uhodnout, že pro odečítání používají šipku -, a to dělení je zkrácené odečítání, redukované na zařízení na akci druhého (pro A-x jiného druhu viz články: Babage, Integrators a „Sčítání“).

2. Modely sčítacích strojů

Modely sčítacích strojů se lišily především stupněm automatizace (od neautomatických, schopných samostatně provádět pouze sčítání a odčítání, až po plně automatické, vybavené mechanismy pro automatické násobení, dělení a některé další) a provedením (nejběžnější modely byly založeny na Odnerově kole a Leibnizově válci). Ihned je třeba poznamenat, že neautomatická a automatická auta se vyráběla současně - automatická byla samozřejmě mnohem pohodlnější, ale stála asi o dva řády více než neautomatická.
Neautomatické sčítací stroje na kole Odhner
„Aritmometr systému V. T. Odnera“ jsou prvními sčítacími stroji tohoto typu. Vyráběly se ještě za života vynálezce (přibližně 1880-1905) v továrně v Petrohradě.
"Sojuz" - vyráběný od roku 1920 v Moskevské továrně na počítací a psací stroje.
„OriginalDynamo“ se vyráběl od roku 1920 v závodě Dynamo v Charkově.
"Felix" je nejběžnější sčítací stroj v SSSR. Vyrábí se od roku 1929 do konce 70. let.
Automatické sčítací stroje na Odhnerově kole
Facit CA 1-13 - jedna z nejmenších automatických sčítaček
VK-3 je jeho sovětský klon.
Neautomatické stroje pro přidávání válců Leibniz
Thomas sčítací stroje a řada podobných pákových modelů vyráběných až do počátku 20. století.
Klávesové stroje, např. Rheinmetall Ie nebo Nisa K2
Automatické sčítací stroje na válci Leibniz
Rheinmetall SAR - Jeden ze dvou nejlepších počítacích strojů v Německu. Jeho charakteristický rys- malá desetiklávesová (jako na kalkulačce) klávesnice vlevo od hlavní - slouží k zadání násobiče při násobení.
VMA, VMM jsou jeho sovětské klony.
Friden SRW je jedním z mála sčítacích strojů schopných automaticky extrahovat druhé odmocniny.
Další sčítací stroje
Mercedes Euklid 37MS, 38MS, R37MS, R38MS, R44MS - tyto počítače byly hlavními konkurenty Rheinmetall SAR v Německu. Pracovaly trochu pomaleji, ale měly více funkcí.

