آلة جمع باسكال: تاريخ الخلق والجهاز وتطوره

جدول المحتويات:

آلة جمع باسكال: تاريخ الخلق والجهاز وتطوره
آلة جمع باسكال: تاريخ الخلق والجهاز وتطوره
Anonim

العبقريون بارعون في كل شيء. هذا البيان الشائع ينطبق بالكامل على العالم الفرنسي بليز باسكال. وشملت الاهتمامات البحثية للمخترع الفيزياء والرياضيات والأدب والفلسفة. يعتبر باسكال أحد مؤسسي التحليل الرياضي ، ومؤلف القانون الأساسي للديناميكا المائية. يُعرف أيضًا بأنه أول منشئ أجهزة الكمبيوتر الميكانيكية. هذه الأجهزة هي نماذج أولية لأجهزة الكمبيوتر الحديثة.

في ذلك الوقت ، كانت النماذج فريدة من نواح كثيرة. من حيث ميزاتها التقنية ، فقد تجاوزت العديد من نظائرها التي تم اختراعها قبل Blaise Pascal. ما هو تاريخ "باسكالينا"؟ أين يمكنك أن تجد هذه التصاميم الآن؟

النماذج الأولية

تم بذل محاولات لأتمتة عمليات الحوسبة لفترة طويلة. وكان العرب والصينيون الأكثر نجاحًا في هذه الأمور. هم الذين يعتبرون مكتشفو مثل هذا الجهاز مثل العداد. مبدأ العملية بسيط للغاية. لإجراء الحساب ، من الضروري نقل العظام من جزء إلى آخر. بالإضافة إلى ذلك ، جعلت المنتجات من الممكن إجراء عمليات الطرح. كانت مضايقات المعدادات العربية والصينية الأولىمرتبط فقط بحقيقة أن الحجارة تنهار بسهولة أثناء النقل. في بعض المتاجر في المناطق النائية ، لا يزال بإمكانك العثور على أبسط أنواع العداد العربي ، ومع ذلك ، يُطلق عليها الآن حسابات.

العداد العربي
العداد العربي

صلة المشكلة

بدأ باسكال بتصميم سيارته في سن ال 17. كانت فكرة الحاجة إلى أتمتة عمليات الحوسبة الروتينية للمراهق مدفوعة بتجربة والده. والحقيقة هي أن والد أحد العلماء اللامعين عمل كجباية ضرائب وأمضى وقتًا طويلاً جالسًا وراء حسابات مملة. استغرق التصميم نفسه وقتًا طويلاً وتطلب استثمارًا ماديًا وعقليًا وماديًا كبيرًا من العالم. في الحالة الأخيرة ، حصل بليز باسكال على مساعدة والده ، الذي سرعان ما أدرك فوائد تطوير ابنه.

المنافسين

بطبيعة الحال ، في ذلك الوقت لم يكن هناك حديث عن استخدام أي وسيلة حساب إلكترونية. تم تنفيذ كل شيء فقط بسبب الميكانيكا. تم اقتراح استخدام دوران العجلات لإجراء عملية الإضافة قبل باسكال بوقت طويل. على سبيل المثال ، الجهاز الذي تم إنشاؤه عام 1623 بواسطة Wilhelm Schickard لم يكن أقل شعبية في وقت واحد. ومع ذلك ، في آلة باسكال ، تم اقتراح بعض الابتكارات التقنية التي تبسط بشكل كبير عملية الإضافة. على سبيل المثال ، طور مخترع فرنسي مخططًا لتحويل وحدة تلقائيًا عندما ينتقل الرقم إلى أعلى مرتبة. هذا جعل من الممكن إضافة أرقام متعددة الأرقام دون تدخل بشري في عملية العد ، مما أدى عمليا إلى القضاء على مخاطر الأخطاء وعدم الدقة.

المظهر ومبدأ التشغيل

بصريًا ، بدت آلة التجميع الأولى لباسكال وكأنها صندوق معدني عادي ، حيث توجد التروس المتصلة ببعضها البعض. يقوم المستخدم ، من خلال دوران عجلات الاتصال ، بتعيين القيم اللازمة له. تم تمييز كل منهم بأرقام من 0 إلى 9. عندما تم إجراء ثورة كاملة ، قام الترس بتغيير الترس المجاور (المقابل لمستوى أعلى) بوحدة واحدة.

جهاز باسكال للحوسبة الآلية
جهاز باسكال للحوسبة الآلية

النموذج الأول يحتوي على خمسة تروس فقط. بعد ذلك ، خضعت آلة الحساب الخاصة بـ Blaise Pascal لبعض التغييرات فيما يتعلق بالزيادة في عدد التروس. كان هناك 6 منهم ، ثم ارتفع هذا الرقم إلى 8. أتاح هذا الابتكار إمكانية إجراء حسابات تصل إلى 9،999،999. ظهرت الإجابة في الجزء العلوي من الجهاز.

عمليات

يمكن للعجلات في آلة حساب باسكال أن تدور في اتجاه واحد فقط. نتيجة لذلك ، كان المستخدم قادرًا فقط على إجراء عمليات الإضافة. مع بعض المهارة ، تم تكييف الأجهزة أيضًا من أجل الضرب ، ولكن في هذه الحالة كان إجراء الحسابات أكثر صعوبة بشكل ملحوظ. كانت هناك حاجة لإضافة نفس الأرقام عدة مرات متتالية ، وهو أمر غير مريح للغاية. عدم القدرة على تدوير العجلة في الاتجاه المعاكس لا يسمح بالحسابات ذات الأرقام السالبة.

آلة باسكال
آلة باسكال

توزيع

منذ إنشاء النموذج الأولي ، صنع العالم حوالي 50 جهازًا. أثارت آلة باسكال الميكانيكية اهتمامًا غير مسبوق بفرنسا. للسوء الحظ ، لم يكن المنتج قادرًا على الفوز بتوزيع واسع ، على الرغم من الصدى بين عامة الناس وفي المجتمع العلمي.

كانت المشكلة الرئيسية للمنتجات هي ارتفاع تكلفتها. كان الإنتاج مكلفًا ، وبطبيعة الحال ، كان لهذا تأثير سلبي على السعر النهائي للجهاز بأكمله. كانت الصعوبات في الإصدار هي التي أدت إلى حقيقة أن العالم كان قادرًا على بيع ما لا يزيد عن 16 نموذجًا طوال حياته. قدر الناس جميع مزايا الحساب التلقائي ، لكنهم لم يرغبوا في استخدام الأجهزة.

البنوك

التركيز الرئيسي في تنفيذ وضع بليز باسكال على البنوك. لكن المؤسسات المالية ، في معظمها ، رفضت شراء آلة للتسويات التلقائية. نشأت المشاكل بسبب السياسة النقدية المعقدة لفرنسا. في البلاد في ذلك الوقت كان هناك ليفرس ومنكر وسوس. واحد ليفر يتألف من 20 سوس ، وصوص من 12 منكر. أي أن النظام العشري كان غائبًا على هذا النحو. هذا هو السبب في أنه كان من المستحيل تقريبًا استخدام آلة باسكال في القطاع المصرفي في الواقع. تحولت فرنسا إلى نظام الحساب المعتمد في البلدان الأخرى فقط في عام 1799. ومع ذلك ، حتى بعد هذا الوقت ، كان استخدام الجهاز الآلي معقدًا بشكل ملحوظ. وقد عالج هذا بالفعل الصعوبات المذكورة سابقًا في الإنتاج. كان العمل يدويًا في الغالب ، لذلك تطلبت كل آلة عملاً شاقًا. نتيجة لذلك ، توقفوا ببساطة عن صنعها من حيث المبدأ.

تطور آلات باسكال
تطور آلات باسكال

دعم من السلطات

واحدة من أولى آلات الحساب الأوتوماتيكية التي قدمها بليز باسكال إلى المستشارحذر. كان رجل الدولة هذا هو الذي دعم العالم المبتدئ في المراحل الأولى من إنشاء جهاز آلي. في الوقت نفسه ، تمكن المستشار من الحصول على امتيازات من الملك لإنتاج هذه الوحدة خصيصًا لباسكال. على الرغم من أن اختراع الآلة كان مملوكًا بالكامل للعالم نفسه ، لم يتم تطوير قانون براءات الاختراع في فرنسا في ذلك الوقت. تم الحصول على الامتياز الملكي عام 1649.

مبيعات

كما قيل أعلاه ، لم تحصل آلة باسكال على توزيع واسع. كان العالم نفسه يعمل فقط في تصنيع الأجهزة ، وكان صديقه روبرفال مسؤولاً عن البيع.

تطوير

تم أخذ مبدأ دوران التروس الميكانيكية المطبق في كمبيوتر باسكال كأساس لتطوير أجهزة أخرى مماثلة. يُنسب أول تحسن ناجح إلى أستاذ الرياضيات الألماني لايبنيز. تم إنشاء آلة الجمع بتاريخ 1673. تم إجراء إضافات الأرقام أيضًا في النظام العشري ، لكن الجهاز نفسه تميز بوظائف رائعة. الحقيقة هي أنه بمساعدتها ، لم يكن من الممكن فقط إجراء عملية الجمع ، ولكن أيضًا الضرب والطرح والقسمة وحتى استخراج الجذر التربيعي. أضاف العالم عجلة خاصة للتصميم مما جعل من الممكن تسريع عمليات الإضافة المتكررة.

فيلهلم ليبنيز
فيلهلم ليبنيز

قدم ليبنيز منتجه في فرنسا وإنجلترا. وصلت إحدى السيارات إلى الإمبراطور الروسي بطرس الأكبر ، الذي قدمها إلى العاهل الصيني. كان المنتج بعيدًا عن الكمال. العجلة التي اخترعها لايبنتز لإجراء عملية الطرح لاحقًابدأ استخدامه في آلات إضافة أخرى.

آلة الحوسبة Leibniz
آلة الحوسبة Leibniz

يعود النجاح التجاري الأول لأجهزة الكمبيوتر الميكانيكية إلى عام 1820. تم إنشاء الآلة الحاسبة من قبل المخترع الفرنسي تشارلز كزافييه توماس دي كولمار. يشبه مبدأ التشغيل من نواحٍ عديدة آلة باسكال ، لكن الجهاز نفسه أصغر حجمًا ، ومن الأسهل تصنيعه قليلاً وأرخص سعرًا. هذا ما حدّده سلفا نجاح التجار

مصير الخلق

طوال حياته ، ابتكر العالم حوالي 50 آلة ، ولم ينج منها سوى عدد قليل حتى يومنا هذا. الآن أصبح من الممكن بشكل موثوق تتبع مصير 6 أجهزة فقط. أربعة نماذج في المخزن الدائم في متحف باريس للفنون والحرف ، واثنان آخران في المتحف في كليرمونت. وجدت أجهزة الحوسبة المتبقية منزلها في مجموعات خاصة. ليس معروفًا على وجه اليقين من يملكها الآن. قابلية الخدمة للوحدات هي أيضًا تحت سؤال كبير.

ظهور آلة باسكال
ظهور آلة باسكال

آراء

يربط بعض كتاب السير بين تطوير وإنشاء آلة إضافة باسكال بصحة المخترع نفسه. كما ذكرنا سابقًا ، بدأ العالم عمله الأول في شبابه. لقد طالبوا المؤلف بجهد هائل من القوة العقلية والبدنية. تم تنفيذ العمل لمدة 5 سنوات تقريبًا. نتيجة لذلك ، بدأ بليز باسكال في متابعة حالات الصداع الشديدة ، والتي رافقته بعد ذلك لبقية حياته.

موصى به: