Тагийг нь салгасан Паскалийн машин

Тооцоолох үйл ажиллагааг механикжуулах, автоматжуулах нь 20-р зууны хоёр дахь гуравны нэг дэх техникийн үндсэн ололтуудын нэг юм. Анхны ээрэх машинууд гарч ирснээр 18-19-р зууны аж үйлдвэрийн агуу хувьсгалын эхлэлийг тавьсантай адил электрон машин бий болсон. компьютер 20-р зууны хоёрдугаар хагаст шинжлэх ухаан, техник, мэдээллийн асар том хувьсгалын дохио болсон. Энэ чухал үйл явдлын өмнө урт түүхтэй байсан. Тооцоологч машиныг угсрах анхны оролдлогууд 17-р зуунд хийгдсэн бөгөөд хамгийн энгийн тооцоолох төхөөрөмж, тухайлбал абакус, тоолох төхөөрөмж нь бүр эрт буюу эртний болон дундад зууны үед гарч иржээ.

Хэдийгээр автомат тооцоолох төхөөрөмж нь нэг төрлийн машин боловч түүнийг токарь, нэхэх машин гэх мэт үйлдвэрийн машинуудтай эн зэрэгцүүлэх боломжгүй, учир нь тэдгээрээс ялгаатай нь энэ нь физик материал (утас, модон хоосон зай) -тай ажилладаггүй. идеалтай, байхгүй. байгальд тоогоор. Тиймээс аливаа компьютерийг бүтээгч (энэ нь хамгийн энгийн нэмэх машин эсвэл хамгийн сүүлийн үеийн суперкомпьютер ч бай) технологийн бусад салбарын зохион бүтээгчдэд тохиолддоггүй тодорхой асуудлуудтай тулгардаг. Тэдгээрийг дараах байдлаар томъёолж болно: 1) тоонуудыг машинд хэрхэн физикээр (объектив байдлаар) илэрхийлэх вэ? 2) анхны тоон өгөгдлийг хэрхэн оруулах вэ? 3) арифметик үйлдлийн гүйцэтгэлийг хэрхэн дуурайх вэ? 4) оролтын өгөгдөл, тооцооллын үр дүнг компьютерт хэрхэн үзүүлэх вэ?

Эдгээр бэрхшээлийг хамгийн түрүүнд даван туулсан хүмүүсийн нэг бол Францын нэрт эрдэмтэн, сэтгэгч Блез Паскаль юм. Тэрээр 18 настай байсан бөгөөд түүний тусламжтайгаар арифметикийн дүрмийг сайн мэддэггүй байсан ч гэсэн дөрвөн үндсэн үйлдлийг хийж чадах тусгай машин бүтээхээр ажиллаж эхэлжээ. Түүний ажлын гэрч Паскалийн эгч хожим бичжээ: "Энэ ажил нь ахыгаа ядарсан боловч оюун санааны ачааллаас биш, зохион бүтээсэн нь түүнд их хүчин чармайлт гаргаагүй механизмаас биш, харин ажилчид Түүнийг ойлгоход хэцүү байсан." Мөн энэ нь гайхах зүйл биш юм. Нарийвчлалтай механик дөнгөж төрж байсан бөгөөд Паскалийн шаардсан чанар нь түүний мастеруудын чадавхийг давж байв. Тиймээс зохион бүтээгч өөрөө ихэвчлэн файл, алх авах эсвэл мастерын ур чадварын дагуу сонирхолтой боловч нарийн төвөгтэй дизайныг хэрхэн өөрчлөх талаар толгойгоо эргүүлэх шаардлагатай болдог. Машины анхны загвар нь 1642 онд бэлэн болсон бөгөөд Паскаль үүнд сэтгэл хангалуун бус байсан тул тэр даруй шинэ загвар зохион бүтээж эхлэв. "Би машинаа ашигтай байдалд оруулах цаг хугацаа, хөдөлмөр, мөнгө ч хэмнэсэнгүй" гэж хожим бичжээ ... Би 50 өөр загвар гаргах тэвчээртэй байсан ..." Эцэст нь 1645 онд түүний хүчин чармайлт бүрэн амжилтанд хүрсэн - Паскаль түүнд бүх талаараа сэтгэл хангалуун байсан машин угсарчээ.

Энэ түүхэн дэх анхны компьютер юу байсан ба дээр дурдсан асуудлууд хэрхэн шийдэгдсэн бэ? Машины механизмыг хөнгөн гуулин хайрцагт хийсэн. Түүний дээд бүрхэвч дээр 8 дугуй нүх байсан бөгөөд тэдгээрийн эргэн тойронд дугуй хэлбэртэй байв. Хамгийн баруун талын нүхний масштабыг 12 тэнцүү хэсэгт, хажуугийн нүхний масштабыг 20 хэсэгт, үлдсэн зургаан нүхийг аравтын бутархайгаар хуваасан. Энэхүү төгсөлт нь тухайн үеийн Францын мөнгөний үндсэн нэгж болох ливрийн хуваагдалтай тохирч байв: 1 су = 1/20 ливр, 1 денье = 1/12 су. Нүхэнд араа тохируулагч дугуйнууд харагдах бөгөөд дээд бүрхүүлийн хавтгайн доор байрладаг. Дугуй бүрийн шүдний тоо нь харгалзах нүхний хуваарийн хуваагдлын тоотой тэнцүү байв.

Даралтын үзэгдэл нь бидний амьдралын бараг хаа сайгүй байдаг бөгөөд даралтыг хэмжих нэгжийг зохион бүтээсэн Францын нэрт эрдэмтэн Блез Паскалийг дурдах боломжгүй юм - 1 Па. Энэ нийтлэлд бид 1623 оны 6-р сарын 19-нд Францын Оверн хотод (тэр үед Клермон-Ферран) төрж, 1662-8-р сарын 19-нд нас барсан гайхалтай физикч, математикч, философич, зохиолчийн тухай ярихыг хүсч байна.