3. Funkce sčítacích strojů

Zadání čísla
Při práci na libovolném sčítacím stroji (stejně jako na jakékoli kalkulačce) můžete zadat číslo, které pak lze použít jako sčítanec, dílčí bod, dělenec, dělitel nebo jeden z faktorů.
U pákových sčítacích strojů, které obsahují "Curta", se číslo zadává pohybem pák. Páčky "Curta" jsou na boku (malé červené rukojeti, které jsou vidět na levém obrázku). Pro zadání čísla stačí přesunout páčky do příslušného počtu pozic; například pro zadání čísla 109 musíte posunout třetí páku vpravo o jednu pozici dolů a první páku vpravo - o devět pozic dolů.
Na virtuálním sčítacím stroji byste měli přesunout ukazatel myši nad odpovídající páčku, kliknout na levé tlačítko myši a „přetáhnout“ páku dolů. V tomto případě dojde k odpovídajícím změnám také v diagramu (vpravo dole).
Změna pořadí čísla
Nejčastěji realizované ve formě zařízení pro pohyb vozíku. Chcete-li například vynásobit číslo 1554 11, stačí zadat číslo 1554, přenést ho do počítadla výsledků, změnit pořadí o jedničku a znovu jej přenést do počítadla výsledků (1554*11=1554+1554*10)
Na virtuálním sčítacím stroji přesuňte ukazatel myši na červenou 3D šipku a klikněte levým tlačítkem myši. Šipka je v bočním pohledu umístěna nad bubnem s pákami mimo sčítačku. V tomto případě dojde k odpovídajícím změnám také v diagramu (vpravo dole).
Přímý přenos čísla (sčítání, odčítání)
Zadané číslo můžete přičíst (odečíst) do (od) čítače výsledků.
Chcete-li přidat virtuální sčítací stroj, přesuňte ukazatel myši na červenou šipku (v koncovém pohledu na pozici „4 hodiny“) a klikněte levým tlačítkem myši. V tomto případě se rukojeť aritmometru otočí naplno a dojde k přímému přenosu čísla.
Chcete-li odečíst na virtuálním sčítacím stroji, musíte nejprve přesunout ukazatel myši nad červenou šipku (v bočním pohledu se nachází v pravé horní části obrázku a směřovat nahoru) a kliknout na levé tlačítko myši. V tomto případě se rukojeť přesune do horní polohy - „odčítání“ (dalším stisknutím šipky můžete rukojeť spustit zpět). Poté přesuňte ukazatel myši na červenou šipku (v koncovém pohledu na pozici „4 hodiny“) a klikněte levým tlačítkem myši.
V tomto případě se odpovídající změny projeví i v diagramu (vpravo dole).
Počet revolucí
Pokaždé, když posunete číslo, hodnota otáčkoměru se automaticky zvýší (nebo sníží) o jednu v číslici odpovídající poloze vozíku. Například, když je vozík v krajní levé poloze, jedna se přičte (odečte) k číslici nejvíce vpravo na otáčkoměru, pokud se vozík posune o jednu číslici doprava, jedna se přičte (odečte) ke druhé číslici. zprava atd.
Na virtuálním sčítacím stroji se to také děje automaticky, jednotka se přidává nebo odečítá v závislosti na poloze příslušné páky (střední obrázek).
Zúčtování počítadel
Při práci na sčítačce je vždy možné vymazat libovolné počítadlo. Chcete-li vymazat otáčkoměr na virtuálním sčítacím stroji, přesuňte ukazatel myši na červenou šipku (v koncovém pohledu na pozici „11 hodin“) a klikněte levým tlačítkem myši.
Chcete-li vymazat počítadlo výsledků na virtuálním sčítacím stroji, přesuňte ukazatel myši na červenou šipku (v koncovém pohledu na pozici „10 hodin“) a klikněte levým tlačítkem myši.
Registr nastavení na sčítačce Kurt se vymaže ručně: pro jeho vymazání musíte nastavit číslo 0.
Poznámka: pozice šipek jsou uvedeny pro počáteční stav sčítacího stroje. Po vymazání každého registru se jejich pozice změní, poté se vybere požadovaná šipka analogicky s původní pozicí.
V tomto případě dojde k odpovídajícím změnám také na diagramu.

Závěr

Po zvážení tématu „Aritmometr“ bych tedy rád řekl, že jeho vynález sehrál ve vědě důležitou roli. Sčítací stroj je stroj určený k rychlému provádění aritmetických operací, včetně sčítání, odčítání, násobení a dělení. Vytvořením stupňovitého válce a posuvu multiplikátoru dal impuls rozvoji výpočetní techniky.

Seznam použitých zdrojů
1. Organizace a technologie účetní mechanizace; B. Drozdov, G. Evstignejev, V. Isakov; 1952
2. Počítací stroje; I. S. Evdokimov, G. P. Evstigneev, V. N. Kriushin; 1955
3. Počítače, V. N. Rjazankin, G. P. Evstignejev, N. N. Tresvjatskij. Část 1.
4. Katalog centrálního úřadu technických informací pro instrumentaci a automatizaci; 1958
5. http://www.brocgaus.ru/text/006/184.htm

Přibližně 5. – 6. století před naším letopočtem.
Vzhled počítadla (Egypt, Babylon)
Kolem 6. století našeho letopočtu
Objeví se čínské počítadlo.
1623
První počítací stroj (Německo, Wilhelm Schickard). Skládá se z jednotlivá zařízení- sčítání, násobení a záznam. Do roku 1957 se o tomto zařízení nevědělo téměř nic, takže na rozvoj počítačového inženýrství nemělo zásadní vliv.
1642
Osmibitový sčítací stroj Blaise Pascala. Na rozdíl od Schiccardova stroje se Pascalův stroj stal v Evropě poměrně známým a donedávna byl považován za první počítací stroj na světě. Celkem bylo vyrobeno několik desítek vozů.
1672 - 1694
Vznikl první sčítací stroj (Gottfried Leibniz, Německo). V roce 1672 dvoumístný a v roce 1694 dvanáctimístný
atd.................

Gottfried Wilhelm Leibniz v roce 1694 vytvořil stroj, který umožňoval mechanicky provádět operace násobení a nazýval se „Leibnizův kalkulátor (aritmometr). Hlavní částí sčítacího stroje byl stupňovitý válec, tzv. válec, s různě dlouhými zuby, které mohly spolupracovat s počítacím kolečkem. A tím, že se toto kolo posouvá po válečku, přilnulo k požadovanému počtu zubů, což zajistilo instalaci požadovaného počtu.

Leibnizův sčítací stroj byl v podstatě prvním aritmetickým strojem na světě, který byl navržen k provádění čtyř základních aritmetických operací a umožňoval použití 9bitového multiplikátoru s 8bitovým multiplikandem k vytvoření 16bitového produktu. V porovnání s Pascalovým zařízením sčítací stroj výrazně zrychlil provádění početních operací, ale nebyl nijak zvlášť rozšířen kvůli malé poptávce po něm a nepřesnosti návrhu. Ale samotný Leibnizův nápad se ukázal jako velmi plodný - nainstalovat stupňovitý válec do jeho přikládacího stroje. Fotografie pro srovnání najdete na internetu.

Leibniz by se podle Norberta Wienera mohl stát i patronem kybernetiky, myšleno jeho práce na binární číselné soustavě a matematické logice. V té době se však vědci jen zřídka ukázali jako teoretici, takže se Leibniz stal milníkem v historii informatiky a kybernetiky. Tak se objevil prototyp - první sčítací stroj 1672.

Tato stránka zobrazuje nejdůležitější události v historii vývoje sčítacích strojů. Je třeba poznamenat, že důraz není kladen na četné experimentální modely, které nebyly prakticky distribuovány, ale na návrhy, které byly sériově vyráběny. Přibližně 5. – 6. století před naším letopočtem. Vzhled počítadla (Egypt, Babylon)

Kolem 6. století našeho letopočtu Objeví se čínské počítadlo.

1846 Kummerova kalkulačka (Ruská říše, Polsko). Podobá se stroji Slonimského (1842, Ruské impérium), ale je kompaktnější. To bylo široce používáno po celém světě až do 70. let minulého století jako levné kapesní počítadlo.

50. léta 20. století Vzestup počítačů a poloautomatických sčítacích strojů. V této době byla vydána většina modelů elektrických počítačů.

1962 - 1964 Vzhled prvních elektronických kalkulaček (1962 - experimentální série ANITA MK VII (Anglie), do konce roku 1964 byly elektronické kalkulačky vyrobeny mnoha vyspělými zeměmi, včetně SSSR (VEGA KZSM)). Mezi elektronickými kalkulačkami a nejvýkonnějšími počítači začíná tvrdá konkurence. Vzhled kalkulaček ale neměl na výrobu malých a levných sčítacích strojů (většinou neautomatických a ručně poháněných) téměř žádný vliv.

1968 Začala výroba Contex-55, pravděpodobně nejnovějšího modelu vysoce automatizovaných sčítacích strojů.

1969 Vrchol výroby sčítacích strojů v SSSR. Felixů a VK-1 bylo vyrobeno asi 300 tisíc.

1978 V této době byla ukončena výroba sčítacích strojů Felix-M. Možná to byl poslední typ sčítacího stroje vyrobený na světě.

1988 Poslední spolehlivě známé datum uvedení mechanického počítače - pokladny Oka.

1995-2002 Mechanické registrační pokladny (KKM) "Oka" (modely 4400, 4401, 4600) byly vyloučeny ze státního registru Ruské federace. Zdá se, že poslední oblast použití složitých mechanických počítačů v Rusku zmizela.

2008 V některých moskevských obchodech stále najdete počítadlo...

Prototyp kalkulačky – sčítacího stroje – existoval již před více než 300 lety. V dnešní době lze složité matematické výpočty snadno provádět tichým stisknutím kláves stejné kalkulačky nebo počítače, mobilní telefon, smartphone (na kterém jsou nainstalovány odpovídající aplikace). Dříve tento postup zabral spoustu času a způsobil spoustu nepříjemností. Vzhled prvního počítacího zařízení však přesto umožnil ušetřit náklady na duševní práci a také tlačil na další pokrok. Proto je zajímavé vědět, kdo vynalezl sčítací stroj a kdy se tak stalo.

Vzhled sčítacího stroje

Kdo první vynalezl sčítací stroj? Touto osobou byl německý vědec Gottfried Leibniz. Velký filozof a matematik navrhl zařízení skládající se z pohyblivého vozíku a stupňovitého válečku. G. Leibniz ji v roce 1673 představil světu.

Jeho myšlenky převzal francouzský inženýr Thomas Xavier. Vynalezl počítací stroj k provádění čtyř aritmetických operací. Čísla byla nastavena pohybem ozubeného kola podél osy, dokud se požadovaná čísla neobjevila ve štěrbině, přičemž každý stupňovitý válec odpovídal jedné číslici čísel. Zařízení bylo poháněno otáčením ruční páky, která zase pohybovala ozubenými koly a ozubenými válečky, čímž se dosáhlo požadovaného výsledku. Jednalo se o první sčítací stroj uvedený do sériové výroby.

Úpravy zařízení

Angličan J. Edmondzon byl tím, kdo vynalezl sčítací stroj s kruhovým mechanismem (vozík provádí akci v kruhu). Toto zařízení bylo vytvořeno v roce 1889 na základě přístroje Thomase Xaviera. V designu zařízení však nedošlo k žádným významným změnám a toto zařízení se ukázalo být stejně objemné a nepohodlné jako jeho předchůdci. Následné analogy zařízení se také dopustily stejného hříchu.

Kdo vymyslel sčítačku s numerickou klávesnicí, je dobře známo. Byl to Američan F. Baldwin. V roce 1911 představil počítací zařízení, ve kterém byla čísla nastavena ve svislých číslicích obsahujících 9 číslic.

Výrobu takových počítacích zařízení v Evropě zavedl inženýr Carl Lindström a vytvořil zařízení, které bylo kompaktnější co do velikosti a originálního designu. Zde již byly stupňovité válečky umístěny spíše vertikálně než horizontálně a navíc byly tyto prvky uspořádány do šachovnicového vzoru.

Na území Sovětského svazu vznikl první sčítací stroj v závodě Schetmash pojmenovaném po něm. Dzeržinskij v Moskvě v roce 1935. Říkalo se tomu klávesnice (KSM). Jejich výroba pokračovala až do té doby a poté byla obnovena v podobě nových modelů poloautomatů až v roce 1961.

V těchto letech také vznikala automatická zařízení jako „VMM-2“ a „Zoemtron-214“, které se používaly v různých oblastech, přičemž práce se vyznačovala velkou hlučností a nepohodlí, ale toto bylo jediné zařízení na ten čas, který pomohl vyrovnat se s velkým objemem výpočtů.

Nyní jsou tato zařízení považována za raritu, lze je nalézt pouze jako muzejní exponát nebo ve sbírce milovníků starověké techniky. Zkoumali jsme otázku, kdo vynalezl sčítací stroj, a také jsme poskytli informace o historii technického vývoje tohoto zařízení a doufáme, že tyto informace budou pro čtenáře užitečné.

Navrženo pro přesné násobení a dělení, stejně jako sčítání a odčítání.

Stolní nebo přenosné: Nejčastěji byly přídavné stroje stolní nebo „na koleno“ (jako moderní notebooky), příležitostně se vyskytovaly kapesní modely (Curta). To je odlišovalo od velkých stojacích počítačů, jako jsou tabulátory (T-5M) nebo mechanické počítače (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).

mechanické:Čísla jsou zadávána do sčítacího stroje, převáděna a přenášena k uživateli (zobrazena v okénku počítadla nebo vytištěna na pásce) pouze pomocí mechanických zařízení. V tomto případě může sčítačka používat výhradně mechanický pohon (to znamená, že k práci na nich je třeba neustále otáčet klikou. Tato primitivní možnost se používá např. u „Felix“) nebo provádět část operací pomocí elektromotor (Nejpokročilejší sčítací stroje jsou počítače, např. „Facit CA1-13“, téměř každá operace využívá elektromotor).

