Счетная суммирующая машина Блеза Паскаля – это изобретение, удивившее современников, но так и не нашедшее свой круг клиентов. Механизм, в основе имеющий зубчатые колесики, считается одним из прародителей калькулятора.
«Паскалина»: история возникновения
Создание одной из самых ранних моделей суммирующих машин принадлежит французскому физику и математику Блезу Паскалю. Отец Паскаля был сборщиком налогов, поэтому уже в 19 лет будущий ученый видел, как производятся разные счетные операции. Уже в этот период создаются первые чертежи «Паскалины». Всего на окончательную разработку аппарата ушло 5 лет.
В теории механизм Паскаля был достаточно прост в применении, но из-за слабого развития технической стороны осуществление плана ученого стало сложной задачей, для которой пришлось преодолеть множество трудностей.
Блез хотел, чтобы его суммирующая машина упростила произведение любых сложных расчетов, как человеку образованному, так и тому, кто мало что понимал в арифметике. Паскаль затронул важную проблему, касающуюся не только его семьи, а и развития науки ХVII века.
На протяжении 10 лет исследователь создал более 50 счетных машин, однако лишь малую долю своих изобретений он смог продать. Один из первых готовых аппаратов Паскаль отдал канцлеру Сергье как благодарность за его помощь в научной деятельности молодого Блеза.
Что такое счетная машина Блеза Паскаля?
Использование оборотов колеса для процесса сложения не был новшеством в научной деятельности Паскаля, так как эту идею озвучил еще в 1623 году Вильгельм Шиккард. А действительно изобретением Блеза считается перенос остатка в следующий разряд при полном вращении шестеренки.
В первых «паскалинах» было по пять зубчатых колесиков, а уже с дальнейшей модернизацией технологии в механизме их число доходило до восьми штук, что позволяло работать с большими числами (до 9999999).
Этот механизм активно использовался в разных технических приборах до ХХ века. Его преимуществом было умение автоматического складывания многозначных чисел самим прибором.
Исследователи истории возникновения счетных механизмов считают, что Паскаль создал свою суммирующую машину практически с нуля, так как не был ознакомлен с проектом Шиккарда.
Прибор удивил современную науку, однако из-за высокой стоимости и сложности в эксплуатации так и не смог обрести свою аудиторию. Все же изобретение Паскаля внесло огромный вклад в историю развития вычислительной техники.
ЭВМ: ЧТО? ГДЕ? КОГДА? | Суммирующая машина Паскаля
Паскалина (суммирующая машина Паскаля) — механическая счётная машина, изобретённая гениальный французским учёным Блезом Паскалем (1623—1662) в 1642 году.
Паскаль стал первым изобретателем механических счётных машин. Блез начал работу над машиной в возрасте 19 лет, наблюдая за работой своего отца, который был сборщиком налогов и часто выполнял долгие и утомительные расчёты.
Для своего времени Паскалина имела, конечно, довольно футуристический вид: механический «ящичек» с кучей шестерёнок. За десять лет Паскалю удалось собрать более 50 различных вариантов устройства. Складываемые числа вводились в машину при помощи поворотов наборных колёсиков, на каждое из которых были нанесены деления от 0 до 9, т.к. одно колёсико соответствовало одному десятичному разряду числа. Тем самым, чтобы ввести число, колесики прокручивались до соответствующей цифры. При совершении полного оборота, избыток над цифрой 9 колёсико переносило на соседний разряд, сдвигая рядом расположенное колесо на 1 позицию.
Первые экземпляры машины Паскаля имели пять зубчатых колёс, спустя время их число увеличилось до шести, а ещё чуть позже до восьми, что позволяло работать с многоразрядными числами, вплоть до 9 999 999. Ответ арифметических операций был виден в верхней части металлического корпуса устройства. Вращение колёс было возможно только в одном направлении, тем самым, исключая возможность работать с отрицательными числами. Примечательно, что машина Паскаля умела выполнять как сложение, так и другие операции, однако требовала при этом применения довольно неудобной процедуры повторных сложений. Вычитание выполнялось дополнениями до девятки, которые в качестве помощи считавшему появлялись в окошке, расположенном над выставленным оригинальным значением.
Преимущества автоматических вычислений никак не изменили ситуацию, т.к. использование десятичной машины для финансовых расчётов в рамках действовавшей во Франции до 1799 года денежной системы было занятием не из простых. Расчёты проводились в ливрах, су и денье. В «ливре» насчитывалось 20 «су», в то время как в «су» — 12 «денье». Похожая система была и в Великобритании. В результате использование десятичной системы счисления в недесятичных финансовых расчётах усложняло и без того трудный процесс вычислений.
Несмотря на вызываемый Паскалиной огромный восторг, машина не озолотила своего создателя. Техническая сложность и высокая стоимость машины в сочетании с небольшими даже для тех лет вычислительными способностями служили серьёзным барьером для её широкого распространения. И всё же, Машина Паскаля заслуженно вошла в историю, ведь заложенный в её основу принцип связанных колёс почти на 300 лет стал основой для большинства создаваемых вычислительных машин.
ЭВМ: ЧТО? ГДЕ? КОГДА? | Суммирующая машина Паскаля
Суммирующая машина Паскаля
Суммирующая машина Паскаля — арифметическая машина, изобретённая французским учёным Блезом Паскалем.
История
Француз Блез Паскаль начал создавать суммирующую машину «Паскалину» в 1642 году в возрасте 19 лет, наблюдая за работой своего отца, который был сборщиком налогов и часто выполнял долгие и утомительные расчёты.
Машина Паскаля представляла собой механическое устройство в виде ящичка с многочисленными связанными одна с другой шестерёнками. Складываемые числа вводились в машину при помощи соответствующего поворота наборных колёсиков. На каждое из этих колёсиков, соответствовавших одному десятичному разряду числа, были нанесены деления от 0 до 9. При вводе числа, колесики прокручивались до соответствующей цифры. Совершив полный оборот, избыток над цифрой 9 колёсико переносило на соседний разряд, сдвигая соседнее колесо на 1 позицию. Первые варианты «Паскалины» имели пять зубчатых колёс, позднее их число увеличилось до шести или даже восьми, что позволяло работать с большими числами, вплоть до 9999999. Ответ появлялся в верхней части металлического корпуса. Вращение колёс было возможно лишь в одном направлении, исключая возможность непосредственного оперирования отрицательными числами. Тем не менее, машина Паскаля позволяла выполнять не только сложение, но и другие операции, но требовала при этом применения довольно неудобной процедуры повторных сложений. Вычитание выполнялось при помощи дополнений до девятки, которые для помощи считавшему появлялись в окошке, размещённом над выставленным оригинальным значением.
Несмотря на преимущества автоматических вычислений использование десятичной машины для финансовых расчётов в рамках действовавшей в то время во Франции денежной системы было затруднительным. Расчёты велись в ливрах, су и денье. В ливре насчитывалось 20 су, в су — 12 денье. Использование десятичной системы в не десятичных финансовых расчётах усложняло и без того нелёгкий процесс вычислений.
Тем не менее, примерно за 10 лет Паскаль построил около 50 и даже сумел продать около дюжины вариантов своей машины. Несмотря на вызываемый ею всеобщий восторг, машина не принесла богатства своему создателю. Сложность и высокая стоимость машины в сочетании с небольшими вычислительными способностями служили препятствием её широкому распространению. Тем не менее, заложенный в основу «Паскалины» принцип связанных колёс почти на три столетия стал основой для большинства создаваемых вычислительных устройств.
Машина Паскаля стала вторым реально работающим вычислительным устройством после Считающих часов Вильгельма Шикарда (нем. Wilhelm Schickard ), созданных в 1623 году.
Переход Франции в 1799 году на метрическую систему коснулся также её денежной системы, которая стала, наконец, десятичной. Однако, практически до начала 19-го столетия создание и использование считающих машин оставалось невыгодным. Лишь в 1820 году Шарль Ксавье Тома де Кольмар запатентовал первый механический калькулятор, ставший коммерчески успешным.
Для чего нужна машина паскаля
Суммирующая машина Блеза Паскаля
Француз Блез Паскаль начал создавать суммирующую машину «Паскалину» в 1642 году в возрасте 19 лет, наблюдая за работой своего отца, который был сборщиком налогов и часто выполнял долгие и утомительные расчёты.
Машина Паскаля представляла собой механическое устройство в виде ящичка с многочисленными связанными одна с другой шестерёнками. Складываемые числа вводились в машину при помощи соответствующего поворота наборных колёскиов. На каждое из этих колёсиков, соответствовавших одному десятичному разряду числа, были нанесены деления от 0 до 9. При вводе числа колесики прокручивались до соответствующей цифры. Совершив полный оборот, избыток над цифрой 9 колёсико переносило на соседний разряд, сдвигая соседнее колесо на 1 позицию. Первые варианты «Паскалины» имели 5 зубчатых колёс, позднее их число увеличилось до 6 или даже 8, что позволяло работать с большими числами, вплоть до 9 999 999. Ответ появлялся в верхней части металлического корпуса. Вращение колёс было возможно лишь в одном направлении, исключая возможность непосредственного оперирования отрицательными числами. Тем не менее машина Паскаля позволяла выполнять не только сложение, но и другие операции, но требовала при этом применения довольно неудобной процедуры повторных сложений. Вычитание выполнялось при помощи дополнений к девятке, которые для помощи считавшему появлялись в окошке, размещённом над выставленным оригинальным значением.
Несмотря на преимущества автоматических вычислений, использование десятичной машины для финансовых расчётов в рамках действовавшей в то время во Франции денежной системы было затруднительным. Расчёты велись в ливрах, су и денье. В ливре насчитывалось 20 су, в су — 12 денье. Использование десятичной системы в недесятичных финансовых расчётах усложняло и без того нелёгкий процесс вычислений.
Блез Паска́ль (Родился 19 июня 1623, Клермон-Ферран, Франция. Умер 19 августа 1662, Париж, Франция)
французский математик, механик, физик, литератор и философ. Классик французской литературы, один из основателей математического анализа, теории вероятностей и проективной геометрии, создатель первых образцов счётной техники, автор основного закона гидростатики.
Сочинения Блеза Паскаля
Опыт о конических сечениях (1639)
Новые опыты, касающиеся пустоты (1647)
Трактат о равновесии жидкостей (1663)
Трактат о весе массы воздуха (1663)
Трактат об арифметическом треугольнике (1654, издан в 1665)
Письма к провинциалу — серия из восемнадцати писем, опубликованных в 1656—1657, шедевр французской сатирической прозы
Молитвенное обращение об обращении во благо болезней (1779)
Трактат о пустоте — не был опубликован, после смерти автора были найдены лишь фрагменты.
Паскалина Описание и характеристики, эксплуатация
pascalina, Также известный как арифметическая машина, он является первым калькулятором, который был выпущен, а затем стал аппаратом, используемым населением. Это прямоугольник с интерфейсом на основе вращающихся колес. Паскалина получает свое имя от своего изобретателя, Блеза Паскаля.
Паскаль был французским математиком и философом, которому удалось развить артефакт после трех лет создания, между 1642 и 1645 годами. Поскольку это был довольно простой продукт, он мог только складывать и вычитать цифры; пользователь выбрал фигуру в интерфейсе. Француз изобрел этот продукт изначально, чтобы помочь своему отцу, сборщику налогов.
Однако за 10 лет Паскаль выпустил 50 одинаковых машин для раздачи различным людям в Европе. Паскалин считается первой машиной, созданной для коммерческих целей, не считая счет, созданный греками за несколько веков до этого..
Кто это изобрел, когда и как?
Паскалина была создана Блезом Паскалем между 1642 и 1645 годами. После ее кульминации король Франции гарантировал Паскалю, что только он сможет производить паскалины, чтобы продавать их по королевской привилегии..
Тем не менее, артефакт никогда не был коммерчески успешным. Это было потому, что было очень дорого разрабатывать самостоятельно, потому что механизмы было очень трудно создать в то время (до промышленной революции).
По этой причине владельцы этих объектов обычно размещают их в своих собственных домах, а не в своих офисах. Они использовались в качестве личных инструментов, что делало их относительно эксклюзивными.
Паскаль создал объект, чтобы помочь своему отцу в его расчетах рассчитывать налоги. В то время для подсчета использовались некие счеты, что было непрактично, и процесс шел довольно медленно..
Счеты состояли из серии камней, которые пользователь должен был перемещать с одной стороны на другую, чтобы иметь возможность эффективно считать. Инструмент Паскаля, разработанный во Франции, был использован для расчета механизированных и гораздо проще, уменьшая предел человеческой ошибки.
Руанский
Паскаль разработал машину с помощью некоторых ремесленников из города Руана, во Франции. Фактически, по словам сестры изобретателя, самой большой проблемой, с которой сталкивался Паскаль, было объяснение ремесленникам Руана, как правильно разработать машину..
Хотя ремесленники помогли Паскалю создать более одной машины, они заставили изобретателя немного потерять голову, потому что им было трудно понять идеи Паскаля..
Паскаль разработал этот продукт, будучи очень молодым человеком; ему было всего 18 лет, когда он впервые создал свой механический калькулятор.
Описание и характеристики
Внешняя часть
В каждом диске есть в общей сложности два колеса, которые служат для определения количества, с которым работает каждый. Над каждым диском есть номер, который меняется в зависимости от того, как размещено каждое колесо..
Каждое из чисел находится за небольшим окном (то есть отверстием, которое позволяет увидеть число, нарисованное на листе бумаги)..
Есть небольшая металлическая полоса с одной стороны от того, где расположены цифры, которые должны быть расположены вверх, если вы хотите использовать машину для добавления.
Тушка и материалы
Часть, ответственная за скрепление всего паскалина, то есть коробка, в которой находятся все механизмы, была сделана из дерева..
С другой стороны, внутренние материалы, которые формировали механизмы, делались из кусочков железа, что позволяло машине работать оптимально.
Как это работает?
Внутренняя часть
Самая сложная часть механизма заключается в том, что когда одно из колес совершает полный оборот (то есть суммирует все числа, которые оно допускает), оно должно записывать полный оборот на следующем колесе. Таким образом, можно добавить цифры больше 10 чисел.
Это движение, которое позволяет зафиксировать полный возврат одного из механизмов к другому смежному механизму, называется передачей.
Чем больше число, с которым вы работаете, тем сложнее для механизма работать правильно.
Например, при работе с несколькими числами, которые приводят к значению, превышающему 10 000, колесо, которое должно зарегистрировать «1» из «10 000», должно быть способно регистрировать смену других 4 колес, несущих «0» из « 10 000 «.
Эта запись, как правило, довольно сложная, потому что она оказывает большое давление на колесо «1». Тем не менее, Паскаль разработал систему, способную противостоять давлению перемен, что позволяет аскалину эффективно работать.
Другие механизмы
Паскаль использовал специальную деталь, которая служила специально для выполнения работы транспорта между одним колесом и другим. Это был специальный рычаг, который использовал ту же силу тяжести, что и толкающая сила для передачи информации от одного к другому.
Всего есть 5 механизмов, и каждый содержит 2 колеса, что в общей сложности составляет 10 колес. Каждое колесо имеет 10 маленьких штифтов, которые выходят из бумаги для записи чисел.
Все колеса вращаются против часовой стрелки. Кроме того, существует механизм, который действует в виде рычага, который останавливает движение колес, когда не производится никакого сложения или вычитания..
С помощью этого механизма Паскаль сделал колеса Паскалина, можно было только размещать в фиксированных положениях, что предотвращало нерегулярное движение кусков. Таким образом, расчеты были более точными и погрешность машины была уменьшена.
рычаг
Между каждым механизмом есть рычаг, который обычно называют рычагом передачи. Этот рычаг помогает колесам регистрировать вращение всех соседних колес..
Это колесо состоит из ряда различных частей, что позволяет его работу. Кроме того, он может вращаться независимо от колеса, к которому он прикреплен. Это движение определяется штифтом передачи, который прикреплен к колесу.
Рычаг имеет несколько пружин и небольшие механизмы, которые позволяют ему менять положение, так как вращение колес определяет его необходимость..
Пружина и деталь, специализирующаяся на нажатии рычага, заставляют его двигаться в зависимости от направления вращения каждого колеса..
В ходе этого процесса, когда левое колесо заканчивает поворот, правое колесо перемещается один раз (к следующему выводу из 10 выводов).
Это довольно сложный механизм. Дизайн был особенно трудным для того времени, что делало каждую деталь довольно сложной, а паскалина была очень дорогим объектом; во многих случаях было дороже купить паскалин, чем платить за пропитание семьи среднего класса в течение целого года.
Для чего это было??
Машинный процесс в основном позволял эффективно складывать и вычитать двузначные числа, не прибегая к системам ручного расчета..
В то время было очень распространено вычислять цифры, используя письменные или просто используя счеты для выполнения индивидуальных расчетов.
Тем не менее, эти системы привыкли принимать людей долгое время. Например, отец Паскаля вернулся домой после полуночи, проведя большую часть своего дня, считая цифры вручную. Паскаль разработал этот инструмент, чтобы ускорить работу расчета.
Хотя инструмент работал как средство сложения и вычитания, также можно было делить и умножать, используя паскалин. Это был немного более медленный и более сложный процесс для машины, но он сэкономил время пользователя.
вдохновение
Кроме того, разработка паскалина послужила вдохновением для будущих изобретателей для создания нового арифметического механизма расчета..
В частности, паскалина считается главным предшественником более сложных механизмов, таких как современные калькуляторы и колеса Лейбница..