Вычислительные машины 19 века

Ручной этап (VI век до н.э. - XVII век н.э.)

Нетрудно догадаться, что первым счетным устройством человека были его пальцы. Пальцы оказались прекрасной вычислительной машиной. С их помощью можно было считать до 5, а если взять две руки, то и до 10. А в странах, где люди ходили босиком, по пальцам легко было считать до 20.

Издревле употреблялся еще один вид инструментального счета – Бирка.

      Также применялись узелки на веревках, значительно позже получившие мощное развитие у инков. Система цветных веревок с завязанными на них узелками у них называлась «кипу».

Бирки и веревки с узелками уже не могли удовлетворить возраставшие в связи с развитием торговли потребности в средствах вычисления.

Многие тысячелетия люди выкристаллизовывали приёмы счёта. Развитие приспособлений для счета в то время шло медленно, и причин этому было несколько:

1) не было существенной необходимости в развитии счёта;

2) практически не происходил обмен опытом из-за отсутствия связи между прогрессивными людьми древности, и возможные изобретения попросту не получали распространения;

3) мозг человека не был в достаточной мере приспособлен к абстрактному мышлению.

Китайцы, индийцы, перуанцы использовали для представления чисел и счета веревки с узелками. В древнем Риме появился CALCULI, или ABACULI, и изготовлялся из бронзы, камня, слоновой кости или цветного стекла. Слово CALCULUS означает «галька», «голыш». От этого слова произошло позднейшее латинское CALCULATORE (вычислять) и наше - «калькуляция».

На Руси долгое время считали по косточкам, раскладываемым в кучки. Примерно с XV века получил распространение "дощаной счет".

Но ни абак, ни выше перечисленные предметы были лишь вычислительные приспособления. История создания средств цифровой вычислительной техники уходит в глубь веков. Она увлекательна и поучительна, с нею связаны имена выдающихся ученых мира:

Она увлекательна и поучительна, с нею связаны имена выдающихся ученых мира:

1. Итальянский ученый Леонардо да Винчи изобрел первый цифровой сумматор, своеобразный зародыш будущего электронного сумматора - важнейшего элемента современных ЭВМ, пока еще механический, очень примитивный (с ручным управлением);

2. Немецкий ученый Вильгельм Шиккард изобрел первое в мире автоматическое устройство для выполнения операции сложения было создано на базе механических часов - «суммирующими часами»;

3. Шотландец Джон Непер придумал в 1617 г. способ перемножения и деления чисел, заменив их сложение и вычитание.Его инструмент, получил название «костяшки Непера» (или «палочки Непера»). Манипуляции с блоками позволяют извлекать квадратные или кубические корни, умножать и делить большие числа;

4. Изобретателями первых логарифмических линеек считают Уильяма Отреда и Ричарда Деламейна;

5. В 1654 году англичанин Роберт Биссакер предложил конструкцию прямоугольной логарифмической линейки, сохранившуюся в принципе до нашего времени. Аналогичную конструкцию изобрел в 1657 году лондонский учитель математики Сет Патридж;

6. Важные усовершенствования в конструкции прямоугольной логарифмической линейки внес в 1683 году Томас Эверард, механик и налоговый чиновник. Его линейка, предназначавшаяся главным образом для определения объемов различных сосудов и емкостей, состоящая из корпуса и двух движков, которые перемещались в пазах на лицевой и тыльной сторонах корпуса. На этой линейке впервые применена обратная шкала. Ее использование позволяло находить глубину различных бочонков стандартного объема.

Механический период (с XVII века до начала XX века)

Машины, экономящие время

На протяжении сотен лет устройство, создававшееся для облегчения выполнения вычислительных операций, по принципу действия были так же просты, как счеты.

Однако в начале 17 века, когда математика стала играть ключевую роль в науке, специалисты в области физики и астрономии столкнулись с необходимостью произведения сложных и громоздких вычислений. Потребность в более совершенных вычислительных инструментах становилась все более очевидной.

Требовались машины, которые были бы способны выполнять большой объем вычислений с высокой точностью и за малое время. Другими словами, это должны были быть машины, делающие процесс вычислений достаточно простым и экономящие время.

      В XVII веке положение меняется. Европейские мыслители той эпохи были увлечены идеей создания счётных устройств. Здесь свою лепту внесли следующие ученые:

1. Блез Паскаль создает действующую суммирующую машину ("паскалину") - более компактное суммирующее устройство, которое стало первым в мире механическим калькулятором. Паскалина позволяла суммировать десятичные числа;

2. Готфрид Вильгельм фон Лейбниц (1646 - 1716) изобрел механический калькулятор (арифмометр), идея ступенчатого валика;

3. Жозеф Мари Жаккар изобрел первый образец машины, управляемой введением в нее информации.

С середины XIX века целое столетие в Европе находили широкое применение при арифметических расчётах так называемые механические вычислительные машины, или автоматические арифмометры - первые счётные машины непрерывного действия. Они были как бы прообразом будущих поколений быстродействующих электронно-вычислительных машин; ведь слово «компьютер» в современном понимании есть не что иное, как электронно-вычислительная машина (ЭВМ).

Вычислительные машины 19 века.

Следующий важный этап развития ВТ приходится на 19 век. Это был век выдающихся изобретений. Чтобы создать такие машины, которые решали бы задачи быстрее и проще, чем это делают люди, в ход были пущены старые идеи и новые теории.

Завершающий шаг в эволюции цифровых вычислительных устройств (механического типа) сделал английский ученый Чарльз Беббидж (1791-1871). Блестящий математик, великолепно владеющий численными методами вычислений. Бэббидж, является первым автором идеи создания вычислительной машины, которая в наши дни называется компьютером. Друг Бэббиджа, Ада Августа Байрон Кинг, графиня Лавлейс (1815 – 1852) – дочь лорда Байрона, показала, как можно использовать аналитическую машину, машину для выполнения ряда конкретных вычислений. Она писала программы и составила также описание принципов работы машины.
Чарльза Бэббиджа считают изобретателем компьютера, а Аду Лавлейс называют первым программистом компьютера. Многими понятиями, введенными Адой Лавлейс в описаниях тех первых в мире программ, широко пользуются современные программисты.

Вильгодт Теофилович Однер все свои патентованный изобретения сделал в России: механический способ нумерации денежных знаков, машинка для изготовления папирос, механический ящик для тайного голосования, турникеты. Однако главным достижением Однера стал арифмометр, надо признать, что до Однера тоже были арифмометры - системы К.Томаса.

 

 

Приложение 1

 

 

Достижения «ручного периода»

 

Леонардо да Винчи изобрел первый цифровой сумматор
Вильгельм Шиккард изобрел первое в мире автоматическое устройство для выполнения операции сложения
Джон Непер придумал «костяшки Непера» (или «палочки Непера»)
Уильям Отред и Ричард Деламейн изобрели первые логарифмические линейки. Усовершенствовали - Роберт Биссакер и Сет Патридж

 

Приложение 2

 

 

Достижения «механического периода»

Блез Паскаль создает первый в мире механический калькулятор
Готфрид Вильгельм фон Лейбниц изобрел механический калькулятор (арифмометр)
Жозеф Мари Жаккар изобрел первый образец машины, управляемой введением в нее информации

 

 

Приложение 3

 

 

Достижения «электронного периода»

 

Чарльз Беббидж - автор идеи создания вычислительной машины, которая в наши дни называется компьютером
Вильгодт Теофилович Однер усовершенствовал арифмометр