Přesný výpočet: Aritmometry jsou digitální (ne analogové, jako je logaritmické pravítko) zařízení. Výsledek výpočtu tedy nezávisí na chybě čtení a je naprosto přesný.

Násobení a dělení: Aritmometry jsou určeny především pro násobení a dělení. Téměř všechny sčítačky proto mají zařízení, které zobrazuje počet sčítání a odčítání - otáčkoměr (jelikož násobení a dělení se nejčastěji realizuje jako sekvenční sčítání a odčítání; podrobněji viz níže).

Sčítání a odčítání: Sčítací stroje mohou provádět sčítání a odčítání. Ale na primitivních pákových modelech (například na Felix) se tyto operace provádějí velmi pomalu - rychleji než násobení a dělení, ale znatelně pomaleji než na nejjednodušších sčítacích strojích nebo dokonce ručně.

Nelze programovat: Při práci na sčítacím stroji se pořadí akcí vždy nastavuje ručně - bezprostředně před každou operací byste měli stisknout odpovídající tlačítko nebo otočit příslušnou pákou. Tato vlastnost sčítacího stroje není zahrnuta v definici, protože prakticky neexistovaly žádné programovatelné analogy sčítacích strojů.

Historický přehled

Modely sčítacích strojů

Přikládací stroj Felix (Muzeum vody, St. Petersburg)

Sečítačka Facit CA 1-13

Sčítací stroj Mercedes R38SM

Modely sčítacích strojů se lišily především stupněm automatizace (od neautomatických, schopných samostatně provádět pouze sčítání a odčítání, až po plně automatické, vybavené mechanismy pro automatické násobení, dělení a některé další) a provedením (nejběžnější modely byly založeny na Odnerově kole a Leibnizově válci). Ihned je třeba poznamenat, že neautomatická a automatická auta se vyráběla současně - automatická byla samozřejmě mnohem pohodlnější, ale stála asi o dva řády více než neautomatická.

Neautomatické sčítací stroje na kole Odhner

• „Arθmometr systému V. T. Odnera“- první sčítací stroje tohoto typu. Vyráběly se ještě za života vynálezce (přibližně 1880-1905) v továrně v Petrohradě.
• "Svaz"- vyrábí se od roku 1920 v moskevské továrně na počítací a psací stroje.
• "Original Dynamo" vyráběné od roku 1920 v závodě Dynamo v Charkově.
• "Felix"- nejběžnější sčítací stroj v SSSR. Vyrábí se od roku 1929 do konce 70. let.

Automatické sčítací stroje na Odhnerově kole

• Facit CA 1-13- jeden z nejmenších automatických sčítacích strojů
• VK-3- jeho sovětský klon.

Neautomatické stroje pro přidávání válců Leibniz

• Thomas sčítací stroje a řada podobných pákových modelů vyráběných až do počátku 20. století.
• Klávesové stroje, např. Rheinmetall Ie nebo Nisa K2

Automatické sčítací stroje na válci Leibniz

• Rheinmetall SAR - Jeden ze dvou nejlepších počítacích strojů v Německu. Jeho charakteristická vlastnost – malá desetiklávesová (jako na kalkulačce) klávesnice vlevo od hlavní – sloužila pro zadávání násobiče při násobení.
• VMA, VMM jsou jeho sovětské klony.
• Friden SRW je jedním z mála sčítacích strojů schopných automaticky extrahovat druhé odmocniny.

Další sčítací stroje

Mercedes Euklid 37MS, 38MS, R37MS, R38MS, R44MS - tyto počítače byly hlavními konkurenty Rheinmetall SAR v Německu. Pracovaly trochu pomaleji, ale měly více funkcí.

Používání

Přidání

1. Umístěte první člen na páky.
2. Otočte rukojeť směrem od sebe (ve směru hodinových ručiček). V tomto případě se číslo na pákách zadá do součtového počítadla.
3. Umístěte druhý člen na páky.
4. Otočte rukojeť směrem od sebe. V tomto případě se číslo na pákách přičte k číslu v sumačním počítadle.
5. Výsledek sčítání je na sumačním počítadle.

