Paskalning qopqog'i olib tashlangan mashinasi

Hisoblash operatsiyalarini mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish 20-asrning ikkinchi uchdan birining asosiy texnik yutuqlaridan biridir. Birinchi yigiruv mashinalarining paydo bo'lishi 18-19-asrlardagi buyuk sanoat inqilobining boshlanishini belgilab berganidek, elektron kompyuter 20-yillarning ikkinchi yarmida ulkan ilmiy, texnik va axborot inqilobining xabarchisi bo'ldi. Bu muhim voqea oldidan uzoq davom etgan hikoya. Hisoblash mashinasini yig'ish bo'yicha birinchi urinishlar 17-asrda amalga oshirilgan va eng oddiy hisoblash asboblari, masalan, abak va hisoblash, undan ham oldinroq - antik davrda va o'rta asrlarda paydo bo'lgan.

Avtomatik hisoblash moslamasi mashinaning bir turi bo'lsa-da, uni sanoat mashinalari, masalan, tokarlik yoki to'quv mashinasi bilan tenglashtirib bo'lmaydi, chunki ulardan farqli o'laroq, u jismoniy materiallar (iplar yoki yog'och blankalar) bilan ishlamaydi, lekin tabiatdagi ideal, mavjud bo'lmaganlar bilan. Shu sababli, har qanday kompyuterni yaratuvchisi (eng oddiy qo'shimcha mashina yoki eng yangi superkompyuter bo'lsin) texnologiyaning boshqa sohalari ixtirochilari uchun yuzaga kelmaydigan o'ziga xos muammolarga duch keladi. Ularni quyidagicha shakllantirish mumkin: 1) mashinada raqamlarni fizik (obyektiv) qanday ifodalash kerak? 2) dastlabki raqamli ma'lumotlarni qanday kiritish kerak? 3) arifmetik amallarning bajarilishini taqlid qilish qanday? 4) kiritilgan ma'lumotlar va hisoblash natijalarini kompyuterga qanday taqdim etish kerak?

Bu muammolarni eng birinchilardan biri mashhur fransuz olimi va mutafakkiri Blez Paskaldir. U 18 yoshda edi, u maxsus mashina yaratish ustida ishlay boshlaganida, uning yordamida hatto arifmetika qoidalarini bilmagan odam ham to'rtta asosiy amalni bajara oladi. Uning ishiga guvoh bo'lgan Paskalning singlisi keyinchalik shunday deb yozgan edi: "Bu ish akasini charchatdi, lekin aqliy faoliyat zo'riqishlari tufayli emas, ixtiro qilish unga ko'p kuch sarflamagan mexanizmlar tufayli emas, balki ishchilar uni tushunish qiyin edi." Va bu ajablanarli emas. Aniq mexanika endigina tug'ilyapti va Paskal talab qilgan sifat uning ustalarining imkoniyatlaridan oshib ketdi. Shu sababli, ixtirochining o'zi tez-tez fayl va bolg'ani olishga yoki ustaning mahoratiga muvofiq qiziqarli, ammo murakkab dizaynni qanday o'zgartirish haqida miyasini to'plashiga to'g'ri keldi. Mashinaning birinchi ishchi modeli 1642 yilda tayyor bo'lgan. Paskal bundan qoniqmagan va u darhol yangisini loyihalashga kirishgan. “Men tejamadim, - deb yozadi keyinroq u o'z mashinasi haqida, - uni foydali holatga keltirish uchun na vaqt, na mehnat, na pul... 50 tagacha turli model yasashga sabrim yetdi...” Nihoyat, 1645 yilda uning sa'y-harakatlari to'liq muvaffaqiyat bilan yakunlandi - Paskal uni har tomonlama qoniqtiradigan mashina yig'di.

Tarixda bu birinchi kompyuter nima edi va yuqorida sanab o'tilgan muammolar qanday hal qilindi? Mashinaning mexanizmi engil guruch qutisiga o'ralgan edi. Uning ustki qopqog'ida 8 ta dumaloq teshik bo'lib, ularning har birining atrofida aylana shkalasi bor edi. Eng o'ng tomondagi teshikning shkalasi 12 ta teng qismga bo'lingan, uning yonidagi teshik shkalasi 20 qismga bo'lingan, qolgan oltita teshik o'nli bo'linishga ega edi. Bu bitiruv oʻsha davrdagi asosiy frantsuz pul birligi boʻlgan livrning boʻlinishiga toʻgʻri keldi: 1 sou = 1/20 livr va 1 denye = 1/12 sou. Teshiklarda yuqori qopqoq tekisligi ostida joylashgan tishli sozlash g'ildiraklari ko'rindi. Har bir g'ildirakning tishlari soni mos keladigan teshikning shkala bo'linmalari soniga teng edi.

Bosim hodisasi hayotimizning deyarli hamma joyida uchraydi va biz 1 Pa bosim o'lchash birligini ixtiro qilgan mashhur frantsuz olimi Blez Paskalni ham eslatib o'tolmaymiz. Ushbu maqolada biz 1623 yil 19 iyunda Frantsiyaning Overn shahrida (o'sha kunlarda Klermon-Ferran) tug'ilgan va 1662 yil - 19 avgustda vafot etgan taniqli fizik, matematik, faylasuf va yozuvchi haqida gapirmoqchimiz.

Blez Paskal (1623-1662)

Paskalning kashfiyotlari bugungi kungacha insoniyatga gidravlika va kompyuter texnologiyalari sohasida xizmat qilmoqda. Paskal adabiy fransuz tilining shakllanishida ham o'zini ko'rsatdi.

Blez Paskal merosxo'r zodagon oilasida tug'ilgan va tug'ilgandan boshlab sog'lig'i yomon edi, shifokorlar uning qanday qilib tirik qolganiga hayron bo'lishdi. Sog'lig'i yomonligi sababli, otasi ba'zan unga geometriyani o'rganishni taqiqlab qo'ygan, chunki u aqliy zo'riqish tufayli yomonlashishi mumkin bo'lgan sog'lig'idan xavotirda edi. Ammo bunday cheklovlar Blezni fanni tark etishga majburlamadi va u erta yoshda Evklidning birinchi teoremalarini isbotladi. Ammo ota o'g'lining 32-teoremani isbotlashga muvaffaq bo'lganini bilgach, unga matematikani o'rganishni taqiqlay olmadi.

Paskal qo'shish mashinasi.

18 yoshida Paskal otasining butun bir mintaqa (Normandiya) uchun soliq hisobotini tayyorlashini kuzatdi. Bu juda zerikarli va monoton vazifa edi, bu juda ko'p vaqt va kuch talab qildi, chunki hisob-kitoblar ustunda amalga oshirildi. Blez otasiga yordam berishga qaror qildi va taxminan ikki yil davomida kompyuter yaratish ustida ishladi. 1642 yilda birinchi kalkulyator tug'ilgan.

Paskal qo'shish mashinasi qadimgi taksometr printsipi asosida yaratilgan - masofalarni hisoblash uchun mo'ljallangan qurilma, faqat biroz o'zgartirilgan. 2 ta g'ildirak o'rniga 6 tadan foydalanildi, bu esa olti xonali raqamlar bilan hisob-kitoblarni amalga oshirish imkonini berdi.

Paskal qo'shish mashinasi.

Ushbu kompyuterda g'ildiraklar faqat bir yo'nalishda aylanishi mumkin edi. Bunday mashinada yig'ish operatsiyalarini bajarish oson edi. Masalan, 10+15= yig'indisini hisoblashimiz kerak? Buni amalga oshirish uchun siz birinchi hadning qiymati 10 ga o'rnatilguncha g'ildirakni aylantirishingiz kerak, keyin biz bir xil g'ildirakni 15 qiymatiga aylantiramiz. Bu holda, ko'rsatgich darhol 25 ni ko'rsatadi. Ya'ni, hisoblash sodir bo'ladi. yarim avtomatik rejim.

Bunday mashinada ayirishni amalga oshirish mumkin emas, chunki g'ildiraklar teskari yo'nalishda aylanmaydi. Paskalning qo'shish mashinasi bo'linib, ko'paytira olmadi. Ammo bu shaklda va bunday funksionallik bilan ham, bu mashina foydali edi va Paskal Sr xursandchilik bilan foydalandi. Mashina tez va xatosiz matematik qo'shimchalarni amalga oshirdi. Paskal Sr. hatto paskalin ishlab chiqarishga pul ham kiritgan. Ammo bu faqat umidsizlikka olib keldi, chunki ko'pchilik buxgalterlar va buxgalterlar bunday foydali ixtironi qabul qilishni xohlamadilar. Ular bunday mashinalar ishga tushirilgach, boshqa ish qidirishlari kerakligiga ishonishdi. 18-asrda Paskal qoʻshish mashinalari dengizchilar, artilleriyachilar va olimlar tomonidan arifmetik qoʻshish uchun keng qoʻllanilgan. Ushbu ixtiro 200 yildan ortiq vaqt davomida moliyachilar tomonidan sabotaj qilingan.

Atmosfera bosimini o'rganish.

Bir vaqtlar Paskal Evangelista Torricelli tajribasini o'zgartirdi va naychadagi suyuqlik ustida bo'shliq paydo bo'lishi kerak degan xulosaga keldi. U qimmatbaho shisha naychalar sotib oldi va simob ishlatmasdan tajribalar o'tkazdi. Buning o'rniga u suv va sharob ishlatgan. Tajribalar davomida ma'lum bo'ldiki, vino suvdan yuqori ko'tarilishga moyil. Decort bir vaqtning o'zida uning bug'lari suyuqlik ustida joylashgan bo'lishi kerakligini isbotladi. Agar sharob suvdan tezroq bug'langan bo'lsa, unda to'plangan sharob bug'lari suyuqlikning naychada ko'tarilishiga yo'l qo'ymasligi kerak. Ammo amalda Dekartning taxminlari rad etildi. Paskal atmosfera bosimi og'ir va engil suyuqliklarga teng ravishda ta'sir qilishini taklif qildi. Bu bosim trubaga ko'proq sharobni majburlashi mumkin, chunki u engilroq.

Evangelista Torricelli tajribalari

Uzoq vaqt davomida suv va vino bilan tajriba o'tkazgan Paskal suyuqliklarning ko'tarilish balandligi ob-havo sharoitiga qarab o'zgarib turishini aniqladi. 1647 yilda atmosfera bosimi va barometr ko'rsatkichlari ob-havoga bog'liqligini ko'rsatadigan kashfiyot qilindi.
Torricelli trubkasidagi suyuqlik ustunining ko'tarilish balandligi atmosfera bosimining o'zgarishiga bog'liqligini aniq isbotlash uchun Paskal o'z qarindoshidan trubka bilan Puy-de-Gumba tog'iga chiqishni so'raydi. Bu tog'ning balandligi dengiz sathidan 1465 metr balandlikda va tepasida uning etagiga qaraganda kamroq bosim mavjud.

