პასკალის შემაჯამებელი მანქანა: შექმნის ისტორია, მოწყობილობა და მისი განვითარება

Სარჩევი:

პასკალის შემაჯამებელი მანქანა: შექმნის ისტორია, მოწყობილობა და მისი განვითარება
პასკალის შემაჯამებელი მანქანა: შექმნის ისტორია, მოწყობილობა და მისი განვითარება
Anonim

გენიოსი ხალხი ყველაფერში ბრწყინვალეა. ეს ჩვეულებრივი განცხადება სრულად ეხება ფრანგ მეცნიერ ბლეზ პასკალს. გამომგონებლის კვლევითი ინტერესები მოიცავდა ფიზიკასა და მათემატიკას, ლიტერატურას და ფილოსოფიას. სწორედ პასკალი ითვლება მათემატიკური ანალიზის ერთ-ერთ ფუძემდებლად, ჰიდროდინამიკის ფუნდამენტური კანონის ავტორად. ის ასევე ცნობილია, როგორც მექანიკური კომპიუტერების პირველი შემქმნელი. ეს მოწყობილობები თანამედროვე კომპიუტერების პროტოტიპებია.

იმ დროს მოდელები მრავალი თვალსაზრისით უნიკალური იყო. ტექნიკური მახასიათებლების მიხედვით, მათ გადააჭარბეს ბლეზ პასკალამდე გამოგონებულ ბევრ ანალოგს. როგორია "პასკალინას" ისტორია? სად შეგიძლიათ იპოვოთ ეს დიზაინი ახლა?

პირველი პროტოტიპები

გამოთვლითი პროცესების ავტომატიზაციის მცდელობები დიდი ხანია გაკეთდა. ამ საკითხებში ყველაზე წარმატებულები არაბები და ჩინელები იყვნენ. სწორედ ისინი ითვლებიან ისეთი მოწყობილობის აღმომჩენებად, როგორიცაა აბაკუსი. მოქმედების პრინციპი საკმაოდ მარტივია. გამოთვლის განსახორციელებლად აუცილებელია ძვლების ერთი ნაწილიდან მეორეზე გადატანა. პროდუქტებმა დამატებით შესაძლებელი გახადა გამოკლების ოპერაციების განხორციელება. პირველი არაბული და ჩინური აბაკუსის უხერხულობა იყოდაკავშირებულია მხოლოდ იმასთან, რომ გადატანის დროს ქვები ადვილად იშლებოდა. გარეუბანში მდებარე ზოგიერთ მაღაზიაში მაინც შეგიძლიათ იპოვოთ არაბული აბაკუსის უმარტივესი სახეობები, თუმცა ახლა მათ ანგარიშებს უწოდებენ.

არაბული აბაკუსი
არაბული აბაკუსი

პრობლემის აქტუალობა

პასკალმა თავისი მანქანის დიზაინი 17 წლის ასაკში დაიწყო. მოზარდის რუტინული გამოთვლითი პროცესების ავტომატიზაციის აუცილებლობის იდეა გამოწვეული იყო საკუთარი მამის გამოცდილებით. ფაქტია, რომ ბრწყინვალე მეცნიერის მშობელი გადასახადების ამკრეფად მუშაობდა და დიდხანს იჯდა დამღლელი გამოთვლების მიღმა. თავად დიზაინს დიდი დრო დასჭირდა და მეცნიერისგან დიდი ფიზიკური, გონებრივი და მატერიალური ინვესტიცია მოითხოვა. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, ბლეზ პასკალს დაეხმარა საკუთარი მამა, რომელმაც სწრაფად გააცნობიერა მისი შვილის განვითარების სარგებელი.

კონკურენტები

ბუნებრივია, იმ დროს არ იყო საუბარი რაიმე ელექტრონული გამოთვლის საშუალების გამოყენებაზე. ყველაფერი მხოლოდ მექანიკის წყალობით განხორციელდა. ბორბლების ბრუნვის გამოყენება დამატების ოპერაციის განსახორციელებლად შემოთავაზებული იყო პასკალამდე დიდი ხნით ადრე. მაგალითად, ერთ დროს არანაკლებ პოპულარული იყო ვილჰელმ შიკარდის მიერ 1623 წელს შექმნილი მოწყობილობა. ამასთან, პასკალის მანქანაში შემოთავაზებული იქნა გარკვეული ტექნიკური სიახლეები, რომლებიც მნიშვნელოვნად ამარტივებს დამატების პროცესს. მაგალითად, ფრანგმა გამომგონებელმა შეიმუშავა ერთეულის ავტომატურად გადაცემის სქემა, როდესაც რიცხვი გადადის უმაღლეს რანგში. ამან შესაძლებელი გახადა მრავალნიშნა რიცხვების დამატება დათვლის პროცესში ადამიანის ჩარევის გარეშე, რაც პრაქტიკულად გამორიცხავს შეცდომებისა და უზუსტობების რისკს.