Odčítání

1. Nastavte dekrement na pákách.
2. Otočte rukojeť směrem od sebe. V tomto případě se číslo na pákách zadá do součtového počítadla.
3. Nastavte subtrahend na páky.
4. Otočte rukojeť směrem k sobě. V tomto případě se číslo na pákách odečte od čísla na součtovém počítadle.
5. Výsledek odčítání na součtovém čítači.

Pokud je výsledkem odčítání záporné číslo, zazvoní v sčítačce zvonek. Vzhledem k tomu, že sčítací stroj nepracuje se zápornými čísly, je nutné „zrušit“ poslední operaci: aniž byste změnili polohu pák a konzoly, otočte rukojetí v opačném směru.

Násobení

Násobení malým číslem

1. Nastavte první multiplikátor na pákách.
2. Otáčejte rukojetí směrem od sebe, dokud se na počítadle roztočení neobjeví druhý multiplikátor.

Násobení pomocí konzole

Analogicky s násobením sloupcem se násobí každou číslicí a výsledky zapisují s posunem. Posun je určen číslicí, ve které se nachází druhý násobitel.

K přesunutí konzole použijte rukojeť na přední straně sčítacího stroje (Felix) nebo klávesy se šipkami (VK-1, Rheinmetall).

Podívejme se na příklad: 1234x5678:

1. Posuňte konzolu úplně doleva.
2. Nastavte multiplikátor na pákách větším (podle oka) součtem čísel (5678).
3. Otáčejte rukojetí směrem od sebe, dokud se na počítadle otáček neobjeví první číslice (vpravo) druhého násobiče (4).
4. Posuňte konzolu o krok doprava.
5. Podobně proveďte kroky 3 a 4 pro zbývající čísla (2., 3. a 4.). V důsledku toho by čítač rotací měl mít druhý multiplikátor (1234).
6. Výsledek násobení je na součtovém čítači.

Divize

Zvažte případ dělení 8765 číslem 432:

1. Nastavte dividendu na pákách (8765).
2. Přesuňte konzolu na páté místo (čtyři kroky doprava).
3. Na všech počítadlech označte konec celé části dividendy kovovými „čárkami“ (čárky by měly být ve sloupci před číslem 5).
4. Otočte rukojeť směrem od sebe. V tomto případě se dividenda zapíše do součtového počítadla.
5. Vynulujte počítadlo odstředění.
6. Nastavte přepážku (432) na páky.
7. Přesuňte konzolu tak, aby nejvýznamnější číslice děliče byla zarovnána s nejvýznamnější číslicí dělitele, tedy o krok doprava.
8. Otáčejte knoflíkem směrem k sobě, dokud nezískáte záporné číslo (overkill, signalizované zvukem zvonku). Otočte knoflíkem o jednu otáčku zpět.
9. Posuňte konzolu o jeden krok doleva.
10. Postupujte podle kroků 8 a 9 do krajní polohy konzoly.
11. Výsledkem je modul čísla na počítadle rotací, celočíselná a zlomková část jsou odděleny čárkou. Zbytek je na sumačním počítadle.

Poznámky

viz také

Literatura

1. Organizace a technologie účetní mechanizace; B. Drozdov, G. Evstignejev, V. Isakov; 1952
2. Počítací stroje; I. S. Evdokimov, G. P. Evstigneev, V. N. Kriushin; 1955
3. Počítače, V. N. Rjazankin, G. P. Evstigneev, N. N. Tresvjatsky. Část 1.
4. Katalog centrálního úřadu technických informací pro instrumentaci a automatizaci; 1958

Odkazy

• // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona: V 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
• Fotografie aritmometru VK-1 (Schetmash), včetně zevnitř (zvětšení kliknutím myši)
• Arif-ru.narod.ru - Velká ruskojazyčná webová stránka věnovaná přidávání strojů (ruština)
• Fotografie sovětských přidávacích strojů na webových stránkách Sergeje Frolova (Rusko)
• rechenmaschinen-illustrated.com: Fotografie a stručné popisy mnoha stovek modelů sčítacích strojů (anglicky)
• (Angličtina)