Mulino digitale del XVII secolo. Materiale per curiosi Chi ha inventato la prima macchina addizionatrice nel 1672

?AGENZIA FEDERALE PER L'ISTRUZIONE
UNIVERSITÀ STATALE DI STAVROPOL
FACOLTÀ DI FISICA E MATEMATICA
DIPARTIMENTO DI MATEMATICA APPLICATA E SCIENZA DELL'INFORMAZIONE

ASTRATTO
"MACCHINA SOMMATRICE"

Eseguita:
Khrestenko S.V.
Studente del 1° anno della FMF
specialità applicata
matematica e informatica

Stavropol, 2012
Contenuto

Introduzione…………………………….3
1. Storia delle macchine sommatrici……..……………… ……….5
2. Modelli di macchine sommatrici………..…………… ………..9
3. Funzioni delle macchine sommatrici…………….……………… ……10
Conclusione…………………..……………13
Elenco delle fonti utilizzate…………….14

introduzione

Aritmometro (dal greco ??????? - "numero", "contare" e dal greco ?????? - "misura", "metro") - una macchina informatica meccanica desktop (o portatile) progettata per moltiplicazioni e divisioni precise, nonché addizioni e sottrazioni.
Molto spesso, le calcolatrici erano desktop o “montate sulle ginocchia” (come i moderni computer portatili), occasionalmente c’erano modelli tascabili (Curta); Ecco perché differivano dai grandi a pavimento computer, come i tabulatori (T-5M) o i computer meccanici (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).
I numeri vengono inseriti nel calcolatore, convertiti e trasmessi all'utente (visualizzati nelle finestrelle dei contatori o stampati su nastro) utilizzando esclusivamente dispositivi meccanici. In questo caso l'addizionatrice può utilizzare esclusivamente un azionamento meccanico (cioè per lavorarci è necessario girare costantemente la maniglia) oppure eseguire parte delle operazioni utilizzando un motore elettrico (le addizionatrici più avanzate - i computer, ad esempio "Facit CA1-13", utilizza un motore elettrico per quasi tutte le operazioni).
Gli aritmometri sono dispositivi digitali (non analogici, come un regolo calcolatore). Pertanto il risultato del calcolo non dipende dall'errore di lettura ed è assolutamente accurato. Sono destinati principalmente alla moltiplicazione e alla divisione. Pertanto, quasi tutte le macchine addizionatrici dispongono di un dispositivo che visualizza il numero di addizioni e sottrazioni: un contagiri (poiché la moltiplicazione e la divisione sono spesso implementate come addizioni e sottrazioni sequenziali; per maggiori dettagli, vedere sotto).
Le macchine addizionatrici possono eseguire addizioni e sottrazioni. Ma sui modelli a leva primitivi (ad esempio sul Felix) queste operazioni vengono eseguite molto lentamente: più velocemente della moltiplicazione e della divisione, ma notevolmente più lente rispetto alle macchine addizionatrici più semplici o anche manualmente.
Quando si lavora su una macchina addizionatrice, l'ordine delle azioni viene sempre impostato manualmente: immediatamente prima di ogni operazione, è necessario premere il tasto corrispondente o ruotare la leva corrispondente. Questa caratteristica della macchina addizionatrice non è inclusa nella definizione, poiché non esistevano praticamente analoghi programmabili delle macchine addizionatrici.

1. Storia delle macchine addizionatrici
Una macchina addizionatrice è un dispositivo utilizzato per eseguire meccanicamente calcoli di grandi dimensioni o una macchina numerica. La storia della scoperta dell'aritmometro inizia in tempi antichissimi; In quasi tutti i periodi dello sviluppo umano assistiamo ai tentativi di trovare un modo per facilitare i calcoli attraverso l’adattamento automatico. Nell'antico periodo della storia, quando l'uso dell'antico segni digitali presentò molti disagi, fu inventato il cosiddetto abaco (vedi dopo); o una tavola per contare, utilizzata non solo dai bambini, ma anche da matematici e astronomi. I cinesi, a loro volta, avevano in comune un apparecchio di calcolo, che ricordava nella forma l'abaco russo dei nostri tempi, che facilitava notevolmente i calcoli mentali. La successiva scoperta dei logaritmi e il loro adattamento a calcoli aritmetici complessi rappresenta un passo importante verso la ricerca di un metodo mediante il quale possiamo eseguire e controllare i nostri calcoli. Allo stesso tempo, vediamo che gli sforzi di molti inventori mirano a costruire una macchina numerica che non richieda altra conoscenza da parte di una persona oltre alla lettura dei segni digitali. Nel periodo dall'inizio del XVII secolo. Fino ad ora si possono contare innumerevoli numeri, in parte per calcoli generali, in parte per calcoli speciali. Tutte queste macchine numeriche, o aritmometri, come vengono solitamente chiamate, possono essere classificate in due tipi principali: il primo tipo comprende quei dispositivi che riducono e alleviano solo lo stress mentale di una persona, mentre i dispositivi del secondo tipo svolgono la maggior parte dei compiti. calcoli complessi senza alcuna partecipazione della mente umana, attraverso manipolazioni conosciute, e che possono piuttosto essere definiti contatori automatici. Tra le A-s del primo tipo segnaliamo le A-s di Edmond Gunther (nella foto del 1624) e Gaspar Schott (1668). Entrambi approfittarono della scoperta delle tavole logaritmiche, che posizionarono la prima su un cerchio, e la seconda su cilindri mobili in modo che con un apparecchio semplicissimo si ottengono immediatamente i risultati della moltiplicazione e della divisione su grandi numeri. Dello stesso tipo dovrebbero essere il contatore con i ramoscelli di Napier (rabdologia), l'aritmoplanimetro di Lalande (1839) e molti altri, che, differendo nel design, erano basati sulla stessa idea - di dispositivo semplice facilitare e ridurre la produzione di operazioni complesse su grandi numeri. La scoperta degli A-s del secondo tipo è interamente proprietà del nostro secolo. Il miglior rappresentante di questo tipo va senza dubbio riconosciuto nell'Ar-r dell'alsaziano Tommaso, inventato nel 1820, poiché soddisfa tutti i discreti requisiti di un contatore automatico e viene universalmente utilizzato nella matematica pratica, nonostante la complessità della sua struttura. . Nel disegno qui allegato diamo una rappresentazione schematica di questo ingegnoso dispositivo.

Disegno schematico della macchina addizionatrice Thomas.
Spostando i puntatori C fissiamo un dato numero soggetto ad un'azione nota; la maniglia, che aziona tutto un sistema di ruote dentate, traduce questo numero in numeratori E; il secondo numero viene nuovamente posto sugli indicatori C, e con l'ausilio della stessa maniglia, secondo regole note, si ricava nei numeratori E il risultato delle azioni a cui tali numeri devono essere sottoposti. Aritmo. Thomas, oltre a tutte e quattro le operazioni di base dell'aritmetica, esegue l'esponenziazione, la logaritmizzazione e altri calcoli e tutte le operazioni sono assolutamente corrette e matematicamente accurate. Ma il vantaggio principale e inestimabile del dispositivo di Thomas deve essere riconosciuto nel fatto che chiunque può usarlo facilmente senza particolari conoscenze matematiche; Il dispositivo è abbastanza semplice e non provoca affaticamento con un uso prolungato. Senza entrare nei dettagli Disegni AP e Thomas e sulle modalità di trattarlo, rimandiamo il lettore interessato agli articoli: “Instruction pour se servir de l'Arithmometer, inventee par Thomas” (Parigi, 1851) e “La grande Encyclopedie”, vol. III, p Dalle macchine sommatrici di origine russa segnaliamo le A-s: il nostro famoso accademico P. L. Chebyshev, lo scienziato ebreo Kh. Z. Slonimsky e l'ultimo progetto della A-r V. T. Odner, inventato nel 1890. Mettiamo sulla tabella allegata un disegno. dell'aritmometro Odner in ? dimensione naturale.