Paskal o'z qonunini shunday shakllantirdi: Yer markazidan bir xil masofada - tog'da, tekislikda yoki suv havzasida atmosfera bosimi bir xil qiymatga ega.

Ehtimollar nazariyasi.

1650 yildan boshlab Paskal harakat qilishda qiynaladi, chunki u qisman falaj bo'lgan. Shifokorlar uning kasalligi nervlar bilan bog'liq va u o'zini silkitishi kerakligiga ishonishdi. Paskal qimor uylariga tashrif buyurishni boshladi va muassasalardan biri Orlean gertsogiga tegishli bo'lgan "Pape-Royal" deb nomlangan.

Ushbu kazinoda taqdir Paskalni g'ayrioddiy bo'lgan Chevalier de Mere bilan birga olib keldi. matematik qobiliyatlar. U Paskalga zarni ketma-ket 4 marta tashlaganida, 6 ball olish 50% dan ortiq ekanligini aytdi. O'yinda kichik tikishlar qilganimda, men tizimimdan foydalangan holda g'alaba qozonardim. Bu tizim faqat bitta o'limni tashlaganda ishladi. Bir juft zar tashlangan boshqa stolga o'tayotganda, Mere tizimi foyda keltirmadi, balki faqat yo'qotishlarni keltirdi.

Bu yondashuv Paskalga ehtimollikni matematik aniqlik bilan hisoblashni istagan g'oyani berdi. Bu taqdirning haqiqiy sinovi edi. Paskal bu muammoni hatto qadimgi davrlarda ham ma'lum bo'lgan (masalan, Umar Xayyom eslatib o'tgan) matematik uchburchak yordamida hal qilishga qaror qildi, keyinchalik u Paskal uchburchagi nomini oldi. Bu raqamlardan tashkil topgan piramida bo'lib, ularning har biri uning ustida joylashgan juft raqamlar yig'indisiga teng.

Zo'r odamlar hamma narsada ajoyibdir. Ushbu umumiy bayonot frantsuz olimi Blez Paskalga to'liq mos keladi. Ixtirochining ilmiy qiziqishlari fizika va matematika, adabiyot va falsafani o'z ichiga olgan. Aynan Paskal matematik analiz asoschilaridan biri, gidrodinamikaning asosiy qonunining muallifi hisoblanadi. U mexanik kompyuterlarning birinchi yaratuvchisi sifatida ham tanilgan. Bu qurilmalar zamonaviy kompyuterlarning prototiplari hisoblanadi.

O'sha paytda modellar ko'p jihatdan noyob edi. Texnik xususiyatlari bo'yicha ular Blez Paskaldan oldin ixtiro qilingan ko'plab analoglardan oshib ketishdi. "Paskalina" hikoyasi nima? Endi bu dizaynlarni qayerdan topishingiz mumkin?

Birinchi prototiplar

Hisoblash jarayonlarini avtomatlashtirishga urinishlar uzoq vaqt davomida amalga oshirilgan. Arablar va xitoylar bu masalalarda eng kuchli muvaffaqiyatga erishdilar. Ular abakus kabi qurilmaning kashfiyotchilari hisoblanadilar. Operatsion printsipi juda oddiy. Hisoblashni amalga oshirish uchun suyaklarni bir qismdan ikkinchisiga o'tkazish kerak. Mahsulotlar qo'shimcha ravishda ayirish operatsiyalariga ruxsat berdi. Birinchi arab va xitoy abasining noqulayligi faqat toshlarning ko'chirish paytida osongina parchalanishi bilan bog'liq edi. Chet eldagi ba'zi do'konlarda siz hali ham arab abakining eng oddiy turlarini topishingiz mumkin, garchi hozir ular abak deb ataladi.

Muammoning dolzarbligi

Paskal o'z mashinasini 17 yoshida loyihalashni boshlagan. O'smirning muntazam hisoblash jarayonlarini avtomatlashtirish zarurati haqidagi fikrlari otasining tajribasidan ilhomlangan. Gap shundaki, zo'r olimning ota-onasi soliqchi bo'lib ishlagan va uzoq vaqt zerikarli hisob-kitoblar bilan shug'ullangan. Dizaynning o'zi uzoq vaqt talab qildi va olimdan katta jismoniy, aqliy va moddiy sarmoyalarni talab qildi. Ikkinchi holda, Blez Paskalga o'z otasi yordam berdi, u o'g'lining rivojlanishining afzalliklarini tezda angladi.

Raqobatchilar

Tabiiyki, o'sha paytda hech qanday elektron hisoblash vositalaridan foydalanish haqida gap bo'lmagan. Hamma narsa faqat mexanika orqali amalga oshirildi. Qo'shish operatsiyasini bajarish uchun g'ildirak aylanishidan foydalanish Paskaldan ancha oldin taklif qilingan. Misol uchun, 1623 yilda yaratilgan qurilma o'z vaqtida mashhur bo'lmagan, ammo Paskal mashinasi qo'shish jarayonini sezilarli darajada soddalashtirgan ma'lum texnik yangiliklarni kiritdi. Misol uchun, frantsuz ixtirochisi raqam yuqoriroq raqamga o'tganda birlikni avtomatik ravishda o'tkazish sxemasini ishlab chiqdi. Bu hisoblash jarayonida inson aralashuvisiz ko‘p xonali raqamlarni qo‘shish imkonini berdi, bu esa xato va noaniqlik xavfini deyarli bartaraf etdi.

Tashqi ko'rinishi va ishlash printsipi

Vizual jihatdan Paskalning birinchi qo'shish mashinasi oddiy metall qutiga o'xshardi, unda bir-biriga ulangan tishli qutilar joylashgan. Foydalanuvchi terish g'ildiraklarini aylantirib, kerakli qiymatlarni o'rnatadi. Ularning har biri 0 dan 9 gacha raqamlar bilan belgilangan edi. Qachon to'liq burilish vites qo'shni (yuqori darajaga to'g'ri keladigan) bir birlik bilan almashtirildi.

Birinchi modelda atigi besh vites bor edi. Keyinchalik, Blez Paskalning hisoblash mashinasi viteslar sonining ko'payishi bilan bog'liq ba'zi o'zgarishlarga duch keldi. Ulardan 6 tasi paydo bo'ldi, keyin bu raqam 8 taga ko'tarildi. Ushbu yangilik 9 999 999 gacha hisob-kitoblarni amalga oshirish imkonini berdi.

Operatsiyalar

Paskalning hisoblash mashinasidagi g'ildiraklar faqat bir yo'nalishda aylanishi mumkin edi. Natijada, foydalanuvchi faqat qo'shish operatsiyalarini bajarishi mumkin edi. Ba'zi mahorat bilan qurilmalar ko'payish uchun ham moslashtirilgan, ammo bu holda hisob-kitoblarni bajarish sezilarli darajada qiyinroq edi. Bir xil raqamlarni ketma-ket bir necha marta qo'shish kerak edi, bu juda noqulay edi. G'ildirakni aylantira olmaslik teskari tomon salbiy raqamlar bilan hisob-kitoblarga ruxsat bermadi.

Yoyish

Prototip yaratilgandan beri olim 50 ga yaqin qurilma yasadi. Paskalning mexanik mashinasi Frantsiyada misli ko'rilmagan qiziqish uyg'otdi. Afsuski, keng jamoatchilik va ilmiy doiralarda rezonansga qaramay, mahsulot hech qachon keng tarqalgan mashhurlikka erisha olmadi.

Mahsulotlar bilan bog'liq asosiy muammo ularning yuqori narxi edi. Ishlab chiqarish qimmatga tushdi va tabiiyki, bu butun qurilmaning yakuniy narxiga salbiy ta'sir ko'rsatdi. Chiqarish bilan bog'liq qiyinchiliklar olimning butun hayoti davomida 16 dan ortiq modelni sotishga qodir emasligiga olib keldi. Odamlar avtomatik hisoblashning barcha afzalliklarini qadrlashdi, lekin qurilmalarni olishni xohlamadilar.

Banklar

Amalga oshirish jarayonida Blez Paskalning asosiy e'tibori banklarga qaratildi. Ammo moliya institutlari ko'pincha avtomatik hisob-kitoblar uchun mashina sotib olishdan bosh tortdilar. Fransiyaning murakkab pul-kredit siyosati tufayli muammolar yuzaga keldi. O'sha paytda mamlakatda livra, inkor va sous bor edi. Bitta livr 20 sousdan, bir sous 12 inkordan iborat edi. Ya'ni, o'nlik sanoq tizimi mavjud emas edi. Shuning uchun Paskal mashinasini bank ishida ishlatish amalda imkonsiz edi. Frantsiya boshqa mamlakatlarda qabul qilingan raqam tizimiga faqat 1799 yilda o'tdi. Biroq, bu vaqtdan keyin ham avtomatlashtirilgan qurilmadan foydalanish sezilarli darajada murakkablashdi. Bu ishlab chiqarishdagi yuqorida aytib o'tilgan qiyinchiliklarga to'xtaldi. Mehnat asosan qo'lda edi, shuning uchun har bir mashina mashaqqatli mehnatni talab qildi. Natijada, ular ularni umuman ishlab chiqarishni to'xtatdilar.

Hukumat yordami

Blez Paskal kansler Seguyerga birinchi avtomatik hisoblash mashinalaridan birini berdi. Bunisi davlat arbobi Ajam olimga avtomatik qurilma yaratishning dastlabki bosqichlarida yordam ko'rsatdi. Shu bilan birga, kantsler qiroldan ushbu birlikni Paskal uchun maxsus ishlab chiqarish uchun imtiyozlar olishga muvaffaq bo'ldi. Mashinaning ixtirosi butunlay olimning o'ziga tegishli bo'lsa-da, o'sha paytda Frantsiyada patent huquqi rivojlanmagan edi. Qirol shaxsidan imtiyoz 1649 yilda olingan.

Sotish

Yuqorida aytib o'tilganidek, Paskal mashinasi unchalik mashhur bo'lmadi. Olimning o'zi faqat qurilmalarni ishlab chiqarish bilan shug'ullangan, uning do'sti Roberval sotish uchun javobgar edi.

Rivojlanish

Paskal kompyuterida amalga oshirilgan mexanik uzatmalarning aylanish printsipi boshqa shunga o'xshash qurilmalarni ishlab chiqish uchun asos sifatida qabul qilindi. Birinchi muvaffaqiyatli yaxshilanish nemis matematika professori Leybnitsga tegishli. Qo'shish mashinasining yaratilishi 1673 yilga to'g'ri keladi. Raqamlarni qo'shish o'nlik kasr tizimida ham amalga oshirildi, ammo qurilmaning o'zi ko'proq funksionallik bilan ajralib turardi. Gap shundaki, uning yordami bilan nafaqat qo'shishni amalga oshirish, balki ko'paytirish, ayirish, bo'lish va hatto kvadrat ildizni olish ham mumkin edi. Olim dizaynga maxsus g'ildirak qo'shdi, bu esa takroriy qo'shish operatsiyalarini tezlashtirish imkonini berdi.

