Я познаю мир. Компьютеры и интернет

Механизм передачи десятков в машине Паскаля

Палочки Непера и другие хитрости

Потом было еще множество разных конструкций – если перечислять их все, получится толстенная книга. А потому остановимся лишь на некоторых конструкциях механических вычислителей, особенно интересных по той или иной причине.

Так, еще один шотландец Джон Непер – человек, предложивший за свою жизнь немало изобретений, в число которых входили, например, зеркало для поджигания вражеских кораблей на расстоянии, устройство для плавания под водой и нападения на врага (подлодка?), металлическая колесница с находящимися внутри воинами (танк?), пушка, один выстрел которой почему–то гарантировал гибель сразу 30 тыс. турок (!) и т. д., в 1614 году в своей последней книге «Описание удивительных таблиц логарифмов» указал, каким образом можно без особых хлопот перемножать и делить числа.

Свою идею Непер предлагал реализовать в виде так называемого рабдологического абака. Говоря попросту, лист бумаги расчерчивали в виде сетки прямоугольников, разделенных диагоналями. По сторонам сетки (сверху и справа) записывали сомножители, а промежуточные произведения помещали в прямоугольники так, чтобы диагональ разделяла единицы и десятки (единицы помещались в нижнем треугольнике, а десятки в верхнем).

Чтобы получить произведение, достаточно было провести суммирование вдоль диагоналей и записать результаты снизу сетки (младшие разряды) и слева от сетки (старшие разряды).

Так вот, чтобы всякий раз «не ползать» по клеточкам, отыскивая нужные сомножители и соответствующее им произведение, Непер предложил разрезать эту. таблицу на 10 полосок и наклеить их на деревянные брусочки. Когда брусочки сдвигали определенным образом друг относительно друга, можно было сразу увидеть, какое число получается в итоге.

Изобретатель вскоре умер и не успел сделать последнего логического шага: перейти от ручного передвигания брусков к механическому, с помощью особых приспособлений. Эту работу выполнили за него в 1885 году два французских изобретателя – инженер К. Женей и. математик Э. Люка. Потом и их конструкция неоднократно модернизировалась.

Рабдологический абак

Стоит, пожалуй, еще отметить довольно любопытную конструкцию мастера Якобсона, хранящуюся ныне в коллекции научных инструментов музея им. М. Ломоносова (г. Санкт–Петербург). Надпись на ней гласит, что она изобретена и изготовлена «Евной Якобсоном, часовым мастером и механиком в городе Несвиже в Литве, Минское воеводство».

Интересной особенностью машины Якобсона было устройство, которое позволяло автоматически подсчитывать число произведенных вычитаний, иначе говоря, определять частное. Наличие этого устройства, остроумно решенная проблема ввода чисел, возможность фиксации промежуточных результатов позволяют считать мастера из Несвижа выдающимся конструктором счетной техники своего времени.

В самом конце XVII столетия немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм фон Лейбниц изобрел ступенчатый калькулятор, способный производить арифметические действия с 12–значными числами. Этот калькулятор остался по сути неизвестен. Действующий образец такой машины, построенный парижским мастером Оливье, случайно обнаружили лишь в 1879 году.

К тому времени уже шесть десятков лет, начиная с 1820 года, успешно использовался арифмометр, который изобрел француз Шарль Ксавье Тома де Кольмар. Эта машина, занимавшая весь письменный стол, но умевшая безошибочно умножать и делить числа, стала первым распространенным механическим арифмометром.

Компьютер на паровом ходу

Следующий логический шаг в совершенствовании вычислительных машин сделала весьма любопытная пара исследователей – программистка Ада Августа Кинг, в замужестве графиня Лавлейс, и чудак–изобретатель Чарлз Бэббидж, который всем заморочил голову безумным проектом какой–то «дифференциальной машины», якобы способной решать сложные математические уравнения.

Принципиальное устройство этого аппарата, обеспечивающего точность вычислений до восьмого знака после запятой, сын английского банкира, вдруг решивший заняться математикой, впервые описал в 1822 году, в возрасте 30 лет.

Разностная машина Бэббиджа

Более того, по своему описанию он смог построить довольно простой механизм – систему валиков и шестеренок, вращаемых с помощью рычага – для составления таблиц многочленов.

Убедившись, что машина Бэббиджа исправно работает, Адмиралтейство дало ему грандиозный заказ – разработать еще более совершенное устройство для расчета навигационных таблиц, которыми пользуются моряки.