Первые счётные машины.
Одну из первых счётных машин сконструировал Блез Паскаль. В 1641 г. 18-летний Паскаль начинает работу над созданием машины, с помощью которой даже незнакомый с правилами арифметики мог производить её четыре действия.
Вопросы, на которые Паскалю-конструктору необходимо было ответить в процессе этой работы, можно сформулировать следующим образом:
Как физически представить числа в машине?
Как осуществить ввод исходных числовых данных?
Как выполнить арифметические операции механическим путём?
Как осуществить перенос десятков?
Как представить вычислителю вводимые исходные данные и результаты вычислений?
Свидетельствует Жильберта Паскаль: ”Эта работа очень утомляла брата, но не из-за напряжения умственной деятельности, и не из-за механизмов, изобретение которых не вызывало у него особых усилий, а из-за того, что рабочие с трудом понимали его”. И это не удивительно. Точная механика только рождалась, и качество, которого добивался Паскаль, превышало возможности его мастеров. Поэтому Паскалю нередко самому приходилось браться за напильник и молоток или ломать голову над тем, как изменить в соответствии с квалификацией мастера интересную, но сложную конструкцию.
Первая работающая модель машины была готова уже к 1642 году. Паскаля она не удовлетворила, и он сразу же начал конструировать новую модель.
Наконец, в 1645 году “арифметическая машина” – как назвал её Паскаль, или “паскалево колесо”, как назвали её те, кто был знаком с изобретением молодого учёного, - была готова.
В отличие от известных счётных инструментов типа абака в арифметической машине вместо предметного представления чисел использовалось их представление в виде углового положения оси (вала) или колеса, которое несёт эта ось. Для выполнения арифметических операций Паскаль заменил поступательное перемещение камешков, жетонов и т.д., принятое в “абаковидных” инструментах, на вращательное движение оси (колеса), так что в его машине сложению чисел соответствует сложение пропорциональных им углов.
Впоследствии Паскаль писал, что начал работу над арифметической машиной, желая облегчить громоздкие вычисления, которые он делал для отца.
Более 300 лет считалось, что автором первой счётной машины является Блез Паскаль. Однако доктору Францу Гаммеру удалось показать, что проект первой счётной машины был создан по меньшей мере на два десятилетия раньше, чем “колесо Паскаля”, а сама машина была (предположительно) изготовлена в середине 1623 г.
Работая в городской библиотеке Штутгарта (ФРГ), директор Кеплеровского научного центра доктор Гаммер обнаружил фотокопию эскиза неизвестной раннее счётной машины. Ему удалось установить, что этот эскиз представляет собой отсутствующее приложение к опубликованному ранее письму к Кеплеру профессора университета в Тюбингене Вильгельма Шиккарда. В письме (от 25 февраля 1624 г.) Шиккард, ссылаясь на чертёж, описывает внешнее устройство придуманной им счётной машины, которую он назвал “часами для счёта”.
Гаммеру удалось обнаружить ещё один чернильный набросок машины Шиккарда и письменные указания механику, изготовившему машину.
Следуя найденным Гаммером материалам, учёные Тюбингенского университета в начале 60-х годов построили действующую модель машины Шиккарда.
Была ли построена машина Шиккарда при жизни её изобретателя? На этот счёт нет достоверных сведений. Из упоминавшегося выше письма Шиккарда следует, что один наполовину готовый экземпляр машины, находившийся у механика, сгорел во время пожара.
На вопрос, использовал ли Паскаль в своей «арифметической машине» идеи Шиккарда, следует ответить отрицательно. Документы говорят о том, что никакие сведения о счетной машине 1963 г. не дошли до научных кругов Парижа и, следовательно, Паскаль был полностью независим в своем изобретении. Некоторые элементы (в частности, метод ввода чисел в машину) у Шиккарда и Паскаля в принципе идентичны, однако основной узел машины – механизм передачи десятков – выполнен у Шиккарда значительно проще и надежней. Впоследствии шиккардовский способ передачи был переизобретен другими; он встречается в счетных машинах значительно чаще, нежели паскалевский.
Через 10 лет после открытия Франца Гаммлера в Национальной библиотеке Мадрида были обнаружены два тома неопубликованных рукописей Леонардо да Винчи. И среди чертежей CodexMadridIученые нашли эскиз тринадцатиразрядного суммирующего устройства с десятизубыми колесами. В рекламных целях оно было воспроизведено в наше время фирмойIBMи оказалось вполне работоспособным.
Во второй половине 18 в. (не позднее 1770 г.) суммирующая машина была создана в городе Несвите. Надпись, сделанная на этой машине, гласит, что она изготовлена “Евной Якобсоном, часовым мастером и механиком в городе Несвите в Литве, Минское воеводство”.