Aritmometro di VT Ordner.
Soffermiamoci più in dettaglio sul design di questo dispositivo e sul metodo del suo utilizzo. La maniglia B è collegata ad un cilindro, al quale sono fissati i raggi che si estendono dalle fessure A nell'involucro. I raggi sono riorganizzati in posizioni diverse tra loro, lungo le asole. La posizione iniziale del cilindro è indicata dalla posizione verticale della maniglia; in questa posizione la maniglia è trattenuta da una molla, quindi per ruotare deve essere rilasciata. La posizione iniziale del cilindro è anche la posizione iniziale dei raggi, che indica zero. Muovendo i ferri si possono inserire sulla copertina tutti i numeri da 0 a 9; Per facilitare l'impostazione dei numeri, gli slot sono numerati da destra a sinistra. La scatola contiene due sistemi di fori; nei fori grandi compaiono i numeri impostati prima di girare la maniglia a raggi del coperchio, nonché il risultato dell'addizione o della sottrazione. I numeri nei forellini mostrano la differenza nel numero di giri della maniglia in entrambe le direzioni (freccia + e freccia -), in altre parole, il controllo sul numero di giri della maniglia. L'intera scatola, a seconda delle necessità, si sposta premendo il pulsante D, per cui la serratura cade nelle asole, trattenendo la scatola. Quest'ultima posizione è indicata dai punti sopra i fori, vale a dire: se uno dei punti è sotto la barra sul lato sinistro del coperchio, la serratura si inserisce nelle fessure e trattiene il cassetto. La scatola si muove solo quando la maniglia è in posizione verticale, il cui movimento è possibile solo con la suddetta posizione della scatola. Le cifre della casella nei fori grandi si cancellano ruotando la destra e nei fori piccoli la rondine sinistra C. Le rondini devono essere sempre nella loro posizione originale, indicata dagli incavi. La manipolazione dell'aritmometro Odhner si riduce ai seguenti quattro punti: impostazione dei numeri sul coperchio, rotazione della maniglia, spostamento della scatola e rotazione delle rondini. Sulla base di queste quattro operazioni, i problemi vengono risolti utilizzando tutte e quattro le regole dell'aritmetica. Diamo diversi esempi che illustrano l'uso dell'A-ohm di Odner. Diciamo che devi trovare la somma: 75384 + 6278 + 6278 + 9507.
La maniglia deve prima essere nella sua posizione originale e i numeri nei fori dovrebbero mostrare zero. Dopo aver installato 75384 sui ferri da maglia, girare la maniglia nella direzione della freccia + una volta; dopo aver installato il 6278, si gira la maniglia due volte nello stesso senso; Installando nuovamente 9507 e girando la maniglia, nei fori grandi apparirà il numero 97447, la quantità richiesta. Nei fori piccoli il numero 4 indicherà solo il numero di giri della maniglia. Trovi il prodotto 49563 x 24? Poiché il prodotto è composto da 24 somme numeriche del numero 49563, è quindi necessario impostare sul coperchio il numero 49563 ed effettuare 24 giri della maniglia nel senso della freccia +. Lo spostamento della scatola consente di ridurre il numero di giri di 4 + 2 = 6. Dopo aver effettuato 4 giri, la scatola si sposta al punto successivo sotto la freccia sul lato sinistro del coperchio e la maniglia viene girata altre due volte, con i fori grandi della scatola mostrano il risultato 1189512 e quelli piccoli - un fattore di 24. V all'inizio dell'operazione, è chiaro che tutti i fori dovrebbero mostrare 0. È facile intuire che per la sottrazione usano la freccia -, e tale divisione è una sottrazione abbreviata, ridotta sul dispositivo all'azione di quest'ultima (per A-x di tipo diverso vedere gli articoli: Babage, Integratori e “Addizione”).

2. Modelli di macchine sommatrici

I modelli di macchine addizionatrici differivano principalmente nel grado di automazione (da non automatico, capace di eseguire autonomamente solo addizioni e sottrazioni, a completamente automatico, dotato di meccanismi per la moltiplicazione automatica, divisione e alcuni altri) e nel design (i modelli più comuni erano basati sulla ruota Odner e sul rullo Leibniz). Va subito notato che le auto non automatiche e quelle automatiche venivano prodotte contemporaneamente: quelle automatiche, ovviamente, erano molto più convenienti, ma costavano circa due ordini di grandezza in più rispetto a quelle non automatiche.
Addizionatrici non automatiche sulla ruota Odhner
“Aritmometro del sistema V. T. Odner” sono le prime macchine addizionatrici di questo tipo. Sono stati prodotti durante la vita dell'inventore (circa 1880-1905) in una fabbrica a San Pietroburgo.
"Soyuz" - prodotto dal 1920 presso la fabbrica di macchine da calcolo e da scrittura di Mosca.
"OriginalDynamo" è stato prodotto dal 1920 nello stabilimento Dynamo di Kharkov.
"Felix" è la macchina addizionatrice più comune nell'URSS. Prodotta dal 1929 alla fine degli anni '70.
Addizionatrici automatiche sulla ruota Odhner
Facit CA 1-13 - una delle più piccole macchine addizionatrici automatiche
VK-3 è il suo clone sovietico.
Addizionatrici non automatiche su rullo Leibniz
Macchine addizionatrici Thomas e una serie di modelli simili a leva prodotti fino all'inizio del XX secolo.
Macchine a tastiera, ad es. Rheinmetall Ie o Nisa K2
Addizionatrici automatiche su rullo Leibniz
Rheinmetall SAR - Una delle due migliori macchine calcolatrici in Germania. Il suo caratteristica distintiva- una piccola tastiera a dieci tasti (come su una calcolatrice) a sinistra di quella principale - utilizzata per inserire un moltiplicatore durante la moltiplicazione.
VMA, VMM sono i suoi cloni sovietici.
La Friden SRW è una delle poche addizionatrici in grado di estrarre automaticamente le radici quadrate.
Altre macchine addizionatrici
Mercedes Euklid 37MS, 38MS, R37MS, R38MS, R44MS: questi computer erano i principali concorrenti di Rheinmetall SAR in Germania. Lavoravano un po' più lentamente, ma lo avevano fatto un largo numero funzioni.

3. Funzioni delle macchine sommatrici

Immissione di un numero
Quando si lavora su qualsiasi macchina addizionatrice (così come su qualsiasi calcolatrice), è possibile inserire un numero, che può quindi essere utilizzato come additivo, sottraendo, dividendo, divisore o uno dei fattori.
Nelle macchine addizionatrici a leva, di cui fa parte la "Curta", il numero viene inserito spostando le leve. Le leve "Curta" sono laterali (piccole maniglie rosse visibili nella foto a sinistra). Per inserire un numero è sufficiente spostare le levette nel numero di posizioni opportuno; ad esempio, per inserire il numero 109, è necessario spostare la terza leva a destra di una posizione verso il basso e la prima leva a destra di nove posizioni verso il basso.
Nella macchina addizionatrice virtuale, dovresti spostare il puntatore del mouse sulla leva corrispondente, fare clic sul pulsante sinistro del mouse e “trascinare” la leva verso il basso. In questo caso le modifiche corrispondenti avverranno anche nel diagramma (in basso a destra).
Modifica dell'ordine di un numero
Molto spesso implementato sotto forma di dispositivo di movimento del carrello. Ad esempio, per moltiplicare il numero 1554 per 11, basta inserire il numero 1554, trasferirlo nel contatore dei risultati, modificare l'ordine per uno e trasferirlo nuovamente nel contatore dei risultati (1554*11=1554+1554*10)
Nella macchina addizionatrice virtuale, sposta il puntatore del mouse sulla freccia rossa 3D e fai clic con il pulsante sinistro del mouse. La freccia è nella vista laterale, posizionata sopra il tamburo con leve, all'esterno dell'addizionatrice. In questo caso le modifiche corrispondenti avverranno anche nel diagramma (in basso a destra).
Trasferimento diretto del numero (addizione, sottrazione)
È possibile aggiungere (sottrarre) il numero inserito al (dal) contatore dei risultati.
Per aggiungere su una macchina addizionatrice virtuale, spostare il puntatore del mouse sulla freccia rossa (nella vista finale, situata nella posizione "ore 4") e fare clic con il pulsante sinistro del mouse. In questo caso la maniglia dell'aritmometro farà un giro completo e avverrà il trasferimento diretto del numero.
Per sottrarre su una calcolatrice virtuale, è necessario prima spostare il puntatore del mouse sulla freccia rossa (nella vista laterale, situata nella parte in alto a destra dell'immagine e rivolta verso l'alto) e fare clic sul pulsante sinistro del mouse. In questo caso, la maniglia si sposterà nella posizione superiore - "sottrazione" (è possibile abbassare nuovamente la maniglia premendo nuovamente la freccia). Successivamente, sposta il puntatore del mouse sulla freccia rossa (nella vista finale, situata nella posizione "ore 4") e fai clic con il pulsante sinistro del mouse.
In questo caso le modifiche corrispondenti avverranno anche nel diagramma (in basso a destra).
Conteggio delle rivoluzioni
Ogni volta che si sposta un numero, il valore del contagiri aumenta (o diminuisce) automaticamente di uno nella cifra corrispondente alla posizione del carrello. Ad esempio, quando il carrello è nella posizione estrema sinistra, viene aggiunto (sottratto) uno alla cifra più a destra del contagiri, se il carrello viene spostato di una cifra a destra, verrà aggiunto (sottratto) uno alla seconda cifra da destra, ecc.
Su una calcolatrice virtuale anche questo avviene automaticamente; un'unità viene aggiunta o sottratta a seconda della posizione della leva corrispondente (figura centrale).
Cancellazione dei contatori
Quando si lavora su una calcolatrice è sempre possibile azzerare qualsiasi contatore. Per cancellare il contagiri sulla macchina addizionatrice virtuale, spostare il puntatore del mouse sulla freccia rossa (nella vista finale, situata nella posizione "ore 11") e fare clic con il pulsante sinistro del mouse.
Per cancellare il contatore dei risultati sulla macchina addizionatrice virtuale, spostare il puntatore del mouse sulla freccia rossa (nella vista finale, situata nella posizione "ore 10") e fare clic con il pulsante sinistro del mouse.
Il registro delle impostazioni sulla calcolatrice Kurt viene cancellato manualmente: per cancellarlo è necessario impostare il numero 0.
Nota: le posizioni delle frecce si riferiscono allo stato iniziale dell'addizionatrice. Dopo aver cancellato ciascun registro, la loro posizione cambia, quindi la freccia desiderata viene selezionata per analogia con la posizione originale.
In questo caso si verificheranno modifiche corrispondenti anche sul diagramma.

Conclusione

Pertanto, considerando l'argomento "aritmometro", vorrei dire che la sua invenzione ha avuto un ruolo importante nella scienza. Una macchina addizionatrice è una macchina progettata per eseguire rapidamente operazioni aritmetiche, tra cui addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione. Creando il rullo a gradini e lo spostamento moltiplicatore, ha dato impulso allo sviluppo della tecnologia informatica.

Elenco delle fonti utilizzate
1. Organizzazione e tecnologia della meccanizzazione contabile; B. Drozdov, G. Evstigneev, V. Isakov; 1952
2. Macchine calcolatrici; I. S. Evdokimov, G. P. Evstigneev, V. N. Kriushin; 1955
3. Computer, V. N. Ryazankin, G. P. Evstigneev, N. N. Tresvyatsky. Parte 1.
4. Catalogo dell'ufficio centrale di informazione tecnica per la strumentazione e l'automazione; 1958
5. http://www.brocgaus.ru/text/006/184.htm

Circa V-VI secolo a.C.
La comparsa dell'abaco (Egitto, Babilonia)
Intorno al VI secolo d.C
Appare l'abaco cinese.
1623
La prima macchina calcolatrice (Germania, Wilhelm Schickard). Comprende singoli dispositivi- sommare, moltiplicare e registrare. Fino al 1957 non si sapeva quasi nulla di questo dispositivo, quindi non ha avuto un impatto significativo sullo sviluppo dell'ingegneria informatica.
1642
La macchina addizionatrice a otto bit di Blaise Pascal. A differenza della macchina di Schiccard, la macchina di Pascal divenne relativamente conosciuta in Europa e fino a poco tempo fa era considerata la prima macchina calcolatrice al mondo. In totale furono prodotte diverse dozzine di automobili.
1672-1694
Viene creata la prima macchina addizionatrice (Gottfried Leibniz, Germania). Nel 1672, a due cifre e nel 1694 a dodici cifre
eccetera.................

Gottfried Wilhelm Leibniz nel 1694 creò una macchina che permetteva di eseguire meccanicamente operazioni di moltiplicazione e fu chiamata “calcolatrice Leibniz (aritmometro). La parte principale della macchina addizionatrice era un rullo a gradini, il cosiddetto cilindro, con denti di diversa lunghezza che potevano interagire con la ruota contatrice; E spostando questa ruota lungo il rullo, si aggrappava al numero richiesto di denti, garantendo l'installazione del numero desiderato.

In sostanza, la macchina addizionatrice di Leibniz è stata la prima macchina aritmetica al mondo progettata per eseguire quattro operazioni fondamentali: operazioni aritmetiche e consentire l'utilizzo di un moltiplicatore a 9 bit con un moltiplicando a 8 bit per produrre un prodotto a 16 bit. Rispetto al dispositivo di Pascal, la macchina addizionatrice accelerava notevolmente l'esecuzione delle operazioni aritmetiche, ma non era particolarmente diffusa a causa della mancanza di domanda e dell'imprecisione della progettazione. Ma l'idea stessa di Leibniz si è rivelata molto fruttuosa: installare un rullo a gradini nella sua addizionatrice. Le foto per il confronto possono essere trovate su Internet.

Secondo Norbert Wiener Leibniz potrebbe diventare anche il santo patrono della cibernetica, intendendo il suo lavoro sul sistema dei numeri binari e sulla logica matematica. Tuttavia, a quei tempi, gli scienziati raramente si rivelavano teorici, quindi Leibniz divenne una pietra miliare nella storia dell'informatica e della cibernetica. Ecco come apparve il prototipo: la prima macchina addizionatrice del 1672.

In questa pagina sono riportati gli eventi più importanti della storia dello sviluppo delle macchine sommatrici. Va notato che l'enfasi non è sui numerosi modelli sperimentali che non hanno ricevuto una distribuzione pratica, ma sui progetti prodotti in serie. Circa V-VI secolo a.C. La comparsa dell'abaco (Egitto, Babilonia)

Intorno al VI secolo d.C Appare l'abaco cinese.

1846 Calcolatrice di Kummer (Impero russo, Polonia). È simile alla macchina Slonimsky (1842, Impero russo), ma più compatta. È stato ampiamente utilizzato in tutto il mondo fino agli anni '70 come abaco tascabile ed economico.

Anni '50 L’ascesa dei computer e delle macchine addizionatrici semiautomatiche. Fu in questo periodo che furono rilasciati la maggior parte dei modelli di computer elettrici.

1962 - 1964 La comparsa delle prime calcolatrici elettroniche (1962 - serie sperimentale ANITA MK VII (Inghilterra), entro la fine del 1964 calcolatrici elettroniche furono prodotte da molti paesi sviluppati, inclusa l'URSS (VEGA KZSM)). Inizia una feroce competizione tra le calcolatrici elettroniche e i computer più potenti. Ma la comparsa delle calcolatrici non ebbe quasi alcun effetto sulla produzione di macchine addizionatrici piccole ed economiche (per lo più non automatiche e azionate manualmente).

1968 Inizia la produzione della Contex-55, probabilmente l'ultimo modello di macchine addizionatrici altamente automatizzate.

1969 Picco di produzione delle macchine addizionatrici nell'URSS. Furono prodotti circa 300mila Felixes e VK-1.

1978 In questo periodo la produzione delle macchine addizionatrici Felix-M venne interrotta. Questo potrebbe essere stato l'ultimo tipo di addizionatrice prodotta al mondo.

1988 L'ultima data di rilascio conosciuta in modo affidabile di un computer meccanico: il registratore di cassa Oka.

1995-2002 I registratori di cassa meccanici (KKM) "Oka" (modelli 4400, 4401, 4600) sono stati esclusi dal registro statale della Federazione Russa. A quanto pare, l'ultima area di applicazione dei computer meccanici complessi in Russia è scomparsa.

2008 In alcuni negozi di Mosca si può ancora trovare l'abaco...

Il prototipo della calcolatrice, la macchina addizionatrice, esisteva più di 300 anni fa. Al giorno d'oggi, calcoli matematici complessi possono essere eseguiti con facilità premendo silenziosamente i tasti della stessa calcolatrice o computer, cellulare, smartphone (sul quale sono installate le applicazioni corrispondenti). In precedenza, questa procedura richiedeva molto tempo e creava molti disagi. Tuttavia, la comparsa del primo dispositivo di calcolo ha permesso di risparmiare sui costi del lavoro mentale e ha anche spinto verso ulteriori progressi. Pertanto, è interessante sapere chi ha inventato la macchina addizionatrice e quando è nata.

L'aspetto della macchina addizionatrice

Chi ha inventato per primo la macchina addizionatrice? Questa persona era lo scienziato tedesco Gottfried Leibniz. Il grande filosofo e matematico progettò un dispositivo costituito da un carrello mobile e da un rullo a gradini. G. Leibniz lo presentò al mondo nel 1673.

Le sue idee furono adottate dall'ingegnere francese Thomas Xavier. Ha inventato una macchina calcolatrice per eseguire le quattro operazioni aritmetiche. I numeri venivano impostati spostando l'ingranaggio lungo l'asse finché i numeri richiesti non apparivano nella fessura, con ciascun rullo a gradini corrispondente a una cifra di numeri. Il dispositivo veniva azionato mediante la rotazione di una leva manuale che, a sua volta, muoveva ingranaggi e rulli dentati, producendo il risultato desiderato. Questa è stata la prima macchina addizionatrice messa in produzione in serie.

Modifiche al dispositivo

L'inglese J. Edmondzon fu colui che inventò la macchina addizionatrice con meccanismo circolare (il carrello esegue un'azione in circolo). Questo dispositivo è stato creato nel 1889 sulla base dell'apparecchio di Thomas Xavier. Tuttavia, non ci sono stati cambiamenti significativi nel design del dispositivo e questo dispositivo si è rivelato altrettanto ingombrante e scomodo dei suoi predecessori. Anche i successivi analoghi del dispositivo commisero lo stesso peccato.

È noto chi ha inventato la macchina addizionatrice tastiera numerica. Era l'americano F. Baldwin. Nel 1911 introdusse un dispositivo di conteggio in cui i numeri erano impostati in cifre verticali contenenti 9 cifre.

La produzione di tali dispositivi di conteggio in Europa è stata avviata dall'ingegnere Carl Lindström, creando un dispositivo più compatto nelle dimensioni e originale nel design. Qui i rulli a gradini erano già posizionati verticalmente anziché orizzontalmente e, inoltre, questi elementi erano disposti a scacchiera.

Sul territorio dell'Unione Sovietica, la prima macchina addizionatrice fu creata nello stabilimento di Schetmash da cui prende il nome. Dzerzinskij a Mosca nel 1935. Si chiamava tastiera (KSM). La loro produzione continuò fino a quando venne ripresa sotto forma di nuovi modelli di macchine semiautomatiche solo nel 1961.

In questi stessi anni vennero realizzati anche dispositivi automatici, come il “VMM-2” e lo “Zoemtron-214”, che trovarono impiego in vari campi, mentre il lavoro era caratterizzato da grande rumore e disagi, ma questo era l'unico dispositivo in quel tempo che ha aiutato a far fronte a un grande volume di calcoli.

Ora questi dispositivi sono considerati una rarità; possono essere trovati solo come reperti museali o nella collezione di amanti della tecnologia antica. Abbiamo esaminato la questione di chi ha inventato la macchina addizionatrice e abbiamo anche fornito informazioni sulla storia dello sviluppo tecnico di questo dispositivo e speriamo che queste informazioni siano utili ai lettori.

Progettato per moltiplicazioni e divisioni accurate, nonché addizioni e sottrazioni.

Desktop o portatile: Molto spesso, le calcolatrici erano desktop o “montate sulle ginocchia” (come i moderni computer portatili), occasionalmente c’erano modelli tascabili (Curta); Ciò li distingueva dai grandi computer da pavimento come i tabulatori (T-5M) o i computer meccanici (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).

Meccanico: I numeri vengono inseriti nel calcolatore, convertiti e trasmessi all'utente (visualizzati nelle finestrelle dei contatori o stampati su nastro) utilizzando esclusivamente dispositivi meccanici. In questo caso, la macchina addizionatrice può utilizzare esclusivamente un azionamento meccanico (ovvero, per lavorarci è necessario ruotare costantemente la maniglia. Questa opzione primitiva viene utilizzata, ad esempio, in "Felix") o eseguire parte delle operazioni utilizzando un motore elettrico (Le macchine addizionatrici più avanzate sono i computer, ad esempio "Facit CA1-13", quasi tutte le operazioni utilizzano un motore elettrico).

Calcolo esatto: Gli aritmometri sono dispositivi digitali (non analogici, come un regolo calcolatore). Pertanto il risultato del calcolo non dipende dall'errore di lettura ed è assolutamente accurato.

Moltiplicazione e divisione: Gli aritmometri sono progettati principalmente per la moltiplicazione e la divisione. Pertanto, quasi tutte le macchine addizionatrici dispongono di un dispositivo che visualizza il numero di addizioni e sottrazioni: un contagiri (poiché la moltiplicazione e la divisione sono spesso implementate come addizioni e sottrazioni sequenziali; per maggiori dettagli, vedere sotto).

Addizione e sottrazione: Le macchine addizionatrici possono eseguire addizioni e sottrazioni. Ma sui modelli a leva primitivi (ad esempio sul Felix) queste operazioni vengono eseguite molto lentamente: più velocemente della moltiplicazione e della divisione, ma notevolmente più lente rispetto alle macchine addizionatrici più semplici o anche manualmente.

Non programmabile: Quando si lavora su una macchina addizionatrice, l'ordine delle azioni viene sempre impostato manualmente: immediatamente prima di ogni operazione, è necessario premere il tasto corrispondente o ruotare la leva corrispondente. Questa caratteristica della macchina addizionatrice non è inclusa nella definizione, poiché non esistevano praticamente analoghi programmabili delle macchine addizionatrici.

Revisione storica

Modelli di macchine addizionatrici

Macchina addizionatrice Felix (Museo dell'Acqua, San Pietroburgo)

Addizionatrice Facit CA 1-13

Addizionatrice Mercedes R38SM

I modelli di macchine addizionatrici differivano principalmente nel grado di automazione (da non automatico, capace di eseguire autonomamente solo addizioni e sottrazioni, a completamente automatico, dotato di meccanismi per la moltiplicazione automatica, divisione e alcuni altri) e nel design (i modelli più comuni erano basati sulla ruota Odner e sul rullo Leibniz). Va subito notato che le auto non automatiche e quelle automatiche venivano prodotte contemporaneamente: quelle automatiche, ovviamente, erano molto più convenienti, ma costavano circa due ordini di grandezza in più rispetto a quelle non automatiche.

Addizionatrici non automatiche sulla ruota Odhner

• “Arθmometro del sistema V. T. Odner”- le prime macchine addizionatrici di questo tipo. Sono stati prodotti durante la vita dell'inventore (circa 1880-1905) in una fabbrica a San Pietroburgo.
• "Unione"- prodotto dal 1920 presso la fabbrica di macchine calcolatrici e da scrittura di Mosca.
• "Dinamo originale" prodotto dal 1920 nello stabilimento Dynamo di Kharkov.
• "Felice"- la macchina addizionatrice più comune nell'URSS. Prodotta dal 1929 alla fine degli anni '70.

Addizionatrici automatiche sulla ruota Odhner

• Fatto CA 1-13- una delle più piccole macchine addizionatrici automatiche
• VK-3- il suo clone sovietico.

Addizionatrici non automatiche su rullo Leibniz

• Macchine addizionatrici Thomas e una serie di modelli simili a leva prodotti fino all'inizio del XX secolo.
• Macchine a tastiera, ad es. Rheinmetall Ie o Nisa K2

Addizionatrici automatiche su rullo Leibniz

• Rheinmetall SAR - Una delle due migliori macchine calcolatrici in Germania. La sua caratteristica distintiva - una piccola tastiera a dieci tasti (come su una calcolatrice) a sinistra di quella principale - veniva utilizzata per inserire un moltiplicatore durante la moltiplicazione.
• VMA, VMM sono i suoi cloni sovietici.
• La Friden SRW è una delle poche addizionatrici in grado di estrarre automaticamente le radici quadrate.

Altre macchine addizionatrici

Mercedes Euklid 37MS, 38MS, R37MS, R38MS, R44MS: questi computer erano i principali concorrenti di Rheinmetall SAR in Germania. Funzionavano un po' più lentamente, ma avevano più funzioni.

Utilizzo

Aggiunta

1. Posiziona il primo termine sulle leve.
2. Gira la maniglia lontano da te (in senso orario). In questo caso, il numero sulle leve viene inserito nel contatore della somma.
3. Posiziona il secondo termine sulle leve.
4. Allontana la maniglia da te. In questo caso, il numero sulle leve verrà sommato al numero nel contatore della sommatoria.
5. Il risultato dell'addizione è sul contatore della somma.

Sottrazione

1. Impostare il decremento sulle leve.
2. Allontana la maniglia da te. In questo caso, il numero sulle leve viene inserito nel contatore della somma.
3. Imposta il sottraendo sulle leve.
4. Gira la maniglia verso di te. In questo caso, il numero sulle leve viene sottratto dal numero sul contatore della somma.
5. Il risultato della sottrazione sul contatore della sommatoria.

Se la sottrazione dà come risultato un numero negativo, il campanello suona nella macchina addizionatrice. Poiché l'addizionatrice non funziona con numeri negativi, è necessario “annullare” l'ultima operazione: senza modificare la posizione delle leve e della consolle, ruotare la maniglia nella direzione opposta.

Moltiplicazione

Moltiplicando per un numero piccolo

1. Imposta il primo moltiplicatore sulle leve.
2. Gira la maniglia lontano da te finché non appare il secondo moltiplicatore sul contatore dei giri.

Moltiplicare utilizzando la console

Per analogia con la moltiplicazione per colonna, si moltiplicano per ciascuna cifra, scrivendo i risultati con un offset. L'offset è determinato dalla cifra in cui si trova il secondo moltiplicatore.

Per spostare la console, utilizzare la maniglia sulla parte anteriore dell'addizionatrice (Felix) o i tasti freccia (VK-1, Rheinmetall).

Diamo un'occhiata ad un esempio: 1234x5678:

1. Sposta la console completamente a sinistra.
2. Imposta il moltiplicatore sulle leve con una somma di numeri maggiore (a occhio) (5678).
3. Gira la maniglia lontano da te finché sul contatore dei giri non appare la prima cifra (a destra) del secondo moltiplicatore (4).
4. Spostare la console di un passo a destra.
5. Esegui i passaggi 3 e 4 in modo simile per i numeri rimanenti (2°, 3° e 4°). Di conseguenza, il contatore dei giri dovrebbe avere un secondo moltiplicatore (1234).
6. Il risultato della moltiplicazione è sul contatore della somma.

Divisione

Consideriamo il caso di dividere 8765 per 432:

1. Impostare il dividendo sulle leve (8765).
2. Muovi la console al quinto spazio (quattro passi a destra).
3. Segna la fine dell'intera parte del dividendo con “virgole” metalliche su tutti i contatori (le virgole dovrebbero trovarsi in una colonna prima del numero 5).
4. Allontana la maniglia da te. In questo caso il dividendo viene registrato nel contatore della somma.
5. Azzera il contatore dei giri.
6. Posizionare il divisore (432) sulle leve.
7. Muovi la console in modo che la cifra più significativa del dividendo sia allineata con la cifra più significativa del divisore, cioè un passo verso destra.
8. Ruota la manopola verso di te finché non ottieni un numero negativo (eccessivo, indicato dal suono di un campanello). Ruotare la manopola indietro di un giro.
9. Spostare la console di un passo a sinistra.
10. Seguire i passaggi 8 e 9 fino alla posizione estrema della console.
11. Il risultato è il modulo del numero sul contatore dei giri, le parti intere e frazionarie sono separate da una virgola. Il resto è sul contatore della somma.

Appunti

Guarda anche

Letteratura

1. Organizzazione e tecnologia della meccanizzazione contabile; B. Drozdov, G. Evstigneev, V. Isakov; 1952
2. Macchine calcolatrici; I. S. Evdokimov, G. P. Evstigneev, V. N. Kriushin; 1955
3. Computer, V. N. Ryazankin, G. P. Evstigneev, N. N. Tresvyatsky. Parte 1.
4. Catalogo dell'ufficio centrale di informazioni tecniche per la strumentazione e l'automazione; 1958

Collegamenti

• // Dizionario enciclopedico di Brockhaus ed Efron: in 86 volumi (82 volumi e 4 aggiuntivi). - San Pietroburgo. , 1890-1907.
• Foto dell'aritmometro VK-1 (Schetmash), anche dall'interno (ingrandisci facendo clic con il mouse)
• Arif-ru.narod.ru - Ampio sito in lingua russa dedicato alle macchine sommatrici (russo)
• Foto delle macchine addizionatrici sovietiche sul sito web di Sergei Frolov (russo)
• rechenmaschinen-illustrated.com: foto e brevi descrizioni di molte centinaia di modelli di macchine addizionatrici (inglese)
• (Inglese)