გარეგნობა დამუშაობის პრინციპი

ვიზუალურად, პასკალის პირველი შემაჯამებელი მანქანა ჩვეულებრივი ლითონის ყუთს ჰგავდა, რომელშიც ერთმანეთთან დაკავშირებული მექანიზმები იყო განთავსებული. მომხმარებელი, ციფერბლატის ბორბლების ბრუნვის საშუალებით, ადგენს მისთვის აუცილებელ მნიშვნელობებს. თითოეული მათგანი მონიშნული იყო ნომრებით 0-დან 9-მდე. როდესაც სრული შემობრუნება განხორციელდა, გადაცემათა კოლოფი გადაანაცვლა მეზობელი (შეესაბამება უფრო მაღალ დონეს) ერთი ერთეულით.

პასკალის მექანიზებული გამოთვლითი მოწყობილობა
პასკალის მექანიზებული გამოთვლითი მოწყობილობა

პირველ მოდელს მხოლოდ ხუთი გადაცემათა კოლოფი ჰქონდა. შემდგომში ბლეზ პასკალის გამომთვლელმა მანქანამ განიცადა გარკვეული ცვლილებები გადაცემათა რაოდენობის მატებასთან დაკავშირებით. იყო 6 მათგანი, შემდეგ ეს რიცხვი გაიზარდა 8-მდე. ამ ინოვაციამ შესაძლებელი გახადა გამოთვლების განხორციელება 9999999-მდე. პასუხი გამოჩნდა მოწყობილობის თავზე.

ოპერაციები

პასკალის გამომთვლელ მანქანაში ბორბლებს მხოლოდ ერთი მიმართულებით შეეძლო ბრუნვა. შედეგად, მომხმარებელს მხოლოდ დამატების ოპერაციების შესრულება შეეძლო. გარკვეული ოსტატობით, მოწყობილობები ასევე ადაპტირებული იყო გამრავლებისთვის, მაგრამ ამ შემთხვევაში შესამჩნევად უფრო რთული იყო გამოთვლების შესრულება. საჭირო იყო ერთი და იგივე რიცხვების ზედიზედ რამდენჯერმე დამატება, რაც უკიდურესად მოუხერხებელი იყო. ბორბლის საპირისპირო მიმართულებით მობრუნების შეუძლებლობა არ იძლეოდა გამოთვლების საშუალებას უარყოფითი რიცხვებით.

პასკალის მანქანა
პასკალის მანქანა

დისტრიბუცია

პროტოტიპის შექმნის დღიდან მეცნიერმა 50-მდე მოწყობილობა შექმნა. პასკალის მექანიკურმა მანქანამ საფრანგეთში არნახული ინტერესი გამოიწვია. რომსამწუხაროდ, პროდუქტმა ვერასოდეს მოიპოვა ფართო გავრცელება, მიუხედავად ფართო საზოგადოებისა და სამეცნიერო საზოგადოების რეზონანსისა.

პროდუქციის მთავარი პრობლემა მათი მაღალი ღირებულება იყო. წარმოება ძვირი იყო, ბუნებრივია, ეს უარყოფითად იმოქმედა მთლიანი მოწყობილობის საბოლოო ფასზე. ეს იყო გამოშვების სირთულეები, რამაც გამოიწვია ის, რომ მეცნიერმა მთელი ცხოვრების განმავლობაში შეძლო არაუმეტეს 16 მოდელის გაყიდვა. ხალხი აფასებდა ავტომატური გაანგარიშების ყველა უპირატესობას, მაგრამ არ სურდა მოწყობილობების აღება.

ბანკები

მთავარი აქცენტი ბლეზ პასკალის განხორციელებაში ბანკებზე დადო. მაგრამ ფინანსურმა ინსტიტუტებმა, უმეტესწილად, უარი თქვეს ავტომატური ანგარიშსწორებისთვის აპარატის შეძენაზე. პრობლემები წარმოიშვა საფრანგეთის რთული მონეტარული პოლიტიკის გამო. იმ დროს ქვეყანაში იყო ლივრები, უარმყოფელები და სოუსი. ერთი ლივრი 20 სოუსისგან შედგებოდა, სოუსი კი 12 დენისგან. ანუ ათობითი სისტემა, როგორც ასეთი, არ იყო. სწორედ ამიტომ, პრაქტიკულად შეუძლებელი იყო პასკალის მანქანის გამოყენება საბანკო სექტორში. საფრანგეთი სხვა ქვეყნებში მიღებულ გაანგარიშების სისტემაზე მხოლოდ 1799 წელს გადავიდა. თუმცა, ამ დროის შემდეგაც, ავტომატური მოწყობილობის გამოყენება შესამჩნევად გართულდა. ამან უკვე მოაგვარა წარმოებაში ადრე ნახსენები სირთულეები. შრომა ძირითადად ხელით იყო, ამიტომ თითოეული მანქანა საჭიროებდა მტკივნეულ სამუშაოს. შედეგად, მათ უბრალოდ შეწყვიტეს მათი დამზადება პრინციპში.