Leybnits o'z mahsulotini Frantsiya va Angliyada taqdim etdi. Mashinalardan biri hatto Rossiya imperatori Buyuk Pyotr bilan tugadi, u uni Xitoy monarxiga taqdim etdi. Mahsulot mukammallikdan uzoq edi. Leybnits ayirish uchun ixtiro qilgan g'ildirak keyinchalik boshqa qo'shish mashinalarida ishlatilgan.

Mexaniklarning birinchi tijorat muvaffaqiyati 1820 yilga to'g'ri keladi. Kalkulyator frantsuz ixtirochi Sharl Xaver Tomas de Kolmar tomonidan yaratilgan. Ishlash printsipi ko'p jihatdan Paskal mashinasini eslatadi, lekin qurilmaning o'zi kichikroq, ishlab chiqarish biroz osonroq va arzonroq. Bu ishbilarmonlarning muvaffaqiyatini oldindan belgilab bergan.

Yaratilish taqdiri

Olim butun umri davomida 50 ga yaqin mashina yaratdi, xozirgacha bir nechtasi saqlanib qolgan. Endi faqat 6 ta qurilmaning taqdirini ishonchli kuzatish mumkin. To'rtta model Parij san'at va hunarmandchilik muzeyida, yana ikkitasi Klermon muzeyida doimiy saqlanadi. Qolgan hisoblash qurilmalari shaxsiy kollektsiyalarda o'z uylarini topdilar. Hozirda ular kimga tegishli ekanligi ma'lum emas. Birliklarning xizmat ko'rsatish qobiliyati ham savol ostida.

Fikrlar

Ba'zi biograflar Paskal qo'shish mashinasining rivojlanishi va yaratilishini ixtirochining sog'lig'ining yomonlashishi bilan bog'lashadi. Yuqorida aytib o‘tganimizdek, olim ilk ishlarini yoshligida boshlagan. Ular muallifdan juda katta ruhiy va jismoniy kuch talab qilishgan. Ish deyarli 5 yil davom etdi. Natijada, Blez Paskal qattiq bosh og'rig'idan azob cheka boshladi, keyinchalik u butun umri davomida unga hamroh bo'ldi.

Frantsuz Blez Paskal 1642 yilda 19 yoshida soliq yig'uvchi va ko'pincha uzoq va zerikarli hisob-kitoblarni amalga oshiruvchi otasining ishini kuzatganidan so'ng Paskalina qo'shish mashinasini qurishni boshlagan.

Paskal mashinasi bir-biriga bog'langan ko'plab vitesli quti ko'rinishidagi mexanik qurilma edi. Qo'shilishi kerak bo'lgan raqamlar terishlarni mos ravishda aylantirish orqali mashinaga kiritildi. Bu g'ildiraklarning har biri raqamning bir kasriga mos keladigan 0 dan 9 gacha bo'linishlar bilan belgilangan edi. Raqamni kiritishda g'ildiraklar mos keladigan raqamga aylantirildi. To'liq inqilobni tugatgandan so'ng, 9 raqamidan ortiqcha qo'shni raqamga o'tkazildi, qo'shni g'ildirakni 1 pozitsiyaga almashtirdi. Pascalinaning birinchi versiyalarida beshta vites bor edi, keyinchalik ularning soni oltitaga yoki hatto sakkiztaga ko'paydi, bu esa katta raqamlar bilan ishlashga imkon berdi, 9999999. Javob metall korpusning yuqori qismida paydo bo'ldi. G'ildiraklarning aylanishi faqat bitta yo'nalishda mumkin edi, bu salbiy raqamlar bilan to'g'ridan-to'g'ri ishlash imkoniyatini istisno qildi. Biroq, Paskal mashinasi nafaqat qo'shishni, balki boshqa operatsiyalarni ham bajarishga imkon berdi, lekin takroriy qo'shimchalar uchun juda noqulay protseduradan foydalanishni talab qildi, ayirish o'quvchiga yordam berish uchun oynada paydo bo'lgan to'qqizta to'ldiruvchi yordamida amalga oshirildi belgilangan asl qiymatdan yuqorida joylashgan.

Avtomatik hisob-kitoblarning afzalliklariga qaramay, o'sha paytda Frantsiyada amalda bo'lgan pul tizimi doirasida moliyaviy hisob-kitoblar uchun o'nli mashinadan foydalanish qiyin edi. Hisob-kitoblar livrda, sous-de-livrda olib borildi. Livrda 20 sous, sousda 12 denye bor edi. Ko'rinib turibdiki, o'nli tizimdan foydalanish hisob-kitoblarning allaqachon qiyin jarayonini murakkablashtirdi.

Biroq, taxminan 10 yil ichida Paskal 50 ga yaqin avtomobil qurdi va hatto o'z mashinasining o'nga yaqin variantini sotishga muvaffaq bo'ldi. Umumiy hayratga sabab bo'lganiga qaramay, mashina o'z yaratuvchisiga boylik keltirmadi. Mashinaning murakkabligi va yuqori narxi, yomon hisoblash qobiliyatlari bilan birgalikda uning keng qo'llanilishiga to'siq bo'lib xizmat qildi. Shunga qaramay, Paskalina asosidagi ulangan g'ildiraklar printsipi deyarli uch asr davomida yaratilgan hisoblash qurilmalarining ko'pchiligi uchun asos bo'ldi.

Paskal mashinasi Vilgelm Shikkardning Sanoq soatidan (nemis) keyin ikkinchi chinakam ishlaydigan hisoblash qurilmasiga aylandi. Vilgelm Shikard), 1623 yilda yaratilgan.

1799 yilda Frantsiyaning metrik tizimga o'tishi uning pul tizimiga ham ta'sir ko'rsatdi va nihoyat o'nli kasrga aylandi. Biroq, deyarli 19-asr boshlariga qadar sanoq mashinalarini yaratish va ulardan foydalanish foydasiz bo'lib qoldi. Faqat 1820 yilga kelib Charlz Xaver Tomas de Kolmar Charlz Xaver Tomas de Kolmar) tijorat muvaffaqiyatiga erishgan birinchi mexanik kalkulyatorni patentladi.

Leybnits kalkulyatori yaratilish tarixi

Hisob-kitoblarni amalga oshiradigan mashinani yaratish g'oyasi taniqli nemis matematiki va faylasufi Gotfrid Vilgelm Leybnitsdan gollandiyalik matematik va astronom Kristian Guynyan bilan uchrashgandan keyin paydo bo'lgan. Astronom bajarishi kerak bo'lgan juda ko'p hisob-kitoblar Leybnitsni bunday hisob-kitoblarni osonlashtiradigan mexanik qurilma yaratish g'oyasiga olib keldi ("Chunki qullar kabi ajoyib odamlarga hisoblash ishlariga vaqt sarflash noloyiqdir" Bu mashinadan foydalangan holda istalgan vaqtda har kimga ishonib topshirilishi mumkin").

Mexanik kalkulyator Leybnits tomonidan 1673 yilda yaratilgan. Raqamlarni qo'shish, xuddi boshqa taniqli olim-ixtirochi Blez Paskalning hisoblash mashinasida bo'lgani kabi, bir-biriga ulangan g'ildiraklar yordamida amalga oshirildi - "Paskaline". Dizaynga qo'shilgan harakatlanuvchi qism (kelajakdagi ish stoli kalkulyatorlarining harakatlanuvchi vagonining prototipi) va pog'onali g'ildirakni (mashinaning keyingi versiyalarida silindrlar) aylantirish imkonini beradigan maxsus tutqich takroriy qo'shish operatsiyalarini tezlashtirishga imkon berdi. , uning yordamida sonlarni bo'lish va ko'paytirish amalga oshirildi. Kerakli miqdordagi takroriy qo'shimchalar avtomatik ravishda amalga oshirildi.

Mashinani Leybnits Fransiya Fanlar Akademiyasida va London Qirollik Jamiyatida namoyish qilgan. Kalkulyatorning bir nusxasi Buyuk Pyotrga keldi, u uni Evropaning texnik yutuqlari bilan ajablantirmoqchi bo'lib, uni Xitoy imperatoriga taqdim etdi.

Ikki prototip qurildi, hozirgi kunga qadar Quyi Saksoniya milliy kutubxonasida (Germaniya) faqat bittasi saqlanib qolgan. Niedersächsische Landesbibliothek) Germaniyaning Gannover shahrida. Keyinchalik bir nechta nusxalari Germaniyadagi muzeylarda, masalan, Myunxendagi Germaniya muzeyida.

Paskalin

Muallifning hayoti davomida mashhur bo'lgan birinchi hisoblash qurilmasi Paskalin yoki ba'zan uni Paskal g'ildiragi deb atashadi. U 1644 yilda Blez Paskal (19.06.1623-08.19.1662) tomonidan yaratilgan va asrlar davomida birinchi hisoblash mashinasi o'rnini egallagan, chunki o'sha paytda Shikkarning "Hisoblash soati" juda tor doiraga ma'lum edi. odamlar.

"Paskalina" ning yaratilishiga Paskalning otasiga yordam berish istagi sabab bo'lgan. Gap shundaki, buyuk olimning otasi Etyen Paskal 1638 yilda hukumatning ijara to‘lovini bekor qilish to‘g‘risidagi qaroriga norozilik bildirgan bir guruh rentechilarga boshchilik qilgan va buning uchun u isyonchini hibsga olishni buyurgan kardinal Rishelyening nazaridan tushib qolgan. . Paskalning otasi qochishga majbur bo'ldi.

1939 yil 4 aprelda olimning otasining kenja qizi Jaklin va gertsog d'Aiguillon tufayli ular kardinalning kechirimini olishga muvaffaq bo'lishdi va yanvarda Etyen Paskal Ruen generalligining intendanti lavozimiga tayinlandi. 1640 yil 2-avgustda Paskalning otasi darhol ishga kirishdi, 1642 yilda 19 yoshida otasining ishini osonlashtirmoqchi bo'lgan Blez Paskal ish boshladi. yig'ish mashinasi.

Yaratilgan birinchi model uni qoniqtirmadi va u darhol uni yaxshilashga kirishdi. Hammasi bo'lib 50 ga yaqin turli xil hisoblash qurilmalari modeli yaratilgan. Paskal o'z ishi haqida shunday yozgan edi: "Men uni siz uchun foydali holatga keltirish uchun hech qanday vaqtni, mehnatni va pulni tejamadim ... 50 tagacha turli xil modellarni yasashga sabrim bor edi: ba'zi yog'och, boshqalar fil suyagi, qora yog'och, mis ... " Qurilmaning oxirgi versiyasi 1645 yilda yaratilgan.

"Paskalina" ta'rifi birinchi marta 18-asrda Didroning entsiklopediyasida paydo bo'lgan.

Bu 36x13x8 sm o'lchamdagi kichik mis quti bo'lib, ichida ko'plab o'zaro bog'langan tishli qutilar va 0 dan 9 gacha bo'linmalari bo'lgan bir nechta terish g'ildiraklariga ega bo'lib, uning yordamida boshqarish amalga oshirilgan - ular ustida operatsiyalar uchun raqamlarni kiritish va operatsiyalar natijalarini ko'rsatish. derazalar.

Har bir terish raqamning bitta raqamiga to'g'ri keldi. Qurilmaning birinchi versiyalari besh bitli edi, keyinchalik Paskal olti va hatto sakkiz bitli versiyalarini yaratdi.

Sakkiz bitli Paskalinaning ikkita eng past raqami denier va sou bilan ishlashga moslashtirildi, ya'ni. Birinchi raqam o'nlik, ikkinchisi esa o'n ikkilik raqam edi, chunki o'sha kunlarda frantsuz tanga tizimi zamonaviyga qaraganda ancha murakkab edi. Livrda 12 ta inkor, inkorda 20 sous bor edi. Oddiy o'nli operatsiyalarni bajarishda kichik o'zgarishlar uchun mo'ljallangan raqamlarni o'chirish mumkin edi. Mashinalarning olti va besh xonali versiyalari faqat o'nlik raqamlar bilan ishlashi mumkin edi.

Terish g'ildiraklari tishlar orasiga o'rnatilgan haydovchi pin yordamida qo'lda aylantirildi, ularning soni o'nli kasrlar uchun o'n, o'n ikki kasr uchun o'n ikkita va o'nli kasrlar uchun yigirma. Ma'lumotlarni kiritish qulayligi uchun terishning pastki qismiga, 0 raqamining chap tomoniga biriktirilgan sobit to'xtash joyi ishlatilgan.

Chapdagi rasmda ko'rsatilgan maxsus qurilma yordamida terish g'ildiragining aylanishi hisoblash tamburiga uzatildi. Terish g'ildiragi (A) novda (B) yordamida toj g'ildiragiga (C) qattiq bog'langan. Toj g'ildiragi (C) toj g'ildiragiga (C) to'g'ri burchak ostida joylashgan toj g'ildiragi (D) bilan bog'langan. Shu tarzda, terish g'ildiragining (A) aylanishi toj g'ildiragiga (D) uzatildi, u toj g'ildiragi (F) o'rnatilgan novda (E) bilan qattiq bog'langan bo'lib, tojni to'ldirish uchun ishlatiladi. tishlar yordamida eng muhim raqam (F1) va tishlar yordamida kichik raqamdan toshib ketish (F2). Shuningdek, rodga (E) toj g'ildiragi (G) biriktirilgan bo'lib, u tishli g'ildirak (H) yordamida terish g'ildiragining (A) aylanishini hisoblash tamburiga (J) o'tkazish uchun ishlatilgan.

Kadr to'liq aylantirilganda, to'lib ketish natijasi "Paskalinada toshib ketishni o'tkazish mexanizmi" rasmlarida ko'rsatilgan mexanizm yordamida Paskalinning eng muhim raqamiga o'tkazildi.

To'ldirishni o'tkazish uchun qo'shni raqamlarning ikkita toj g'ildiragi (B va H) ishlatilgan. Kichkina toifadagi toj g'ildiragida (B) ikkita novda (C) mavjud bo'lib, ular ikki tirsakli dastagiga o'rnatilgan vilkalar (A) D. Bu tutqich katta toifaning o'qi (E) atrofida erkin aylanadi. . Bundan tashqari, bu tutqichga prujinali panja (F) biriktirilgan.

Kichik terish 6 raqamiga yetganda, novdalar (C) vilkalar (A) bilan bog'langan. Terma 9 raqamidan 0 raqamiga o'tganda, vilka novdalar (C) bilan uzilib qoldi va o'z og'irligi ta'sirida pastga tushdi, panja esa toj g'ildiragining novdalariga (G) tegib ketdi. (E) oliy toifali va uni bir qadam oldinga siljitdi.

Paskalinada toshib ketish mexanizmining ishlash printsipi quyidagi animatsiyada tasvirlangan.

Qurilmaning asosiy maqsadi qo'shimcha edi. Qo'shish uchun siz bir qator oddiy operatsiyalarni bajarishingiz kerak edi:

1. Har bir oynada nol paydo bo'lguncha, eng kam muhim raqamdan boshlab, terishlarni aylantirish orqali oldingi natijani tiklang.

2. Xuddi shu g'ildiraklardan foydalanib, eng kam muhim raqamdan boshlab birinchi atama kiritiladi.

Quyidagi animatsiya 121 va 32 qo'shish misolida Pascalina qanday ishlashini ko'rsatadi.

Ayirish biroz murakkabroq edi, chunki to'lib-toshgan bitlarni uzatish faqat terish g'ildiraklari soat yo'nalishi bo'yicha aylantirilganda sodir bo'ldi. Terish g'ildiraklarining soat miliga teskari aylanishiga yo'l qo'ymaslik uchun qulflash dastagi (I) ishlatilgan.

Ushbu to'lib-toshgan uzatish moslamasi Schickardning Hisoblash soatida bo'lgani kabi terishlarni teskari yo'nalishda aylantirish orqali Paskalinda ayirishni amalga oshirishda muammoga olib keldi. Shuning uchun Paskal ayirish amalini qo'shish bilan to'qqizta to'ldiruvchi bilan almashtirdi.

Paskal ishlatgan usulni misol bilan tushuntirib beraman. Aytaylik, Y=64-37=27 tenglamani yechish kerak. Qo‘shish usulidan foydalanib, biz 64 raqamini 99 va 35 sonlari orasidagi farq sifatida ifodalaymiz (64=99-35), shuning uchun tenglamamiz quyidagi ko‘rinishga keltiriladi: Y=64-37=99-35-37=99 -(35+37)= 27. O'zgartirishdan ko'rinib turibdiki, ayirish 99 dan qo'shish natijasini qo'shish va ayirish bilan qisman almashtirildi, bu qo'shishning teskari o'zgarishidir. Shunday qilib, Paskal to'qqizga avtomatik qo'shish masalasini hal qilishi kerak edi, buning uchun u bir-birining ostida joylashgan ikkita raqamning yig'indisi har doim 9 ga teng bo'lishi uchun hisoblash barabaniga ikki qator raqamlarni kiritdi. Shunday qilib, sonda ko'rsatilgan raqam hisoblash natijasi oynasining yuqori qatori pastki qatordagi sonning 9 ga qo'shilishi bilan ifodalanadi.

Kengaytirilgan shaklda silindrga qo'llaniladigan qatorlar chapdagi rasmda ko'rsatilgan.

Pastki qator qo'shish uchun, yuqori qator esa ayirish uchun ishlatilgan. Foydalanilmayotgan qator hisob-kitoblardan chalg'itmasligini ta'minlash uchun u bar bilan qoplangan.

7896 dan 132 ni ayirish misolida Paskalina ishini ko'rib chiqamiz (7896-132=7764):

1. Qo'shish uchun ishlatiladigan oynalarning pastki qatorini yoping.

2. Terish g'ildiraklarini shunday aylantiringki, 7896 raqami yuqori qatorda, 992103 raqami esa pastki yopiq qatorda ko'rsatiladi.

3. Biz qo'shimcha shartlarni kiritganimizdek, subtrahendni kiriting. 132 raqami uchun bu quyidagicha amalga oshiriladi:

PIN "Pascalina" ning eng past raqamining 2 raqamiga qarama-qarshi o'rnatiladi va pin to'xtash joyiga to'g'ri kelguncha soat yo'nalishi bo'yicha aylantiriladi.

Pin "Pascalina" ning ikkinchi raqamining 3 raqamiga qarama-qarshi o'rnatiladi va pin to'xtash joyiga tushguncha soat yo'nalishi bo'yicha aylantiriladi.

Pin "Pascalina" ning uchinchi raqamining 1 raqamiga qarama-qarshi o'rnatiladi va pin to'xtash joyiga qo'yguncha soat yo'nalishi bo'yicha aylantiriladi.

Qolgan raqamlar o'zgarmaydi.

4. 7896-132=7764 ayirish natijasi derazalarning yuqori qatorida ko'rsatiladi.

Qurilmada ko'paytirish takroriy qo'shish shaklida amalga oshirildi va sonni bo'lish uchun bir nechta ayirishdan foydalanish mumkin edi.

Hisoblash mashinasini ishlab chiqishda Paskal ko'plab muammolarga duch keldi, ulardan eng dolzarbi komponentlar va tishli mexanizmlarni ishlab chiqarish edi. Ishchilar olimning fikrlarini yaxshi tushunmagan, asbob yasash texnologiyasi past edi. Ba'zan Paskalning o'zi asboblarni olib, mashinaning ba'zi qismlarini jilolashi yoki hunarmandlar yasashi uchun ularning konfiguratsiyasini soddalashtirishi kerak edi.

Ixtirochi Paskalinaning birinchi muvaffaqiyatli modellaridan birini kansler Segierga taqdim etdi, bu unga 1649 yil 22 mayda qirollik imtiyozini olishga yordam berdi, bu ixtiro muallifligini tasdiqladi va Paskalga mashinani ishlab chiqarish va sotish huquqini berdi. 10 yil davomida kompyuterning 50 ga yaqin modeli yaratildi va o'nga yaqini sotildi. 8 ta namunasi bugungi kungacha saqlanib qolgan.

Garchi mashina o'z davri uchun inqilobiy bo'lgan va butun dunyoda hayratga sabab bo'lgan bo'lsa-da, u o'z yaratuvchisiga boylik keltirmadi, chunki amaliy qo'llash Ular haqida ko'p aytilgan va yozilgan bo'lsa-da, men buni olmadim. Ehtimol, mashina mo'ljallangan kotiblar ishini yo'qotishdan qo'rqishgan va ish beruvchilar arzon ishchi kuchiga ustunlik berib, qimmat qurilma sotib olishga ziqnalik qilganlar.

Shunga qaramay, Paskalina qurilishi asosidagi g'oyalar kompyuter texnologiyalarining rivojlanishi uchun asos bo'ldi. Paskalning bevosita vorislari ham bor edi. Shunday qilib, kar va soqovlarni o'rgatish tizimi bilan mashhur bo'lgan Rodriges Pereyra Paskalina tamoyillari asosida ikkita hisoblash mashinasini loyihalashtirdi, ammo bir qator o'zgartirishlar natijasida ular yanada rivojlangan bo'lib chiqdi.