Блэйз Паскаль (1623-1662)

Паскалийн нээлтүүд өнөөг хүртэл гидравлик болон компьютерийн технологийн салбарт хүн төрөлхтөнд үйлчилж байна. Паскаль уран зохиолын франц хэлийг бий болгоход ч өөрийгөө нотолсон.

Блэйз Паскаль удамшлын язгууртны гэр бүлд төрсөн бөгөөд төрсөн цагаасаа эхлэн эрүүл мэнд муутай байсан тул эмч нар түүнийг хэрхэн амьд үлдсэнийг гайхаж байв. Биеийн байдал нь муу байсан тул аав нь заримдаа сэтгэцийн хэт ачаалалаас болж эрүүл мэнддээ санаа зовж байсан тул геометрийн хичээлд орохыг хориглодог байв. Гэхдээ ийм хязгаарлалт нь Блезийг шинжлэх ухааныг орхиход хүргээгүй бөгөөд тэрээр бага наснаасаа Евклидийн анхны теоремуудыг нотолсон юм. Гэвч аав нь хүүгээ 32-р теоремыг баталж чадсаныг мэдээд түүнийг математикийн хичээлд оруулахыг хориглож чадаагүй юм.

Паскалийн нэмэх машин.

18 настайдаа Паскаль аавыгаа бүхэл бүтэн бүс нутаг (Норманди)-ын татварын тайланг хэрхэн бэлдэж байгааг харжээ. Тооцооллыг баганаар хийдэг байсан тул маш уйтгартай, нэг хэвийн ажил байсан бөгөөд маш их цаг хугацаа, хүчин чармайлт гаргасан. Блэйз аавдаа туслахаар шийдэж, компьютер бүтээхээр хоёр жил орчим ажилласан. 1642 онд аль хэдийн анхны тооны машин гарч ирэв.

Паскалийн нэмэх машин нь эртний таксиметрийн зарчмаар бүтээгдсэн - зайг тооцоолох зориулалттай төхөөрөмж, зөвхөн бага зэрэг өөрчлөгдсөн. 2 дугуйны оронд 6 дугуй ашигласан нь зургаан оронтой тоогоор тооцоо хийх боломжтой болсон.

Паскалийн нэмэх машин.

Энэ компьютерт дугуй нь зөвхөн нэг чиглэлд эргэлддэг. Ийм машин дээр нийлбэрийн үйлдлийг хийхэд хялбар байсан. Жишээлбэл, бид 10+15= нийлбэрийг тооцоолох хэрэгтэй байна уу? Үүнийг хийхийн тулд та эхний нэр томъёоны утгыг 10 болгох хүртэл дугуйг эргүүлэх хэрэгтэй, дараа нь бид ижил дугуйг 15 утга руу эргүүлнэ. Энэ тохиолдолд заагч нь нэн даруй 25-ыг харуулна. Өөрөөр хэлбэл, тоолох үед тохиолддог. хагас автомат горим.

Дугуй нь эсрэг чиглэлд эргэдэггүй тул ийм машин дээр хасах үйлдлийг хийх боломжгүй. Паскалийн нэмэх машин хувааж үржүүлж чадахгүй. Гэхдээ энэ хэлбэр, ийм ажиллагаатай байсан ч энэ машин ашигтай байсан бөгөөд Паскаль Ср үүнийг баяртайгаар ашигласан. Машин нь математикийн нэмэлтийг хурдан бөгөөд алдаагүй гүйцэтгэсэн. Pascal Sr ч гэсэн паскалин үйлдвэрлэхэд хөрөнгө оруулсан. Гэхдээ ихэнх нягтлан бодогч, нягтлан бодогчид ийм ашигтай шинэ бүтээлийг хүлээж авахыг хүсээгүй тул энэ нь зөвхөн урам хугарлыг авчирсан. Ийм машин ашиглалтад орвол өөр ажил хайх хэрэгтэй болно гэж тэд үзэж байв. 18-р зуунд Паскалийн нэмэх машиныг далайчид, их буучид, эрдэмтэд арифметик нэмэхэд өргөн ашиглаж байжээ. Энэхүү шинэ бүтээлийг санхүүчид 200 гаруй жилийн турш хорлон сүйтгэсэн.

Агаар мандлын даралтыг судлах.

Нэгэн цагт Паскаль Эвангелиста Торричеллигийн туршилтыг өөрчилж, хоолой дахь шингэний дээгүүр хоосон зай үүсэх ёстой гэж дүгнэжээ. Тэрээр үнэтэй шилэн хоолой худалдан авч, мөнгөн ус ашиглахгүйгээр туршилт хийжээ. Харин тэр ус, дарс хэрэглэсэн. Туршилтын явцад дарс уснаас өндөрт өргөх хандлагатай болох нь тогтоогджээ. Декорт нэг удаа түүний уур нь шингэний дээгүүр байрлах ёстойг нотолсон. Хэрэв дарс уснаас хурдан ууршдаг бол хуримтлагдсан дарсны уур нь хоолойд шингэн нэмэгдэхээс сэргийлнэ. Гэвч бодит байдал дээр Декартын таамаглал няцаагдсан. Паскаль атмосферийн даралт нь хүнд болон хөнгөн шингэнд адилхан үйлчилдэг гэж санал болгосон. Энэ даралт нь илүү хөнгөн тул хоолой руу дарсыг шахаж чаддаг.

Евангелиста Торричеллигийн туршилтууд

Ус, дарсыг удаан хугацаанд туршсан Паскал шингэний өсөлтийн өндөр нь цаг агаарын нөхцлөөс хамаарч өөр өөр байдгийг тогтоожээ. 1647 онд атмосферийн даралт болон барометрийн заалт нь цаг агаарын байдлаас хамаардаг болохыг харуулсан нээлт хийсэн.
Торричелли хоолой дахь шингэний баганын өсөлт нь атмосферийн даралтын өөрчлөлтөөс хамаарна гэдгийг батлахын тулд Паскаль хамаатан садандаа хоолойгоор Пуй де Дом ууланд авирахыг хүсэв. Энэ уулын өндөр нь далайн түвшнээс дээш 1465 метр бөгөөд оройд нь бэлдийнхээс бага даралттай байдаг.

Паскаль өөрийн хуулиа ингэж томъёолсон: дэлхийн төвөөс ижил зайд - уул, тэгш тал эсвэл усны биед атмосферийн даралт ижил утгатай байна.

Магадлалын онол.

1650 оноос хойш Паскаль хэсэгчилсэн саажилттай байсан тул хөдөлж чадахгүй байв. Эмч нар түүний өвчин мэдрэлтэй холбоотой гэж үзээд өөрийгөө сэгсрэх хэрэгтэй гэж үзжээ. Паскаль мөрийтэй тоглоомын газруудаар зочилж эхэлсэн бөгөөд нэг байгууллагыг Орлеансийн герцог эзэмшдэг "Pape-Royal" гэж нэрлэдэг байв.

Энэхүү казинод хувь тавилан Паскалийг ер бусын зүйлтэй Шевалье де Меретэй хамт авчирсан. математикийн чадвар. Тэрээр Паскальд 4 удаа дараалан шоо шидэх үед 6 авах нь 50% -иас илүү гэж хэлсэн. Тоглолтонд жижиг бооцоо тавих бүртээ би системээ ашиглан хождог байсан. Энэ систем зөвхөн нэг үхлийг шидэх үед л ажилласан. Хос шоо шидсэн өөр ширээнд шилжихэд Mere систем ашиг авчирсангүй, харин зөвхөн алдагдал хүлээдэг.

Энэ арга нь Паскалд магадлалыг математикийн нарийвчлалтайгаар тооцоолох санааг өгсөн юм. Энэ бол хувь заяаны жинхэнэ сорилт байсан. Паскаль энэ асуудлыг эрт дээр үед мэдэгдэж байсан (жишээлбэл Омар Хайям дурдсан) математикийн гурвалжинг ашиглан шийдэхээр шийдсэн бөгөөд энэ нь хожим Паскалийн гурвалжин гэж нэрлэгдсэн юм. Энэ бол тоонуудаас бүрдэх пирамид бөгөөд тус бүр нь түүний дээр байрлах хос тооны нийлбэртэй тэнцүү юм.

Гайхалтай хүмүүс бүх зүйлд гайхалтай байдаг. Энэхүү нийтлэг мэдэгдэл нь Францын эрдэмтэн Блез Паскалд бүрэн хамаатай. Зохион бүтээгчийн судалгааны сонирхол нь физик-математик, уран зохиол, гүн ухааныг багтаасан. Паскаль бол математик анализыг үндэслэгчдийн нэг, гидродинамикийн үндсэн хуулийн зохиогч юм. Түүнийг мөн механик компьютерийн анхны бүтээгч гэдгээрээ алдартай. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь орчин үеийн компьютеруудын прототипүүд юм.

Тухайн үед загварууд нь олон талаараа өвөрмөц байсан. Техникийн шинж чанаруудын хувьд тэд Блэйз Паскалийн өмнө зохион бүтээсэн олон аналогиас давсан. "Паскалина" киноны түүх юу вэ? Эдгээр загваруудыг одоо хаанаас олох вэ?

Анхны прототипүүд

Тооцооллын процессыг автоматжуулах оролдлого удаан хугацаанд хийгдсэн. Эдгээр асуудалд арабууд болон хятадууд хамгийн амжилттай байсан. Тэд абакус гэх мэт төхөөрөмжийг нээсэн гэж үздэг. Үйл ажиллагааны зарчим нь маш энгийн. Тооцооллыг хийхийн тулд ясыг нэг хэсгээс нөгөөд шилжүүлэх шаардлагатай. Бүтээгдэхүүн нь хасах үйлдлийг нэмэлтээр зөвшөөрдөг. Анхны Араб, Хятадын абакийн таагүй байдал нь зөвхөн чулууг шилжүүлэх явцад амархан сүйрдэгтэй холбоотой байв. Захын зарим дэлгүүрүүдээс та хамгийн энгийн арабын абакусыг олж болно, гэхдээ одоо тэдгээрийг абакус гэж нэрлэдэг.

Асуудлын хамаарал

Паскаль 17 настайгаасаа машинаа зохион бүтээж эхэлсэн. Өсвөр насны хүүхдийн ердийн тооцоолох үйл явцыг автоматжуулах хэрэгцээний талаархи бодол нь аавынхаа туршлагаас урам зориг авсан юм. Гайхалтай эрдэмтний эцэг эх нь татвар хураагчаар ажиллаж, удаан хугацааны туршид уйтгартай тооцоолол хийж байсан нь баримт юм. Дизайн нь өөрөө удаан хугацаа шаардсан бөгөөд эрдэмтдээс их хэмжээний бие бялдар, оюун санааны болон материаллаг хөрөнгө оруулалт шаарддаг. Сүүлчийн тохиолдолд Блэйз Паскалд өөрийн аав нь тусалсан бөгөөд тэрээр хүүгийнхээ хөгжлийн давуу талыг хурдан ухаарсан юм.

Өрсөлдөгчид

Мэдээжийн хэрэг, тэр үед ямар ч электрон тооцоолох хэрэгслийг ашиглах тухай яриа байгаагүй. Бүх зүйлийг зөвхөн механикаар хийдэг байсан. Нэмэлт үйлдлийг гүйцэтгэхийн тулд дугуйны эргэлтийг ашиглахыг Паскаль хэлнээс хамаагүй өмнө санал болгосон. Жишээлбэл, 1623 онд бүтээгдсэн төхөөрөмж нь тухайн үедээ багагүй алдартай байсан ч Паскалийн машин нь нэмэлт үйл явцыг ихээхэн хялбаршуулсан техникийн зарим шинэчлэлийг нэвтрүүлсэн. Жишээлбэл, Францын зохион бүтээгч тоо нь илүү оронтой тоо руу шилжих үед нэгжийг автоматаар шилжүүлэх схемийг боловсруулсан. Энэ нь тоолох явцад хүний ​​оролцоогүйгээр олон оронтой тоог нэмэх боломжтой болсон нь алдаа, алдаа гарах эрсдэлийг бараг арилгасан.

Гадаад төрх байдал, үйл ажиллагааны зарчим

Харааны хувьд Паскалийн анхны нэмэх машин нь хоорондоо холбогдсон араа байрладаг энгийн металл хайрцагтай төстэй байв. Хэрэглэгч залгах дугуйг эргүүлснээр шаардлагатай утгыг тохируулна. Тэд тус бүрийг 0-ээс 9 хүртэлх тоогоор тэмдэглэсэн. Хэзээ бүрэн эргэлтараа нь зэргэлдээх (дээд зэрэглэлтэй) нэг нэгжээр шилжсэн.

Хамгийн анхны загвар нь ердөө таван араатай байсан. Дараа нь Блэйз Паскалийн тооцоолох машин нь араагийн тоог нэмэгдүүлэхтэй холбоотой зарим өөрчлөлтийг хийсэн. Үүний 6 нь гарч ирсэн бол дараа нь энэ тоо 8 болж нэмэгдэв. Энэхүү шинэлэг зүйл нь 9,999,999 хүртэлх тооцоолол хийх боломжтой болсон.Хариулт нь төхөөрөмжийн дээд талд гарч ирэв.

Үйл ажиллагаа

Паскалийн тооцооны машины дугуй нь зөвхөн нэг чиглэлд эргэлддэг байв. Үүний үр дүнд хэрэглэгч зөвхөн нэмэлт үйлдэл хийх боломжтой болсон. Зарим ур чадварын тусламжтайгаар төхөөрөмжийг үржүүлэхэд тохируулсан боловч энэ тохиолдолд тооцоолол хийх нь мэдэгдэхүйц хэцүү байв. Ижил тоог хэд хэдэн удаа дараалан нэмэх шаардлагатай байсан нь туйлын тохиромжгүй байв. Дугуйг эргүүлэх чадваргүй урвуу талсөрөг тоотой тооцоо хийхийг зөвшөөрөөгүй.

Тархаж байна

Прототипийг бүтээснээс хойш эрдэмтэн 50 орчим төхөөрөмж хийжээ. Паскалийн механик машин Францад урьд өмнө байгаагүй их сонирхлыг төрүүлэв. Харамсалтай нь, олон нийт болон шинжлэх ухааны хүрээний дунд резонанстай байсан ч бүтээгдэхүүн нь хэзээ ч өргөн тархсан болж чадаагүй юм.

Бүтээгдэхүүний гол асуудал бол өндөр өртөгтэй байсан. Үйлдвэрлэл нь үнэтэй байсан бөгөөд энэ нь бүхэл бүтэн төхөөрөмжийн эцсийн үнэд сөргөөр нөлөөлсөн. Эрдэмтэд амьдралынхаа туршид 16-аас илүүгүй загвар зарж чадсаныг гаргахад бэрхшээлтэй байсан юм. Хүмүүс автомат тооцооллын бүх давуу талыг үнэлдэг байсан ч төхөөрөмжийг авахыг хүсээгүй.

Банкууд

Блэйз Паскалийн хэрэгжилтийн явцад гол анхаарал хандуулсан зүйл нь банкуудад байсан. Гэхдээ санхүүгийн байгууллагууд ихэнх тохиолдолд автомат тооцоолол хийх машин худалдаж авахаас татгалзсан. Францын мөнгөний нарийн бодлогоос болж асуудал үүссэн. Тухайн үед улс ливр, үгүйсгэгч, соустай байсан. Нэг ливр нь 20 соус, нэг соус 12 дэнжээс бүрддэг байв. Өөрөөр хэлбэл, аравтын тооллын систем гэж байгаагүй. Тийм ч учраас бодит байдал дээр Паскалийн машиныг банкинд ашиглах боломжгүй байсан. Франц улс бусад оронд хүлээн зөвшөөрөгдсөн тооны системд зөвхөн 1799 онд шилжсэн. Гэсэн хэдий ч энэ хугацааны дараа ч автоматжуулсан төхөөрөмжийг ашиглах нь мэдэгдэхүйц төвөгтэй байв. Энэ нь үйлдвэрлэлийн өмнө дурдсан бэрхшээлийг аль хэдийн хөндсөн. Хөдөлмөр нь ихэвчлэн гар ажиллагаатай байсан тул машин бүр шаргуу хөдөлмөр шаарддаг. Үүний үр дүнд тэд зүгээр л хийхээ больсон.

Төрийн дэмжлэг

Блэйз Паскаль анхны автомат тооцооны машинуудын нэгийг канцлер Сегуэрт өгчээ. Энэ нэг төрийн зүтгэлтэнавтомат төхөөрөмж бүтээх эхний үе шатанд шинэхэн эрдэмтэнд дэмжлэг үзүүлсэн. Үүний зэрэгцээ канцлер хаанаас энэ нэгжийг Паскальд тусгайлан үйлдвэрлэх давуу эрх авч чадсан. Хэдийгээр уг машиныг зохион бүтээсэн нь бүхэлдээ эрдэмтэнд хамаарах байсан ч тэр үед Францад патентын эрх зүй хөгжөөгүй байв. Хааны хүнээс давуу эрх 1649 онд хүлээн авсан.

Борлуулалт

Дээр дурдсанчлан Паскалийн машин тийм ч их алдаршсангүй. Эрдэмтэн өөрөө зөвхөн төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд оролцдог байсан бөгөөд түүний найз Робервал борлуулалтыг хариуцаж байв.

Хөгжил

Паскалийн компьютерт хэрэгжсэн механик араа эргүүлэх зарчмыг бусад ижил төстэй төхөөрөмжийг хөгжүүлэх үндэс болгон авсан. Эхний амжилттай сайжруулалт нь Германы математикийн профессор Лейбництэй холбоотой юм. Нэмэх машиныг бүтээсэн нь 1673 оноос эхлэлтэй. Аравтын бутархайн системд тоо нэмэхийг мөн хийсэн боловч төхөөрөмж нь өөрөө илүү их функцээр ялгагдана. Баримт нь түүний тусламжтайгаар зөвхөн нэмэх үйлдэл хийхээс гадна үржүүлэх, хасах, хуваах, тэр ч байтугай квадрат язгуур авах боломжтой байсан. Эрдэмтэн загварт тусгай дугуй нэмсэн нь дахин дахин нэмэх үйлдлийг хурдасгах боломжтой болсон.

Лейбниц бүтээгдэхүүнээ Франц, Англид танилцуулсан. Машинуудын нэг нь Оросын эзэн хаан Петр I-д хүртэл хүрч, түүнийг Хятадын хаанд бэлэглэжээ. Бүтээгдэхүүн нь төгс биш байсан. Лейбницийн хасах үйлдэлд зориулж бүтээсэн дугуйг дараа нь бусад нэмэх машинд ашигласан.

Механикуудын анхны арилжааны амжилт нь 1820 оноос эхтэй. Энэхүү тооцоолуурыг Францын зохион бүтээгч Чарльз Ксавье Томас де Колмар бүтээжээ. Үйл ажиллагааны зарчим нь олон талаараа Паскалийн машиныг санагдуулдаг боловч төхөөрөмж нь өөрөө жижиг хэмжээтэй, үйлдвэрлэхэд арай хялбар, хямд байдаг. Энэ бол бизнесменүүдийн амжилтыг урьдчилан тодорхойлсон зүйл юм.

Бүтээлийн хувь заяа

Амьдралынхаа туршид эрдэмтэн 50 орчим машин бүтээсэн бөгөөд цөөхөн хэд нь өнөөг хүртэл амьд үлджээ. Одоо зөвхөн 6 төхөөрөмжийн хувь заяаг найдвартай хянах боломжтой болсон. Дөрвөн загвар нь Парисын урлаг, гар урлалын музейд, хоёр нь Клермонтын музейд хадгалагдаж байна. Үлдсэн тооцоолох төхөөрөмжүүд нь хувийн цуглуулгаас гэр орноо олжээ. Тэднийг хэн эзэмшдэг нь одоогоор тодорхойгүй байна. Нэгжүүдийн ашиглалтын чадвар бас эргэлзээтэй байна.

Үзэл бодол

Зарим намтар судлаачид Паскалийн нэмэх машиныг хөгжүүлж, бүтээхийг зохион бүтээгчийн өөрийнх нь эрүүл мэнд муудсантай холбодог. Эрдэмтэн анхны бүтээлээ залуу насандаа эхлүүлсэн тухай дээр дурдсан. Тэд зохиогчоос асар их хэмжээний оюун санааны болон бие махбодийн хүчийг шаарддаг. Ажил бараг 5 жил үргэлжилсэн. Үүний үр дүнд Блэйз Паскал толгой хүчтэй өвдөж эхэлсэн бөгөөд энэ нь түүнийг насан туршдаа дагалдаж байв.

Франц хүн Блез Паскаль татвар хураагч байсан бөгөөд ихэвчлэн урт бөгөөд уйтгартай тооцоолол хийдэг аавынхаа ажлыг ажигласны дараа 1642 онд 19 настайдаа Паскалина нэмдэг машиныг бүтээж эхэлжээ.

Паскалийн машин нь хоорондоо холбогдсон олон тооны араа бүхий хайрцаг хэлбэртэй механик төхөөрөмж байв. Нэмэх тоонуудаа тохирох утсыг эргүүлж машинд оруулсан. Тооны аравтын нэг оронтой таарах эдгээр дугуй тус бүрийг 0-ээс 9 хүртэл хуваах замаар тэмдэглэсэн. Тоо оруулах үед дугуйнууд харгалзах тоо руу гүйлгэдэг. Бүрэн эргэлт хийж дууссаны дараа 9-ээс дээш тоог зэргэлдээх цифр рүү шилжүүлж, зэргэлдээх дугуйг 1 байрлалаар шилжүүлэв. Паскалинагийн анхны хувилбарууд нь таван араатай байсан бол дараа нь энэ тоо нь зургаа, бүр найм болж өссөн нь олон тооны, 9999999 хүртэл ажиллах боломжтой болсон. Хариулт нь металл хайрцагны дээд хэсэгт гарч ирэв. Дугуйг эргүүлэх нь сөрөг тоогоор шууд ажиллах боломжийг хасч зөвхөн нэг чиглэлд боломжтой байв. Гэсэн хэдий ч Паскалийн машин нь зөвхөн нэмэх төдийгүй бусад үйлдлүүдийг хийх боломжтой болгосон боловч дахин дахин нэмэхэд нэлээн тохиромжгүй процедурыг ашиглах шаардлагатай байв.Есөн нэмэлтийг ашиглан хасах үйлдлийг хийсэн бөгөөд уншигчдад туслах үүднээс цонхонд гарч ирэв. тогтоосон анхны утгаас дээгүүр байрлана.

Автомат тооцооны давуу талыг үл харгалзан тухайн үед Францад хүчин төгөлдөр мөрдөгдөж байсан мөнгөний системийн хүрээнд аравтын бутархай машиныг санхүүгийн тооцоололд ашиглах нь хэцүү байсан. Тооцооллыг ливр, соус де ливрээр хийсэн.Ливрэд 20 соус, соусанд 12 соус байсан. Аравтын бутархай системийг ашиглах нь тооцооллын аль хэдийн хүнд хэцүү үйл явцыг төвөгтэй болгосон нь ойлгомжтой.

Гэсэн хэдий ч 10 орчим жилийн хугацаанд Паскаль 50 орчим машин үйлдвэрлэж, тэр байтугай арав орчим хувилбарыг зарж чаджээ. Энэ нь нийтийг гайхшруулж байсан ч энэ машин бүтээгчдээ баялаг авчирсангүй. Машины нарийн төвөгтэй байдал, өндөр өртөг нь тооцоолох чадвар муутай зэрэг нь түүнийг өргөнөөр ашиглахад саад болж байв. Гэсэн хэдий ч Pascalina-д холбогдсон дугуйнуудын зарчим нь бараг гурван зууны туршид бий болсон ихэнх тооцоолох төхөөрөмжүүдийн үндэс суурь болсон юм.

Паскалийн машин нь Вильгельм Шикардын "Тоолох цаг" (Герман)-ын дараа жинхэнэ ажиллаж байгаа хоёр дахь тооцоолох төхөөрөмж болжээ. Вильгельм Шикард), 1623 онд бүтээгдсэн.

1799 онд Франц метрийн системд шилжсэн нь мөнгөний системд нь нөлөөлж, эцэст нь аравтын бутархай болсон. Гэсэн хэдий ч бараг 19-р зууны эхэн үе хүртэл санал тоолох машиныг бий болгох, ашиглах нь ашиггүй хэвээр байв. Зөвхөн 1820 он хүртэл Чарльз Ксавье Томас де Колмар Чарльз Хавьер Томас де Колмар) анхны механик тооны машиныг патентжуулсан нь арилжааны амжилтанд хүрсэн.

Лейбницийн тооцоолуур Бүтээлийн түүх

Тооцоолол хийдэг машин бүтээх санааг Германы нэрт математикч, гүн ухаантан Готфрид Вильгельм Лейбниц Голландын математикч, одон орон судлаач Кристиан Гайниантай уулзсаны дараа гаргажээ. Одон орон судлаачийн хийх ёстой асар олон тооны тооцоолол нь Лейбницийг ийм тооцооллыг хөнгөвчлөх механик төхөөрөмж бүтээх санааг төрүүлсэн ("Боолууд шиг ийм гайхалтай хүмүүс тооцооллын ажилд цаг үрэх нь зохисгүй юм. Үүнийг хэнд ч хэзээ ч даатгаж болно." машин ашиглан").

Механик тооцоолуурыг Лейбниц 1673 онд бүтээжээ. Өөр нэг нэрт эрдэмтэн зохион бүтээгч Блез Паскалийн "Паскалин"-ийн тооцоолох машин дээрх шиг өөр хоорондоо холбогдсон дугуй ашиглан тоо нэмэх ажлыг гүйцэтгэсэн. Загварт нэмсэн хөдөлгөөнт хэсэг (ирээдүйн ширээний тооцоолууруудын хөдөлгөөнт тэрэгний загвар) болон шаталсан дугуйг эргүүлэх боломжтой тусгай бариул (машины дараагийн хувилбаруудын цилиндрүүд) нь олон дахин нэмэх үйлдлийг хурдасгах боломжтой болгосон. , түүний тусламжтайгаар тоог хуваах, үржүүлэх ажлыг гүйцэтгэсэн. Шаардлагатай тооны давтан нэмэлтийг автоматаар гүйцэтгэсэн.

Энэхүү машиныг Лейбниц Францын Шинжлэх Ухааны Академи болон Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгт үзүүлэв. Тооцоологчийн нэг хувь нь Их Петрт ирсэн бөгөөд тэрээр үүнийг Хятадын эзэн хаанд бэлэглэж, Европын техникийн ололт амжилтаар гайхшруулахыг хүсчээ.

Хоёр прототипийг бүтээсэн бөгөөд өнөөг хүртэл зөвхөн нэг нь Доод Саксонийн үндэсний номын санд (Герман) хадгалагдан үлджээ. Niedersächsische Landesbliothek) Германы Ганновер хотод. Хэд хэдэн хуулбар нь Германы музейд, тухайлбал Мюнхен дэх Дойчесийн музейд байдаг.

Паскалин

Зохиогчийн амьдралын туршид алдаршсан анхны тооцоолох төхөөрөмж бол Паскалин буюу заримдаа Pascal Wheel гэж нэрлэдэг. Үүнийг 1644 онд Блэйз Паскал (1623-06-08-19/1662) бүтээсэн бөгөөд тэр үед Шиккардын "Тооцоолдог цаг" нь маш нарийн тойрогт мэдэгдэж байсан тул олон зууны турш анхны тооцоолох машины байр суурийг эзэлжээ. хүмүүс.

"Паскалина"-г бүтээхэд Паскалийн аавдаа туслах хүсэл бий болсон юм. Баримт нь агуу эрдэмтний эцэг Этьен Паскал 1638 онд засгийн газрын түрээсийн төлбөрийг цуцлах шийдвэрийг эсэргүүцсэн хэсэг түрээслэгчдийг удирдаж, босогчийг баривчлах тушаал өгсөн кардинал Ришельегийн таашаалд нийцээгүй юм. . Паскалийн аав зугтахаас өөр аргагүй болжээ.

1939 оны 4-р сарын 4-нд эрдэмтний эцгийн отгон охин Жаклин, гүнгийн авхай д'Айгилоны ачаар тэд кардинал өршөөлийг авч чаджээ.Этьен Паскаль Руэн жанжны интендентын албан тушаалд томилогдсон бөгөөд 1-р сард 1640 оны 2-р сарын 2-нд Паскалийн гэр бүл Руэн хотод иржээ. Паскалийн аав тэр даруй ажилдаа орж, өдөр шөнөгүй сууж татварын орлогоо тооцоолж байв. 1642 онд 19 настайдаа Блэйз Паскаль эцгийнхээ ажлыг хөнгөвчлөхийг хүсч, ажилдаа оржээ. нэмэх машин.

Бүтээсэн анхны загвар нь түүнд таалагдаагүй бөгөөд тэр даруйдаа сайжруулж эхлэв. Нийтдээ 50 орчим төрлийн тооцоолох төхөөрөмжүүдийн загварыг бий болгосон. Паскаль өөрийн ажлынхаа талаар ингэж бичжээ: “Би үүнийг танд хэрэгтэй байдалд хүргэхийн тулд ямар ч цаг хугацаа, хөдөлмөр, мөнгө хэмнээгүй... Би 50 хүртэл янзын загвар хийх тэвчээртэй байсан: зарим нь модон, бусад нь зааны яс, хар мод, зэс ..." Төхөөрөмжийн эцсийн хувилбарыг 1645 онд бүтээжээ.

"Паскалина"-ын тодорхойлолт анх 18-р зуунд Дидрогийн нэвтэрхий толь бичигт гарч ирэв.

Энэ нь 36х13х8 см хэмжээтэй жижиг гуулин хайрцаг байсан бөгөөд дотор нь хоорондоо холбогдсон олон араа агуулсан, 0-ээс 9 хүртэл хуваагдсан хэд хэдэн дугуйтай дугуйтай бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар үйлдлүүдийн тоог оруулж, үйл ажиллагааны үр дүнг харуулав. цонхнууд.

Залгах бүр нь тооны нэг оронтой тохирч байв. Төхөөрөмжийн анхны хувилбарууд нь таван бит байсан бол дараа нь Паскаль зургаа, бүр найман битийн хувилбаруудыг бий болгосон.

Найман битийн Pascalina-ийн хамгийн бага хоёр цифрийг denier болон sou-тай ажиллахад тохируулсан, i.e. Эхний орон нь аравтын тоо, хоёр дахь нь арван хоёр аравтын тоо юм, учир нь тэр үед Францын зоосны систем орчин үеийнхээс илүү төвөгтэй байсан. Ливрэд 12, дэнсэнд 20 соус байсан. Аравтын бутархайн ердийн үйлдлийг гүйцэтгэхдээ жижиг өөрчлөлт хийх зориулалттай цифрүүдийг унтраах боломжтой байсан. Машинуудын зургаа ба таван оронтой хувилбарууд нь зөвхөн аравтын оронтой тоогоор ажиллах боломжтой байв.

Залгах дугуйг аравт аравт аравт аравт, арван хоёрт арван хоёр, аравтын бутархайн хувьд хорин тоогоор шүдний завсар оруулдаг хөтөч зүү ашиглан гараар эргүүлэв. Өгөгдөл оруулахад хялбар болгох үүднээс 0 тооны зүүн талд залгах утасны доод талд бэхлэгдсэн суурин зогсоолыг ашигласан.

Дугуйны эргэлтийг зүүн талын зурагт үзүүлсэн тусгай төхөөрөмж ашиглан тоолох хүрд рүү дамжуулсан. Залгах дугуй (A) нь саваа (B) ашиглан титэм дугуй (C) -тай хатуу холбогдсон. Титэм дугуй (C) нь титэм хүрдтэй (C) зөв өнцгөөр байрлуулсан титэм дугуйтай (D) холбогдсон байв. Ийм байдлаар залгах хүрд (A) нь халих урсгалыг шилжүүлэхэд ашигладаг титэм дугуй (F) бэхлэгдсэн саваа (E) -тэй хатуу холбогдсон титэм хүрд (D) руу дамждаг. шүд (F1) ашиглан хамгийн чухал цифр, шүд (F2) ашиглан бага цифрээс халихыг хүлээн авах. Мөн саваа (E) дээр титэм дугуй (G) бэхлэгдсэн бөгөөд энэ нь араа дугуй (H) ашиглан тоолох хүрд (J) руу залгах хүрд (A) -ын эргэлтийг дамжуулахад хэрэглэгддэг байв.

Цонхыг бүрэн эргүүлэхэд халиалтын үр дүнг "Паскалин дахь халилтыг шилжүүлэх механизм" зурагт үзүүлсэн механизмыг ашиглан Паскалины хамгийн чухал оронтой тоонд шилжүүлэв.

Халилтыг шилжүүлэхийн тулд зэргэлдээ цифрүүдийн хоёр титэм дугуйг (B ба H) ашигласан. Бага ангиллын титэм хүрд (В) дээр хоёр бариултай (A) хоёр бариултай хөшүүрэг дээр суурилуулсан хоёр саваа (C) байв. . Мөн энэ хөшүүрэгт пүрштэй савар (F) бэхлэгдсэн байв.

Жижиг залгах 6-ын тоонд хүрэхэд саваа (C) сэрээтэй (A) холбогдов. Цонх 9-ийн тооноос 0-ийн тоо руу шилжих үед сэрээ нь саваа (C)-ээс салж, өөрийн жингийн нөлөөн дор унасан бол саваа нь титэм хүрдний саваа (G)-д унав. (E) дээд зэрэглэлийнх бөгөөд түүнийг нэг алхам урагшлуулсан.

Паскалин дахь халих дамжуулах механизмын ажиллах зарчмыг доорх анимаци дээр үзүүлэв.

Төхөөрөмжийн гол зорилго нь нэмэлт юм. Нэмэхийн тулд та хэд хэдэн энгийн үйлдлүүдийг хийх ёстой:

1. Цонх бүрт тэг гарч ирэх хүртэл хамгийн бага тооноос эхлэн залгах товчлууруудыг эргүүлж өмнөх үр дүнг дахин тохируулна уу.

2. Ижил дугуйг ашиглан хамгийн бага ач холбогдол бүхий цифрээс эхлэн эхний гишүүнийг оруулна.

Доорх хөдөлгөөнт дүрс нь 121 ба 32-ыг нэмэх жишээн дээр Паскалина хэрхэн ажилладагийг харуулж байна.

Зөвхөн цагийн зүүний дагуу эргүүлэх үед л халих битүүдийг шилжүүлэх нь тохиолддог тул хасах нь арай илүү төвөгтэй байсан. Цоожны дугуйг цагийн зүүний эсрэг эргүүлэхээс сэргийлэхийн тулд түгжих хөшүүргийг (I) ашигласан.

Энэхүү халих дамжуулах төхөөрөмж нь Шикардын Тоолох цаг дээр хийсэн шиг залгахыг эсрэг чиглэлд эргүүлэх замаар Паскалин дээр хасах үйлдлийг хэрэгжүүлэхэд асуудал үүсгэсэн. Иймд Паскаль нэмэх хасах үйлдлийг есөн нөхөхөөр сольсон.

Паскалийн ашигласан аргыг жишээгээр тайлбарлая. Y=64-37=27 тэгшитгэлийг шийдэх хэрэгтэй гэж бодъё. Нэмэх аргыг ашиглан бид 64 тоог 99 ба 35 (64=99-35) тоонуудын зөрүү болгон төлөөлсөн тул тэгшитгэлийг дараах хэлбэрт шилжүүлэв: Y=64-37=99-35-37=99 -(35+37)= 27. Өөрчлөлтөөс харахад хасах үйлдлийг 99-ээс нэмэхийн үр дүнг нэмэх, хасах замаар хэсэгчлэн сольсон нь нэмэхийн урвуу хувирал юм. Тиймээс Паскаль есийг автоматаар нэмэх асуудлыг шийдэх шаардлагатай болсон бөгөөд үүний тулд тэрээр тоолох хүрдэнд хоёр эгнээ тоо оруулснаар нэг дор байрлах хоёр тооны нийлбэр нь үргэлж 9-тэй тэнцүү байх болно. Тооцооллын үр дүнгийн цонхны дээд эгнээнд доод эгнээний тоог 9 хүртэл нэмэхийг харуулна.

Өргөтгөсөн хэлбэрээр цилиндрт хэрэглэсэн мөрүүдийг зүүн талын зурагт үзүүлэв.

Доод эгнээ нэмэхэд, дээд эгнээ хасахад ашигласан. Ашиглагдаагүй эгнээ нь тооцоололд саад учруулахгүй байхын тулд баараар хучигдсан байдаг.

Паскалинагийн ажлыг 7896-аас 132-ыг хассан жишээг ашиглан харцгаая (7896-132=7764):

1. Нэмэлт хийхэд ашигладаг цонхны доод эгнээг хаа.

2. Дугуйны дугуйг эргүүлж дээд эгнээнд 7896 дугаарыг, харин доод эгнээнд 992103 дугаарыг харуулна.

3. Бид нэмэлт нөхцлүүдийг оруулдаг шиг хасалтыг оруулна. 132 дугаарын хувьд үүнийг дараах байдлаар хийнэ.

Зүүг "Pascalina"-ийн хамгийн доод оронтой 2-ын эсрэг талд суурилуулсан бөгөөд зүү нь зогсоолын эсрэг зогсох хүртэл цагийн зүүний дагуу эргүүлнэ.

Зүүг "Pascalina" -ын хоёр дахь оронтой тооны 3-ын эсрэг талд суурилуулсан бөгөөд зүү нь зогсоолын эсрэг зогсох хүртэл цагийн зүүний дагуу эргүүлнэ.

Зүүг "Pascalina" -ын гурав дахь оронтой тооны 1-ийн эсрэг талд суурилуулсан бөгөөд зүү нь зогсоолын эсрэг зогсох хүртэл цагийн зүүний дагуу эргүүлнэ.

Үлдсэн цифрүүд өөрчлөгдөхгүй.

4. Цонхны дээд эгнээнд 7896-132=7764 гэсэн хасалтын үр дүн гарч ирнэ.

Төхөөрөмж дэх үржүүлэлтийг давтан нэмэх хэлбэрээр гүйцэтгэсэн бөгөөд тоог хуваахад олон тооны хасах үйлдлийг ашиглаж болно.

Тооцоологч машиныг боловсруулахдаа Паскаль олон асуудалтай тулгарсан бөгөөд тэдгээрийн хамгийн тулгамдсан асуудал бол эд анги, араа үйлдвэрлэх явдал байв. Ажилчид эрдэмтний санааг сайн ойлгоогүй, багаж хийх технологи бага байсан. Заримдаа Паскаль өөрөө багаж хэрэгслийг авч, машины зарим хэсгийг өнгөлөх эсвэл гар урчууд хийх боломжтой болгохын тулд тэдгээрийн тохиргоог хялбарчлах шаардлагатай болдог.

Зохион бүтээгч Паскалинагийн анхны амжилттай загваруудын нэгийг канцлер Сегуэрт бэлэглэсэн нь түүнд 1649 оны 5-р сарын 22-нд хааны эрх олгосноор шинэ бүтээлийн зохиогч болохыг баталж, машиныг үйлдвэрлэх, борлуулах эрхийг Паскальд олгосон юм. 10 жилийн хугацаанд компьютерийн 50 орчим загварыг бүтээж, арав орчим нь зарагдсан. Өнөөдрийг хүртэл 8 дээж хадгалагдан үлджээ.

Хэдийгээр энэ машин нь тухайн цаг үедээ хувьсгал хийж, бүх нийтийг гайхшруулж байсан ч бүтээгчдээ баялаг авчирсангүй. практик хэрэглээТэдний тухай маш их ярьж, бичсэн байсан ч би хүлээж аваагүй. Магадгүй энэ машинд зориулагдсан бичиг хэргийн ажилтнууд үүнээс болж ажлаа алдахаас айж, ажил олгогчид хямд ажиллах хүчийг илүүд үзэж, үнэтэй төхөөрөмж худалдан авахыг харамлаж байсан байж магадгүй юм.

Гэсэн хэдий ч Паскалинаг барихад үндэслэсэн санаанууд нь компьютерийн технологийг хөгжүүлэх үндэс суурь болсон юм. Паскал бас шууд залгамжлагчидтай байсан. Ийнхүү дүлий, дүлий хүмүүст заадаг системээрээ алдартай Родригес Перейра Паскалинагийн зарчимд тулгуурлан тооцоолох хоёр машин зохион бүтээсэн боловч хэд хэдэн өөрчлөлт хийсний үр дүнд илүү боловсронгуй болсон байна.