პასკალის მანქანების ევოლუცია
პასკალის მანქანების ევოლუცია

ხელისუფლების მხარდაჭერა

ერთ-ერთი პირველი ავტომატური გამომთვლელი მანქანა ბლეზ პასკალმა წარუდგინა კანცლერსსეგიერი. სწორედ ამ სახელმწიფო მოღვაწემ დაუჭირა მხარი დამწყებ მეცნიერს ავტომატური მოწყობილობის შექმნის ადრეულ ეტაპზე. ამავდროულად, კანცლერმა მოახერხა მეფისგან მიეღო პრივილეგიები ამ ერთეულის წარმოებისთვის სპეციალურად პასკალისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ აპარატის გამოგონება მთლიანად თავად მეცნიერს ეკუთვნოდა, საპატენტო კანონი იმ დროს საფრანგეთში არ იყო შემუშავებული. სამეფო პრივილეგია მიიღეს 1649 წელს.

გაყიდვები

როგორც ზემოთ ითქვა, პასკალის მანქანამ არ მოიპოვა ფართო გავრცელება. თავად მეცნიერი მხოლოდ მოწყობილობების დამზადებით იყო დაკავებული, გაყიდვაზე პასუხისმგებელი იყო მისი მეგობარი რობერვალი.

განვითარება

პასკალის კომპიუტერში დანერგილი მექანიკური გადაცემათა როტაციის პრინციპი, სხვა მსგავსი მოწყობილობების შემუშავების საფუძვლად იქნა მიღებული. პირველი წარმატებული გაუმჯობესება მიეკუთვნება მათემატიკის გერმანელ პროფესორ ლაიბნიცს. დანამატის მანქანის შექმნა 1673 წლით თარიღდება. რიცხვების შეკრება ხდებოდა ათობითი სისტემაშიც, მაგრამ თავად მოწყობილობა გამოირჩეოდა დიდი ფუნქციონირებით. ფაქტია, რომ მისი დახმარებით შესაძლებელი გახდა არა მხოლოდ შეკრების განხორციელება, არამედ კვადრატული ფესვის გამრავლება, გამოკლება, გაყოფა და კიდევ ამოღება. მეცნიერმა დიზაინს დაამატა სპეციალური ბორბალი, რამაც შესაძლებელი გახადა განმეორებითი დამატების ოპერაციების დაჩქარება.

ვილჰელმ ლაიბნიცი
ვილჰელმ ლაიბნიცი

ლაიბნიცმა თავისი პროდუქტი საფრანგეთსა და ინგლისში წარადგინა. ერთ-ერთი მანქანა რუსეთის იმპერატორ პეტრე დიდთანაც კი მივიდა, რომელმაც ის ჩინეთის მონარქს აჩუქა. პროდუქტი შორს იყო სრულყოფილი. ბორბალი, რომელიც ლაიბნიცმა გამოიგონა გამოკლების განსახორციელებლად, შემდგომშიდაიწყო გამოყენება სხვა დამამატებელ მანქანებში.

ლაიბნიცის გამოთვლითი მანქანა
ლაიბნიცის გამოთვლითი მანქანა

მექანიკური კომპიუტერების პირველი კომერციული წარმატება თარიღდება 1820 წლით. კალკულატორი შექმნა ფრანგმა გამომგონებელმა ჩარლზ ქსავიერ თომას დე კოლმარმა. მოქმედების პრინციპი მრავალი თვალსაზრისით ჰგავს პასკალის აპარატს, მაგრამ თავად მოწყობილობა უფრო პატარაა, მისი დამზადება ცოტა ადვილია და იაფია. სწორედ ამან განაპირობა ვაჭრების წარმატება.

შექმნის ბედი

მთელი ცხოვრების მანძილზე მეცნიერმა შექმნა 50-მდე მანქანა, მათგან მხოლოდ რამდენიმეა "გადარჩენილი" დღემდე. ახლა უკვე საიმედოდ არის შესაძლებელი მხოლოდ 6 მოწყობილობის ბედის მიკვლევა. ოთხი მოდელი ინახება პარიზის ხელოვნებისა და ხელოსნობის მუზეუმში, კიდევ ორი კლერმონის მუზეუმში. დანარჩენმა გამომთვლელმა მოწყობილობებმა საკუთარი სახლი კერძო კოლექციებში იპოვეს. ვის ეკუთვნის ისინი ახლა დანამდვილებით უცნობია. ერთეულების მომსახურეობა ასევე დიდი კითხვის ქვეშ დგას.

პასკალის აპარატის გარეგნობა
პასკალის აპარატის გარეგნობა

აზრები

ზოგიერთი ბიოგრაფი პასკალის დამამატებელი მანქანის შემუშავებასა და შექმნას თავად გამომგონებლის ჯანმრთელობას უკავშირებს. როგორც ზემოთ აღინიშნა, მეცნიერმა თავისი პირველი მუშაობა ახალგაზრდობაში დაიწყო. ისინი ავტორისგან მოითხოვდნენ გონებრივი და ფიზიკური ძალის უზარმაზარ ძალისხმევას. სამუშაოები თითქმის 5 წლის განმავლობაში მიმდინარეობდა. ამის შედეგად ბლეზ პასკალმა დაიწყო ძლიერი თავის ტკივილი, რომელიც შემდეგ მას თან ახლდა სიცოცხლის ბოლომდე.

გირჩევთ: