Tạo ra máy cộng đầu tiên vào năm 1673. Thêm máy: wiki: Sự thật về nước Nga. Công cụ khác biệt của Charles Babbage

Kỹ thuật toán học có từ cuối thế kỷ 19 với việc phát minh ra máy cộng. Trong số đó có máy của Thomson và máy của Odhner. Loại thứ hai được coi là nguyên mẫu của tất cả các máy cộng; nó là một trong những loại phổ biến nhất. Máy cộng của Odhner đã từng tạo nên bước đột phá trong ngành này.

Máy cộng được phát minh vào năm 1874. Nhưng việc sản xuất máy cộng bắt đầu muộn hơn. Vào thời điểm đó, thiết kế của nó hóa ra là thiết bị thành công nhất trong số các thiết bị tương tự được cả thế giới biết đến vào thời điểm đó. Bộ phận chính của thiết bị được gọi là bánh xe Odhner, là một bánh xe có số răng thay đổi.

Máy cộng của Odhner

Bánh xe của Odhner có chín răng, góc giữa hai răng được biểu diễn bằng một. Máy cộng có một bánh xe được gán cho một chữ số. Nó hoạt động như sau: số răng được đòn bẩy kéo dài bằng số đã đặt.

Khi tay cầm được xoay, các răng ăn khớp với các bánh răng chạy không tải và quay bánh xe thanh ghi đếm. Góc quay của bánh xe này tỷ lệ thuận với số đặt trên cần gạt. Như vậy, số đã đặt đã được chuyển đến quầy.

Odhner không phải là người duy nhất nỗ lực phát triển một loại bánh xe như vậy. Poleni và Baldwin đã có bằng sáng chế cho những phát minh tương tự, nhưng họ không thể áp dụng chúng vào một thiết bị hoàn chỉnh. Vì vậy, Odner đã trở thành nhà phát triển thiết bị này.

Vilgoldt Teofilovich Odner

Odner sinh ra ở Thụy Điển vào năm 1869, và một thời gian sau ông chuyển đến Nga. Ông làm việc và sống ở St. Petersburg, đầu tiên là tại một nhà máy, sau đó phục vụ cho Đoàn thám hiểm mua sắm giấy tờ nhà nước, lúc đó là doanh nghiệp lớn nhất ở St. Đoàn thám hiểm đã tham gia vào việc mua sắm các giấy tờ nhà nước; nó được thành lập với mục đích kiểm soát và loại bỏ khả năng sản xuất hàng giả trong các nhà máy, vốn phổ biến trước khi nó xuất hiện.

Trong quá trình làm việc của mình, Odner đã thể hiện mình là một nhà phát minh xuất sắc với cách tiếp cận sáng tạo. Ông đã tham gia cơ giới hóa các khu vực sản xuất và đã thành công. Trong số những thứ khác, chiếc máy cộng của ông nhằm mục đích cơ giới hóa việc đánh số hóa đơn tín dụng - một hoạt động trước đây được thực hiện hoàn toàn thủ công. Nhờ ông mà chúng ta cũng có được những phát minh như cửa quay, sau này được sử dụng trên tàu hơi nước, thùng phiếu và khăn giấy.

Thêm máy

Thiết bị này có thiết kế đáng tin cậy, thành công đến mức sau một thời gian dài thực tế không có thay đổi nào. Ngoài ra, ưu điểm của thiết bị tính toán là các thông số vật lý và hình dạng thuận tiện, cho phép nó được sử dụng rộng rãi và do đó tạo điều kiện thuận lợi cho công việc của máy tính.

Các đặc điểm của thiết bị như sau:

  • âm lượng của thiết bị nhỏ, diện tích chiếm giữ chỉ 5 x 7 inch;
  • thiết bị có độ bền cao, cơ chế vận hành đơn giản nên dễ sửa chữa;
  • khi thay đổi kỹ năng làm việc, thao tác với máy cộng có thể được thực hiện khá nhanh chóng;
  • học cách làm việc với máy cộng không mất nhiều thời gian và không khó, mọi người đều có thể học cách làm việc với nó;
  • Máy cộng luôn tạo ra kết quả đúng ở đầu ra, miễn là mọi hành động đều được thực hiện chính xác.

Vì sau khi phát minh ra thiết bị của mình, Odhner không có đủ vốn để bắt đầu sản xuất nên ông quyết định chuyển giao quyền đối với phát minh này cho công ty Königsberger and Co. Thật không may, cô ấy chỉ chế tạo được một loạt máy tính cộng. Chúng được sản xuất tại nhà máy Ludwig Nobel và ngày nay người ta tin rằng chỉ có một thiết bị trong lô này còn tồn tại. Ví dụ độc đáo này nằm trong bảo tàng. Cơ sở được lấy từ các bằng sáng chế đầu tiên, giúp phân biệt máy cộng này với máy sản xuất hàng loạt bởi các tính năng sau:

  • Không giống như máy cộng thông thường, tay cầm của mẫu này quay theo hướng ngược lại: theo chiều kim đồng hồ khi trừ và ngược chiều kim đồng hồ khi cộng;
  • bộ đếm kết quả được đặt phía trên bộ đếm vòng quay;
  • các con số được viết trên bánh xe, và máy cộng có các cửa sổ đặc biệt để đọc chúng;
  • dung lượng chữ số của cơ chế cài đặt là tám, bộ đếm kết quả là mười và số vòng quay là bảy, ít hơn một chút so với các mẫu nối tiếp;
  • Các bộ phận có số 11 trên đó, được coi là số sê-ri.

Trong vài năm, Odhner đã nghiên cứu một phiên bản mới của máy cộng, và sau đó ông đã phát minh ra một thiết bị có thiết kế bao gồm các cơ cấu trung gian và cho phép xoay tay cầm theo hướng quen thuộc hơn với con người. Đối với phép tính cộng và trừ, giờ đây nó đã được quay theo chiều kim đồng hồ, nghĩa là cách xa chính nó. Các số cài đặt được đặt ở mặt trước và các quầy được đặt gần đó. Độ chính xác của phép tính cũng tăng lên vì có nhiều thanh ghi hơn.

Việc sản xuất máy móc mới và cải tiến đã bắt đầu vào năm 1886 trong một xưởng nhỏ. Nhưng cũng có một số khó khăn: hóa ra mọi quyền đều thuộc về công ty Keninsberg and Co., nên việc Odner sản xuất máy cộng là bất hợp pháp.

Năm 1890, ông nộp đơn lên Bộ Thương mại với yêu cầu cấp cho ông đặc quyền trong 10 năm để sản xuất máy móc cải tiến. Nhờ sự cho phép này, cuối cùng anh ta đã trở thành chủ sở hữu hợp pháp của phát minh. Xưởng nhỏ nơi nhà phát minh và các đối tác của ông bắt đầu sản xuất những mẫu thiết kế cải tiến đầu tiên đang dần mở rộng và trở thành một nhà máy. Trong năm đầu tiên làm việc, họ chỉ sản xuất được 500 máy cộng, và sau sáu năm, sản lượng hàng năm của họ lên tới 5.000 thiết bị như vậy.

Máy đo số học được biết đến rộng rãi và được trưng bày tại các triển lãm quốc tế. Năm 1893, chúng được trưng bày tại Triển lãm Thế giới ở Chicago và nhận được giải thưởng cao nhất, tiếp theo là huy chương bạc tại Triển lãm Công nghiệp Toàn Nga ở Nizhny Novgorod và huy chương vàng ở Brussels, cũng như ở Stockholm và Paris.

Năm 1807, ông trở thành chủ sở hữu duy nhất của nhà máy. Và kể từ năm 1897, máy cộng đã được đóng dấu “Nhà máy cơ khí Odner”. Bản thân Odner tiếp tục tham gia vào các hoạt động thiết kế, dần dần bắt đầu phát minh ra các mẫu mới và thiết kế của cơ chế được cải tiến. Các chữ số tiêu chuẩn của cơ chế cài đặt lúc đó là chín, mười ba cho bộ đếm kết quả và tám cho bộ đếm vòng quay. Ngoài ra, cỗ xe trở nên lớn hơn về sức chứa.

Máy cộng được bán bởi Trading House of Emmanuel Mitenets và có giá 115 rúp. Sau cái chết của V. T. Odner vì bệnh tim vào ngày 2 tháng 9 năm 1905, công việc của ông vẫn được bạn bè và người thân tiếp tục. Thương hiệu mới mà các thiết bị được sản xuất tại nhà máy có tên là “Odner-origin”. Sau cuộc cách mạng, nhà máy được đổi tên và việc sản xuất máy cộng ngừng hoạt động.

Việc sản xuất máy tính cơ khí được hồi sinh vào những năm 1920 tại Nhà máy Cơ khí Quốc gia Dzerzhinsky ở Moscow. Dần dần, các máy bổ sung được cải tiến và chúng bắt đầu được sản xuất dưới các nhãn hiệu khác: “Soyuz”, “Dynamo”, “Felix”. Sau này là phổ biến nhất. Máy cộng Felix được phân biệt bởi kích thước nhỏ hơn và cơ chế vận chuyển được cải tiến. Rất nhiều trong số chúng được sản xuất tại Liên Xô, vài triệu máy trong hơn 40 năm mà không có những thay đổi đáng kể về thiết kế của thiết bị.

Phát triển hơn nữa của máy thêm

Việc sản xuất và phát hành các thiết bị vẫn tiếp tục trên khắp thế giới. Trong số đó, nổi tiếng nhất là “Facit”, “Voltaire”, “Merchant” và những thứ khác. "Facit" là hậu duệ trực tiếp của máy cộng của hệ thống Odhner. Năm 1932, máy bổ sung bàn phím đầu tiên được phát triển trên cơ sở của nó. Các máy cộng cơ điện đầu tiên được phát triển dưới thương hiệu Brunswi, Walter và Triumphator. Một cỗ máy tương tự trong nước “VK-1” được tạo ra tại nhà máy Penza “Schetmash” vào năm 1951.

Sau đó, nó trở thành cơ sở để sản xuất các loại máy bán tự động có mười phím “VK-2”, “VK-3”, loại máy này đã có lúc trở nên rất phổ biến.

Một trong những cải tiến thành công nhất của máy cộng Oddner được sản xuất ở Liên Xô là máy Felix. Nó hoạt động đáng tin cậy và được phổ biến rộng rãi.

Bây giờ việc thêm máy được coi là hiếm. Chúng có thể được tìm thấy chủ yếu trong các bảo tàng và bộ sưu tập tư nhân. Và giá thành của những mẫu sớm nhất và hiếm nhất có thể khá cao.

Thêm máy(từ tiếng Hy Lạp αριθμός - “số”, “đếm” và tiếng Hy Lạp μέτρον - “đo”, “mét”) - một máy tính cơ học để bàn (hoặc di động) được thiết kế để nhân và chia chính xác, cũng như để cộng và trừ .

Máy tính để bàn hoặc di động: Thông thường, các máy bổ sung là máy tính để bàn hoặc "gắn trên đầu gối" (như máy tính xách tay hiện đại); đôi khi có những mẫu bỏ túi. Điều này phân biệt chúng với các máy tính đặt trên sàn lớn như máy lập bảng (T-5M) hoặc máy tính cơ học (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).

Cơ khí: Các số được nhập vào máy cộng, chuyển đổi và truyền tới người dùng (hiển thị trong cửa sổ quầy hoặc in trên băng) chỉ bằng các thiết bị cơ khí. Trong trường hợp này, máy cộng có thể chỉ sử dụng bộ truyền động cơ học hoặc thực hiện một phần thao tác bằng động cơ điện (máy cộng tiên tiến nhất - máy tính, ví dụ "Facit CA1-13", sử dụng động cơ điện cho hầu hết mọi thao tác) .

Tính toán chính xác: Máy đo số học là thiết bị kỹ thuật số (không phải analog, chẳng hạn như thước trượt). Vì vậy, kết quả tính toán không phụ thuộc vào lỗi đọc và hoàn toàn chính xác.

Nhân và chia: Máy đo số học được thiết kế chủ yếu để nhân và chia. Do đó, hầu hết tất cả các máy cộng đều có thiết bị hiển thị số phép cộng và phép trừ - một bộ đếm vòng quay (vì phép nhân và chia thường được thực hiện dưới dạng phép cộng và phép trừ tuần tự; để biết thêm chi tiết, hãy xem bên dưới).

Cộng và trừ: Máy cộng có thể thực hiện phép cộng và phép trừ. Nhưng trên các mô hình đòn bẩy nguyên thủy (ví dụ: trên Felix), các thao tác này được thực hiện rất chậm - nhanh hơn phép nhân và chia, nhưng chậm hơn đáng kể so với các máy cộng đơn giản nhất hoặc thậm chí thủ công.

Không lập trình được: Khi làm việc trên máy cộng, thứ tự các thao tác luôn được đặt thủ công - ngay trước mỗi thao tác, bạn nên nhấn phím tương ứng hoặc xoay cần gạt tương ứng. Tính năng này của máy cộng không được bao gồm trong định nghĩa, vì thực tế không có loại tương tự có thể lập trình được của máy cộng.

Công cụ khác biệt của Charles Babbage

Hình 9. Công cụ khác biệt của Charles Babbage

Lịch sử sáng tạo

Charles Babbage, khi ở Pháp, đã làm quen với các tác phẩm của Gaspard de Prony, người từng giữ chức vụ đứng đầu cục điều tra dân số dưới chính phủ Pháp từ năm 1790 đến năm 1800. Prony, người được giao nhiệm vụ hiệu chỉnh và cải thiện các bảng lượng giác logarit để chuẩn bị cho việc giới thiệu hệ mét, đã đề xuất chia công việc thành ba cấp độ. Ở cấp độ cao nhất, một nhóm các nhà toán học nổi tiếng đã tham gia vào việc rút ra các biểu thức toán học phù hợp cho các phép tính số. Nhóm thứ hai tính toán các giá trị hàm cho các đối số cách nhau năm hoặc mười khoảng. Các giá trị được tính toán đã được đưa vào bảng dưới dạng giá trị tham chiếu. Sau đó, các công thức được gửi đến nhóm thứ ba, nhóm có nhiều thành viên nhất, trong đó các thành viên thực hiện các phép tính thông thường và được gọi là “máy tính”. Họ chỉ được yêu cầu cộng và trừ cẩn thận theo trình tự được xác định bởi các công thức nhận được từ nhóm thứ hai.

Công trình của De Prony (chưa bao giờ hoàn thành do thời cách mạng) khiến Babbage nghĩ đến khả năng tạo ra một cỗ máy có thể thay thế nhóm thứ ba - máy tính. Năm 1822, Babbage xuất bản một bài báo mô tả một cỗ máy như vậy và nhanh chóng bắt đầu chế tạo nó trong thực tế. Là một nhà toán học, Babbage đã quen thuộc với phương pháp tính gần đúng các hàm bằng đa thức và tính sai phân hữu hạn. Để tự động hóa quá trình này, ông bắt đầu thiết kế một cỗ máy có tên là - sự khác biệt. Máy này phải có khả năng tính toán các giá trị của đa thức lên đến lũy thừa thứ sáu với độ chính xác lên tới chữ số thứ 18.

Cùng năm 1822, Babbage đã chế tạo một mô hình động cơ khác biệt, bao gồm các con lăn và bánh răng, quay thủ công bằng một đòn bẩy đặc biệt. Sau khi nhận được sự ủng hộ của Hiệp hội Hoàng gia, vốn coi công trình của ông “hoàn toàn xứng đáng được công chúng ủng hộ”, Babbage đã kêu gọi chính phủ Anh tài trợ cho sự phát triển toàn diện. Năm 1823, chính phủ Anh đã trợ cấp cho ông số tiền 1.500 bảng Anh (tổng số tiền trợ cấp của chính phủ mà Babbage nhận được cho dự án cuối cùng lên tới 17.000 bảng Anh).

Trong khi phát triển chiếc máy, Babbage đã không lường trước được tất cả những khó khăn liên quan đến việc thực hiện nó, và không những không đạt được mục tiêu đã hứa trong 3 năm mà 9 năm sau, ông buộc phải tạm dừng công việc của mình. Tuy nhiên, một phần của máy đã bắt đầu hoạt động và thực hiện các phép tính với độ chính xác cao hơn mong đợi.

Hình 10. Động cơ khác biệt số 2

Thiết kế của máy sai phân dựa trên việc sử dụng hệ thống số thập phân. Cơ chế được điều khiển bởi tay cầm đặc biệt. Khi nguồn tài trợ cho Công cụ khác biệt chấm dứt, Babbage bắt đầu thiết kế một công cụ tổng quát hơn nhiều. công cụ phân tích, nhưng sau đó vẫn quay lại diễn biến ban đầu. Dự án cải tiến mà ông thực hiện từ năm 1847 đến năm 1849 được gọi là "Động cơ khác biệt số 2"(Tiếng Anh) Sự khác biệt Động cơ KHÔNG. 2 ).

Dựa trên công trình và lời khuyên của Babbage, nhà xuất bản, nhà phát minh và dịch giả người Thụy Điển Georg Schutz (tiếng Thụy Điển Georg Scheutz) bắt đầu từ năm 1854, đã cố gắng chế tạo một số động cơ khác nhau và thậm chí còn bán được một trong số chúng cho văn phòng chính phủ Anh vào năm 1859. Năm 1855, động cơ khác biệt của Schutz đã nhận được huy chương vàng tại Triển lãm Thế giới ở Paris. Một thời gian sau, một nhà phát minh khác, Martin Vibreg (người Thụy Điển Martin Wiberg), đã cải tiến thiết kế của máy Schutz và sử dụng nó để tính toán và xuất bản các bảng logarit được in.

Từ năm 1989 đến năm 1991, nhân dịp kỷ niệm 200 năm ngày sinh của Charles Babbage, một bản sao đang hoạt động đã được lắp ráp từ tác phẩm gốc của ông tại Bảo tàng Khoa học ở London. động cơ khác biệt số 2. Năm 2000, một chiếc máy in, cũng do Babbage phát minh cho chiếc máy của ông, bắt đầu hoạt động trong cùng một bảo tàng. Sau khi loại bỏ những sai sót nhỏ về thiết kế trong các bản vẽ cũ, cả hai thiết kế đều hoạt động hoàn hảo. Những thí nghiệm này đã chấm dứt cuộc tranh luận kéo dài về khả năng hoạt động cơ bản trong các thiết kế của Charles Babbage (một số nhà nghiên cứu tin rằng Babbage đã cố tình đưa những điểm không chính xác vào các bản vẽ của mình, do đó cố gắng bảo vệ các tác phẩm của mình khỏi việc sao chép trái phép).


Tất cả bắt đầu với một câu chuyện cổ tích. Suy cho cùng, Gulliver's Travels vẫn là truyện cổ tích? Một câu chuyện được kể bởi sự độc ác và hóm hỉnh Jonathan Swift (1667 - 1745). Một câu chuyện cổ tích trong đó anh chế giễu nhiều điều ngu ngốc và ngu ngốc trong thế giới đương đại của mình. Tại sao, anh ta lại giễu cợt anh ta - anh ta đi tiểu vào mọi thứ có thể một cách vô liêm sỉ. Giống như người anh hùng trong tác phẩm của mình, người đã đổ nước tiểu vào cung điện hoàng gia ở Lilliput khi nó bốc cháy.

Trong cuốn sách thứ ba về chuyến du hành của Gulliver, bác sĩ của con tàu nhạy cảm này đã đến hòn đảo bay Laputa, nơi các nhà khoa học lỗi lạc sinh sống. Chà, từ thiên tài đến điên rồ chỉ có một bước và theo Jonathan Swift, các nhà khoa học Laputan đã thực hiện được bước này. Những phát minh của họ sẽ hứa hẹn mang lại lợi ích cho toàn nhân loại. Trong khi đó, họ trông buồn cười và thảm hại.

Trong số các nhà khoa học Laputian khác, có một người đã phát minh ra chiếc máy viết ra những phát minh, tiểu thuyết và chuyên luận khoa học xuất sắc. Tất cả điều này hẳn phải phát sinh hoàn toàn ngẫu nhiên trên một chiếc máy bao gồm nhiều khối giống như xúc xắc. Bốn mươi học sinh xoay các tay cầm để làm cho tất cả các khối này chuyển động, kết quả là chúng quay với các mặt khác nhau, tạo thành đủ loại từ và sự kết hợp của các từ, từ đó sớm hay muộn sẽ hình thành nên những tác phẩm rực rỡ.

Được biết, J. Swift dưới hình thức nhà khoa học này đã nhại lại những người cùng thời với mình. Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716). Thành thật mà nói, Leibniz không đáng bị chế giễu như vậy. Tài khoản khoa học của ông bao gồm nhiều khám phá và phát minh, bao gồm phân tích toán học, phép tính vi phân và tích phân, tổ hợp và logic toán học. Sa hoàng Peter I (viết về ông vào ngày 25 tháng 4 năm 2014) trong thời gian ở Đức năm 1712 đã gặp Leibniz. Leibniz đã có thể truyền cho hoàng đế Nga hai ý tưởng quan trọng có ảnh hưởng đến sự phát triển hơn nữa của Đế quốc Nga. Đây là ý tưởng thành lập Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia và ý tưởng về “Bảng xếp hạng”

Trong số những phát minh của Leibniz có chiếc máy cộng đầu tiên trên thế giới, được ông phát minh vào năm 1672. Máy tính cộng này được cho là có khả năng tự động hóa các phép tính số học, vốn cho đến thời điểm đó vẫn được coi là đặc quyền của trí óc con người. Nói chung, Leibniz đã trả lời câu hỏi “máy móc có thể suy nghĩ được không?” đã trả lời một cách tích cực và Swift đã chế nhạo anh ta vì điều đó.

Trên thực tế, G.V. Leibniz không thể được coi là nhà phát minh thực sự của máy cộng. Anh ấy nảy ra ý tưởng, anh ấy đã tạo ra nguyên mẫu. Nhưng máy cộng thực sự được phát minh vào năm 1874 bởi Vilgod Odner. V. Odner là người Thụy Điển nhưng sống ở St. Petersburg. Ông đã cấp bằng sáng chế cho phát minh của mình đầu tiên ở Nga và sau đó ở Đức. Và việc sản xuất máy cộng của Odhner bắt đầu vào năm 1890 tại St. Petersburg và năm 1891 tại Đức. Vì thế nước Nga không chỉ là nơi sản sinh ra loài voi mà còn là nơi sản sinh ra máy tính cộng.

Sau cuộc cách mạng, việc sản xuất máy cộng ở Liên Xô vẫn được duy trì. Máy đo số học ban đầu được sản xuất tại Moscow, tại nhà máy Dzerzhinsky. Đó là lý do tại sao họ gọi anh ấy là "Felix". Cho đến những năm 1960, máy cộng vẫn được sản xuất tại các nhà máy ở Kursk và Penza.

“Điểm nổi bật” trong thiết kế của máy cộng V. Odner là một bánh răng đặc biệt với số răng thay đổi. Bánh xe này được gọi là "Bánh xe Odhner" và tùy theo vị trí của đòn bẩy đặc biệt, có thể có từ một đến chín răng.

Có 9 chữ số trên bảng máy cộng. Theo đó, 9 bánh xe Odner đã được gắn vào trục số học. Các số trong các chữ số được thiết lập bằng cách di chuyển cần gạt dọc theo bảng điều khiển đến một trong 10 vị trí, từ 0 đến 9. Đồng thời, số răng tương ứng kéo dài trên mỗi bánh xe. Sau khi nhập một số, bạn có thể xoay tay quay theo một hướng (để cộng) hoặc theo hướng khác (để trừ). Trong trường hợp này, các răng của mỗi bánh xe ăn khớp với một trong 9 bánh răng trung gian và quay chúng theo số răng tương ứng. Số tương ứng xuất hiện trên bộ đếm kết quả. Sau đó, số thứ hai được quay và hai số đó được cộng hoặc trừ. Trên giá đỡ của máy cộng có một bộ đếm vòng quay tay cầm, được đặt lại về 0 nếu cần thiết.

Phép nhân được thực hiện bằng phép cộng lặp lại và phép chia được thực hiện bằng phép trừ lặp lại. Nhưng nhân các số có nhiều chữ số, chẳng hạn như 15 với 25, bằng cách đặt số 15 trước tiên rồi xoay máy cộng 25 lần theo một hướng, thật là tẻ nhạt. Với cách tiếp cận như vậy, sai số có thể dễ dàng lọt vào trong quá trình tính toán.

Để nhân hoặc chia các số có nhiều chữ số, cỗ xe được làm có thể di chuyển được. Trong trường hợp này, chẳng hạn, phép nhân với 25 được giảm xuống thành việc dịch chuyển cỗ xe sang phải một chữ số, hai lần xoay núm về phía “+”. Sau đó, cỗ xe di chuyển sang trái và tay cầm quay thêm 5 vòng nữa. Việc chia cũng được thực hiện tương tự, chỉ cần xoay tay cầm về phía “-”

Máy cộng là một thiết bị đơn giản nhưng rất hiệu quả. Cho đến khi máy tính và máy tính điện tử xuất hiện, nó đã được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân Liên Xô.

Và trong các tổ chức khoa học cũng vậy. Các tính toán cho dự án nguyên tử được thực hiện bằng cách sử dụng máy cộng. Nhưng việc tính toán phóng vệ tinh lên quỹ đạo và tính toán cho bom hydro rất phức tạp. Không còn có thể sản xuất chúng bằng tay nữa. Vì thế ở Liên Xô đã bật đèn xanh cho việc sản xuất và sử dụng máy tính điện tử. Mặc dù điều khiển học, như bạn biết, là một con điếm công khai trên giường của chủ nghĩa đế quốc Mỹ.

Thêm máy(từ số học Hy Lạp - số và ... mét), một máy tính để bàn để thực hiện các phép tính số học. Máy tính toán số học được phát minh bởi B. Pascal (1641), nhưng chiếc máy thực tế đầu tiên thực hiện 4 phép tính số học lại được chế tạo bởi thợ đồng hồ người Đức Hahn (1790). Năm 1890, thợ cơ khí St. Petersburg V. T. Odner bắt đầu sản xuất máy tính của Nga, dùng làm nguyên mẫu cho các mẫu A. tiếp theo.

A. được trang bị cơ chế cài đặt và chuyển số đến bộ đếm, bộ đếm vòng quay, bộ đếm kết quả, thiết bị hủy kết quả và bộ truyền động bằng tay hoặc bằng điện. A. hiệu quả nhất khi thực hiện các phép tính nhân và chia. Với sự phát triển của công nghệ máy tính, máy tính đang được thay thế bằng máy tính sử dụng bàn phím tiên tiến hơn.

MÁY CỘNG- máy đếm để bàn để thực hiện trực tiếp bốn phép tính số học. Trong A., một số có một chữ số từ O đến 9 được biểu diễn bằng cách quay một bánh xe, gọi là bánh xe đếm, qua một góc nhất định. Mỗi chữ số của số có nhiều chữ số đều có ký tự riêngmột bánh xe đếm có góc quay đại diện cho tất cả 10 chữ số của một chữ số nhất định; những con số này được đánh dấu trên chu vi của bánh xe 1. Một hệ thống bánh xe đếm được trang bị một thiết bị truyền hàng chục, tức là một thiết bị nhờ đó một vòng quay hoàn toàn của bánh xe loại này kéo theo một vòng quay của bánh xe loại tiếp theo theo một góc đơn vị (36°), được gọi là bộ đếm 2. Bộ đếm là một trong những cơ chế chính của máy cộng. Ngoài ra, A. còn có cơ chế cài đặt các số 3 này, thiết bị xóa kết quả 4 và ổ đĩa 5, bằng tay hoặc bằng điện. Thao tác tính tổng trong máy cộng được thực hiện bằng cách tính tổng tuần tự các góc quay của các bánh đếm tương ứng với các số tổng, phép trừ - bằng cách trừ đi các góc quay của các bánh đếm. Phép nhân được thực hiện bằng phép tính tổng theo bit và phép chia được thực hiện bằng phép trừ theo bit. Nguyên lý đếm vốn có trong số học đã được biết đến từ rất lâu, nhưng các mô hình thực tế đầu tiên của số học còn rất thô sơ. Việc đặt số rất bất tiện và tốn thời gian, vấn đề truyền hàng chục không được giải quyết thỏa đáng, v.v. Theo thời gian, các mô hình đã trải qua những cải tiến căn bản: thiết kế được thay đổi và khả năng hoạt động được mở rộng. Thiết kế ban đầu của chiếc máy này thuộc về I. L. Chebyshep, người đã đề xuất một chiếc máy tính “chuyển động liên tục”. Một cải tiến đáng kể trong thiết kế thông thường của A. với sự thay đổi liên tục về tổng các chữ số đã đạt được nhờ vào phát minh này ( 1871) Kỹ sư người Nga Odnerim phụ trách cơ chế lắp đặt. Bánh xe Odner vẫn được sử dụng trên các máy bay thiết kế trong và ngoài nước. A. hiện đại có một số cải tiến hơn nữa: điện. ổ đĩa, cài đặt phím của các số này, thiết bị đếm tự động, để tự động ghi kết quả, v.v. I! Ở Liên Xô, A. "Felix" và A. "KSM" bán tự động được sử dụng rộng rãi nhất.

Lít.: Chebyshe v II. L., Máy tính chuyển động liên tục, trans. với fraip., Full eibr. trích dẫn, tập 4, -M,- L. .1 948; Bool V. G., Máy đo số học 4i bysheia, “Kỷ yếu tố tụng của Bộ Nhân quyền. Khoa học của Hội những người yêu thích lịch sử tự nhiên", 1894, tập 7, số 1. 1; Di sản khoa học của P. L. Chebyshev, không. 2, M,-. 1., 194 5 (tr. 72); G và i o d m a và V. A., Cơ giới hóa kế toán. M., 1940.

Máy đo số học (từ tiếng Hy Lạp αριθμός - “số”, “đếm” và tiếng Hy Lạp.μέτρον - “đo”, “mét”), máy tính cơ học để bàn (hoặc di động) được thiết kế để nhân và chia chính xác, cũng như phép cộng và phép trừ.

Máy tính để bàn hoặc di động: Thông thường, các máy bổ sung là máy tính để bàn hoặc "gắn trên đầu gối" (như máy tính xách tay hiện đại); đôi khi có các mẫu bỏ túi (Curta). Điều này phân biệt chúng với các máy tính đặt trên sàn lớn như máy lập bảng (T-5M) hoặc máy tính cơ học (Z-1, Charles Babbage's Difference Engine).

Cơ học: Các số được nhập vào máy cộng, chuyển đổi và truyền đến người dùng (hiển thị trong cửa sổ quầy hoặc in trên băng) chỉ bằng các thiết bị cơ khí. Trong trường hợp này, máy cộng chỉ có thể sử dụng một bộ truyền động cơ học (nghĩa là để hoạt động trên chúng, bạn cần phải liên tục xoay tay cầm. Tùy chọn nguyên thủy này được sử dụng, chẳng hạn như trong “Felix”) hoặc thực hiện một phần thao tác bằng cách sử dụng một động cơ điện (Các máy cộng tiên tiến nhất là máy tính, ví dụ “Facit CA1-13”, hầu hết mọi hoạt động đều sử dụng động cơ điện).

Tính toán chính xác: Máy cộng là thiết bị kỹ thuật số (không phải analog, chẳng hạn như thước trượt). Vì vậy, kết quả tính toán không phụ thuộc vào lỗi đọc và hoàn toàn chính xác.

Phép nhân và phép chia: Máy đo số học được thiết kế chủ yếu để nhân và chia. Do đó, hầu hết tất cả các máy cộng đều có thiết bị hiển thị số phép cộng và phép trừ - một bộ đếm vòng quay (vì phép nhân và chia thường được thực hiện dưới dạng phép cộng và phép trừ tuần tự; để biết thêm chi tiết, hãy xem bên dưới).

Phép cộng và phép trừ: Máy cộng có thể thực hiện phép cộng và phép trừ. Nhưng trên các mô hình đòn bẩy nguyên thủy (ví dụ: trên Felix), các thao tác này được thực hiện rất chậm - nhanh hơn phép nhân và chia, nhưng chậm hơn đáng kể so với các máy cộng đơn giản nhất hoặc thậm chí thủ công.

Không lập trình được: Khi làm việc trên máy cộng, thứ tự các thao tác luôn được đặt thủ công - ngay trước mỗi thao tác, bạn phải nhấn phím tương ứng hoặc xoay cần gạt tương ứng. Tính năng này của máy cộng không được bao gồm trong định nghĩa, vì thực tế không có loại tương tự có thể lập trình được của máy cộng.

Đánh giá lịch sử

    150-100 TCN đ. - Cơ chế Antikythera được tạo ra ở Hy Lạp

    1623 - Wilhelm Schickard phát minh ra “đồng hồ tính toán”

    1642 - Blaise Pascal phát minh ra “pascaline”

    1672 - Máy tính Leibniz được tạo ra - máy tính cộng đầu tiên trên thế giới. Năm 1672, máy hai bit xuất hiện và năm 1694, máy 12 bit. Máy cộng này không được sử dụng rộng rãi vì nó quá phức tạp và đắt tiền so với thời đó.

    1674 - Máy Moreland được tạo ra

    1820 - Thomas de Colmar bắt đầu sản xuất hàng loạt máy cộng. Nhìn chung, chúng tương tự như máy cộng Leibniz, nhưng có một số khác biệt về thiết kế.

    1890 - bắt đầu sản xuất hàng loạt máy cộng của Odhner - loại máy cộng phổ biến nhất của thế kỷ 20. Đặc biệt, các máy cộng của Odhner bao gồm máy "Felix" nổi tiếng.

    1919 - Mercedes-Euklid VII xuất hiện - chiếc máy tự động đầu tiên trên thế giới, tức là một máy cộng có khả năng thực hiện độc lập cả bốn phép tính số học cơ bản.

    thập niên 1950 - Sự trỗi dậy của máy tính và máy cộng bán tự động. Vào thời điểm này hầu hết các mẫu máy tính cơ điện đều được ra đời.

    1969 - Sản lượng máy cộng đạt đỉnh cao ở Liên Xô. Khoảng 300 nghìn chiếc Felix và VK-1 đã được sản xuất.

    cuối những năm 1970 - đầu những năm 1980 - Vào khoảng thời gian này, máy tính điện tử cuối cùng đã thay thế các máy tính cộng từ các kệ hàng.

Các mô hình số học:

Máy cộng Felix (Bảo tàng Nước, St. Petersburg)







Thêm máy Facit CA 1-13


Thêm máy Mercedes R38SM


Các mô hình máy cộng khác nhau chủ yếu ở mức độ tự động hóa (từ không tự động, chỉ có khả năng thực hiện phép cộng và trừ độc lập, đến hoàn toàn tự động, được trang bị các cơ chế nhân, chia tự động và một số cơ chế khác) và về thiết kế (các mô hình phổ biến nhất dựa trên bánh xe Odner và con lăn Leibniz). Cần lưu ý ngay rằng ô tô không tự động và ô tô tự động được sản xuất cùng lúc - ô tô tự động tất nhiên sẽ tiện lợi hơn nhiều, nhưng chúng đắt hơn ô tô không tự động khoảng hai bậc.

Máy cộng không tự động trên bánh xe Odhner

    “Máy đo số học của hệ thống V. T. Odner” là máy đo số học đầu tiên thuộc loại này. Chúng được sản xuất trong suốt cuộc đời của nhà phát minh (khoảng 1880-1905) tại một nhà máy ở St. Petersburg.

    "Soyuz" - được sản xuất từ ​​​​năm 1920 tại Nhà máy Máy tính và Viết ở Moscow.

    "OriginalDynamo" được sản xuất từ ​​năm 1920 tại nhà máy Dynamo ở Kharkov.

    "Felix" là máy cộng phổ biến nhất ở Liên Xô. Được sản xuất từ ​​năm 1929 đến cuối những năm 1970.

Máy cộng tự động trên bánh xe Odhner

    Facit CA 1-13 - một trong những máy cộng tự động nhỏ nhất

    VK-3 là bản sao của Liên Xô.

Máy thêm con lăn Leibniz không tự động

    Máy cộng Thomas và một số mẫu đòn bẩy tương tự được sản xuất cho đến đầu thế kỷ 20.

    Máy bàn phím, ví dụ Rheinmetall Ie hoặc Nisa K2

Máy cộng tự động trên con lăn Leibniz

    Rheinmetall SAR - Một trong hai máy tính toán tốt nhất ở Đức. Tính năng đặc biệt của nó - một bàn phím mười phím nhỏ (như trên máy tính) ở bên trái bàn phím chính - được sử dụng để nhập số nhân khi nhân.

    VMA, VMM là bản sao của Liên Xô.

    Friden SRW là một trong số ít máy cộng có khả năng tự động trích căn bậc hai.

Máy cộng khác

Mercedes Euklid 37MS, 38MS, R37MS, R38MS, R44MS - những máy tính này là đối thủ cạnh tranh chính của Rheinmetall SAR ở Đức. Chúng hoạt động chậm hơn một chút nhưng có nhiều chức năng hơn.

Cách sử dụng

Phép cộng

    Đặt số hạng đầu tiên lên đòn bẩy.

    Xoay tay cầm ra xa bạn (theo chiều kim đồng hồ). Trong trường hợp này, số trên đòn bẩy được nhập vào bộ đếm tổng.

    Đặt số hạng thứ hai lên đòn bẩy.

    Xoay tay cầm ra khỏi bạn. Trong trường hợp này, số trên đòn bẩy sẽ được cộng vào số trong bộ đếm tổng.

    Kết quả của phép cộng nằm trên bộ đếm tổng.

Phép trừ

    Đặt điểm trừ trên đòn bẩy.

    Xoay tay cầm ra khỏi bạn. Trong trường hợp này, số trên đòn bẩy được nhập vào bộ đếm tổng.

    Đặt phần phụ trên đòn bẩy.

    Xoay tay cầm về phía bạn. Trong trường hợp này, số trên đòn bẩy được trừ khỏi số trên bộ đếm tổng.

    Kết quả của phép trừ trên bộ đếm tổng.

Nếu phép trừ cho kết quả là số âm, chuông sẽ reo trong máy cộng. Vì máy cộng không hoạt động với số âm nên cần phải “hoàn tác” thao tác cuối cùng: không thay đổi vị trí của cần gạt và bảng điều khiển, hãy xoay tay cầm theo hướng ngược lại.

Phép nhân

Nhân với một số nhỏ

    Đặt hệ số nhân đầu tiên trên đòn bẩy.

    Xoay tay cầm ra xa bạn cho đến khi số nhân thứ hai xuất hiện trên bộ đếm vòng quay.

Nhân bằng bảng điều khiển

Bằng cách tương tự với phép nhân với một cột, họ nhân với mỗi chữ số, viết kết quả bằng một phần bù. Độ lệch được xác định bởi chữ số chứa số nhân thứ hai.

Để di chuyển bảng điều khiển, hãy sử dụng tay cầm ở mặt trước của máy cộng (Felix) hoặc các phím mũi tên (VK-1, Rheinmetall).

Hãy xem một ví dụ: 1234x5678:

    Di chuyển bảng điều khiển sang bên trái.

    Đặt hệ số nhân trên đòn bẩy với tổng số lớn hơn (bằng mắt) (5678).

    Xoay tay cầm ra xa bạn cho đến khi chữ số đầu tiên (bên phải) của số nhân thứ hai (4) xuất hiện trên bộ đếm vòng quay.

    Di chuyển bảng điều khiển sang bên phải một bước.

    Thực hiện tương tự bước 3 và 4 cho các số còn lại (thứ 2, thứ 3 và thứ 4). Do đó, bộ đếm vòng quay phải có hệ số nhân thứ hai (1234).

    Kết quả của phép nhân nằm trên bộ đếm tổng.

Phân công

Xét trường hợp chia 8765 cho 432:

    Đặt cổ tức trên đòn bẩy (8765).

    Di chuyển bảng điều khiển đến không gian thứ năm (bốn bước sang phải).

    Đánh dấu phần cuối của toàn bộ phần cổ tức bằng “dấu phẩy” kim loại trên tất cả các quầy (dấu phẩy phải nằm trong một cột trước số 5).

    Xoay tay cầm ra khỏi bạn. Trong trường hợp này, số bị chia được nhập vào bộ đếm tổng.

    Đặt lại bộ đếm vòng quay.

    Đặt dải phân cách (432) trên đòn bẩy.

    Di chuyển bảng điều khiển sao cho chữ số có nghĩa nhất của số bị chia thẳng hàng với chữ số có nghĩa nhất của số chia, nghĩa là sang phải một bước.

    Xoay núm về phía bạn cho đến khi bạn nhận được số âm (quá mức cần thiết, được biểu thị bằng âm thanh chuông). Xoay núm lại một lượt.

    Di chuyển bảng điều khiển sang trái một bước.

    Thực hiện theo các bước 8 và 9 đến vị trí cao nhất của bảng điều khiển.

    Kết quả là mô đun của số trên bộ đếm spin, phần nguyên và phần phân cách nhau bằng dấu phẩy. Phần còn lại nằm trên bộ đếm tổng.

Văn học:

    Tổ chức và công nghệ cơ giới hoá kế toán; B. Drozdov, G. Evstigneev, V. Iskov; 1952

    Máy tính; I. S. Evdokimov, G. P. Evstigneev, V. N. Kriushin; 1955

    Máy tính, V. N. Ryazankin, G. P. Evstigneev, N. N. Tresvyatsky. Phần 1.

    Danh mục của Cục thông tin kỹ thuật trung ương về thiết bị đo đạc và tự động hóa; 1958

Cho đến một thời điểm nhất định trong quá trình phát triển của mình, nhân loại, khi đếm đồ vật, đã bằng lòng với một “máy tính” tự nhiên - mười ngón tay được sinh ra. Khi chúng trở nên khan hiếm, chúng ta phải nghĩ ra nhiều công cụ thô sơ khác nhau: đá đếm, que, bàn tính, suan-pan của Trung Quốc, soroban của Nhật Bản, bàn tính của Nga. Thiết kế của những nhạc cụ này còn thô sơ nhưng việc sử dụng chúng đòi hỏi khá nhiều kỹ năng. Ví dụ, đối với một người hiện đại sinh ra trong thời đại máy tính, việc thành thạo phép nhân và chia trên bàn tính là vô cùng khó khăn. Những điều kỳ diệu như vậy về hành động cân bằng “xương” giờ đây có lẽ chỉ có thể thực hiện được đối với một lập trình viên vi mô biết bí mật về hoạt động của bộ vi xử lý Intel.

Một bước đột phá trong cơ giới hóa việc đếm xảy ra khi các nhà toán học châu Âu bắt đầu chạy đua để phát minh ra máy tính cộng. Tuy nhiên, đáng để bắt đầu đánh giá với một loại máy tính khác về cơ bản.

Nhánh cụt

Năm 1614, nam tước người Scotland John Napier (1550-1617) đã xuất bản một chuyên luận xuất sắc, “Mô tả bảng logarit đáng ngạc nhiên”, trong đó giới thiệu một phương pháp tính toán mang tính cách mạng vào ứng dụng toán học. Dựa trên luật logarit, có thể nói, "thay thế" phép nhân và phép chia bằng phép cộng và phép trừ, các bảng đã được biên soạn để tạo điều kiện thuận lợi cho công việc, trước hết, của các nhà thiên văn học làm việc với các dãy số lớn.

Sau một thời gian, Edmund Gunter người xứ Wales (1581-1626) đã đề xuất một thiết bị cơ khí sử dụng thang đo logarit để hỗ trợ tính toán. Một số thang chia độ theo định luật hàm mũ đi kèm với hai la bàn đo, phải hoạt động đồng thời, xác định tổng hoặc hiệu của các phân đoạn thang đo, giúp tìm ra tích hoặc thương. Những thao tác này đòi hỏi phải tăng cường chăm sóc.

Năm 1632, các nhà toán học người Anh William Oughtred (1575-1660) và Richard Delamain (1600-1644) đã phát minh ra quy tắc trượt, trong đó các thang đo được dịch chuyển tương đối với nhau, và do đó không cần phải sử dụng gánh nặng như vậy khi tính toán, giống như la bàn. Hơn nữa, người Anh còn đề xuất hai thiết kế: hình chữ nhật và hình tròn, trong đó thang đo logarit được in trên hai vòng đồng tâm quay tương đối với nhau.

Thiết kế “chuẩn mực” của thước trượt xuất hiện vào năm 1654 và được sử dụng trên toàn thế giới cho đến đầu kỷ nguyên máy tính điện tử. Tác giả của nó là người Anh Robert Bissaker. Anh ta lấy ba dải chia độ dài 60 cm, buộc chặt hai dải bên ngoài bằng khung kim loại, còn dải ở giữa được dùng làm thanh trượt trượt giữa chúng. Nhưng thiết kế này không cung cấp thanh trượt ghi lại kết quả của thao tác được thực hiện. Sự cần thiết của yếu tố hữu ích chắc chắn này đã được bày tỏ vào năm 1675 bởi Ngài Isaac Newton vĩ đại (Isaac Newton, 1643-1727), cũng là một người Anh. Tuy nhiên, mong muốn hoàn toàn công bằng của ông chỉ được thực hiện một thế kỷ sau đó.

Cần lưu ý rằng phương pháp tính toán logarit dựa trên nguyên tắc tương tự, khi các số được "thay thế" bằng các số tương tự của chúng, trong trường hợp này - độ dài của các đoạn. Sự tương tự như vậy không rời rạc; nó không tăng thêm một ở chữ số có nghĩa nhỏ nhất của số. Đây là một đại lượng liên tục, thật không may, có một số lỗi nhất định phát sinh trong quá trình đo và độ chính xác trình bày thấp. Để quy tắc trượt có thể xử lý các số có 10 chữ số, chiều dài của nó phải đạt tới vài chục mét. Rõ ràng là việc thực hiện một dự án như vậy là hoàn toàn vô nghĩa.

Dựa trên nguyên tắc tư tưởng tương tự như quy tắc trượt, máy tính analog (AVM) đã được tạo ra trong thế kỷ XX. Trong đó, đại lượng tính toán được biểu thị bằng điện thế và quá trình tính toán được mô hình hóa bằng mạch điện. Những thiết bị như vậy khá linh hoạt và có thể giải quyết được nhiều vấn đề quan trọng. Ưu điểm không thể phủ nhận của AVM so với các máy kỹ thuật số thời đó là hiệu suất cao. Một nhược điểm không thể phủ nhận là độ chính xác thấp của kết quả thu được. Khi các hệ thống máy tính mạnh mẽ xuất hiện vào những năm 1980, vấn đề tốc độ trở nên ít gay gắt hơn và AVM dần chìm vào bóng tối, mặc dù chúng không biến mất khỏi bề mặt trái đất.

số học răng cưa

Nhìn bề ngoài, có vẻ như tòa án lịch sử đã xử lý thậm chí còn tàn nhẫn hơn với một loại cơ chế tính toán khác - máy cộng. Quả thực, bây giờ chúng chỉ có thể được tìm thấy trong các viện bảo tàng. Ví dụ: ở trường Bách khoa của chúng tôi, hoặc ở Bảo tàng Đức ở Munich (Bảo tàng Deutches), hoặc ở Bảo tàng Khoa học Máy tính ở Hannover (Bảo tàng Máy tính Ponton). Tuy nhiên, điều này về cơ bản là sai. Dựa trên nguyên lý hoạt động của máy đo số học (cộng bit và dịch tổng từng phần), các thiết bị số học điện tử, “cái đầu” của máy tính, đã ra đời. Sau đó, họ có được một thiết bị điều khiển, bộ nhớ, thiết bị ngoại vi và cuối cùng được “nhúng” vào bộ vi xử lý.

Một trong những máy cộng đầu tiên, hay đúng hơn là “máy cộng”, được phát minh bởi Leonardo da Vinci (1452-1519) vào khoảng năm 1500. Đúng vậy, không ai biết về ý tưởng của ông trong gần bốn thế kỷ. Bản vẽ của thiết bị này chỉ được phát hiện vào năm 1967 và từ đó IBM đã tái tạo lại một máy cộng 13 bit đầy đủ chức năng, sử dụng nguyên lý bánh xe 10 răng.

Mười năm trước, nhờ nghiên cứu lịch sử ở Đức, người ta đã phát hiện ra các bản vẽ và mô tả về máy cộng, được thực hiện vào năm 1623 bởi Wilhelm Schickard (1592-1636), giáo sư toán học tại Đại học Tübingen. Đó là một máy 6 bit rất “tiên tiến”, bao gồm ba nút: thiết bị cộng trừ, thiết bị nhân và khối ghi kết quả trung gian. Nếu bộ cộng được chế tạo trên các bánh răng truyền thống có cam để chuyển đơn vị truyền sang một chữ số liền kề, thì bộ nhân được chế tạo theo một cách rất phức tạp. Trong đó, giáo sư người Đức đã sử dụng phương pháp “lưới”, khi sử dụng một “bảng nhân” bánh răng gắn trên trục, mỗi chữ số của thừa số thứ nhất được nhân với mỗi chữ số của thừa số thứ hai, sau đó tất cả các tích từng phần này được cộng với một ca làm việc.

Mô hình này hóa ra có thể thực hiện được, điều này đã được chứng minh vào năm 1957, khi nó được tái tạo ở Đức. Tuy nhiên, vẫn chưa biết liệu chính Schickard có thể chế tạo được chiếc máy cộng của riêng mình hay không. Có bằng chứng trong thư từ của ông với nhà thiên văn học Johannes Kepler (1571-1630) rằng mô hình chưa hoàn thiện đã bị lửa thiêu rụi trong xưởng. Ngoài ra, tác giả sớm qua đời vì bệnh tả nên chưa kịp đưa thông tin về phát minh của mình vào sử dụng khoa học và nó chỉ được biết đến vào giữa thế kỷ XX.

Do đó, Blaise Pascal (1623-1662), người đầu tiên không chỉ thiết kế mà còn chế tạo một máy đo số học hoạt động được, như người ta nói, đã bắt đầu từ đầu. Một nhà khoa học lỗi lạc người Pháp, một trong những người tạo ra lý thuyết xác suất, tác giả của một số định lý toán học quan trọng, một nhà khoa học tự nhiên đã phát hiện ra áp suất khí quyển và xác định khối lượng của bầu khí quyển trái đất, và một nhà tư tưởng xuất sắc đã để lại những tác phẩm như “Suy nghĩ”. và “Thư gửi tỉnh” trong cuộc sống đời thường là đứa con cưng của chủ tịch viện phí hoàng gia. Khi còn là một cậu bé mười chín tuổi vào năm 1642, vì muốn giúp đỡ cha mình, người đã dành rất nhiều thời gian và công sức để chuẩn bị các báo cáo tài chính, ông đã thiết kế một chiếc máy có thể cộng và trừ các con số.

Mẫu đầu tiên liên tục bị hỏng, và hai năm sau Pascal đã tạo ra một mô hình tiên tiến hơn. Đó là một cỗ máy tài chính thuần túy: nó có sáu chữ số thập phân và hai chữ số bổ sung: một phần được chia thành 20 phần, phần còn lại thành 12, tương ứng với tỷ lệ của các đơn vị tiền tệ lúc bấy giờ (1 sou = 1/20 livre, 1 denier = 1/12 xu). Mỗi loại tương ứng với một bánh xe có số răng cụ thể.

Trong cuộc đời ngắn ngủi của mình, Blaise Pascal, người chỉ sống được 39 năm, đã chế tạo được khoảng 50 chiếc máy tính từ nhiều loại vật liệu khác nhau: đồng, nhiều loại gỗ, ngà voi. Nhà khoa học đã tặng một trong số chúng cho Thủ tướng Seguier (Pier Seguier, 1588-1672), bán một số mô hình và chứng minh một số mô hình trong các bài giảng về những thành tựu mới nhất của khoa học toán học. 8 bản sao đã tồn tại cho đến ngày nay.

Chính Pascal là người sở hữu bằng sáng chế đầu tiên cho Bánh xe Pascal, được vua Pháp cấp cho ông vào năm 1649. Để thể hiện sự tôn trọng những thành tựu của ông trong lĩnh vực “khoa học tính toán”, một trong những ngôn ngữ lập trình hiện đại được đặt tên là Pascal.

Người hiện đại hóa

Rõ ràng là “Bánh xe Pascal” đã thúc đẩy các nhà phát minh cải tiến máy cộng. Một giải pháp rất độc đáo đã được đề xuất bởi Claude Perrault (1613-1688), anh trai của người kể chuyện nổi tiếng thế giới, một người có nhiều mối quan tâm và khả năng độc đáo: bác sĩ, kiến ​​trúc sư, nhà vật lý, nhà tự nhiên học, dịch giả, nhà khảo cổ học, nhà thiết kế, thợ cơ khí và nhà thơ. Di sản sáng tạo của Claude Perrault bao gồm các bản vẽ về một chiếc máy tính tổng ngày 1670, trong đó các giá đỡ có răng được sử dụng thay vì bánh xe. Khi di chuyển về phía trước, họ sẽ xoay bộ đếm tổng.

Từ thiết kế tiếp theo - và thật là một từ! - Gottfried Leibniz (Gottfried Leibniz, 1646-1716) nói, danh sách những công lao và hoạt động của người có thể được thay thế bằng hai từ ngắn gọn “nhà tư tưởng vĩ đại”. Ông đã nghiên cứu rất nhiều về toán học đến nỗi “cha đẻ của điều khiển học” Norbert Wiener (Norbert Wiener, 1894-1964) đã đề xuất phong thánh cho nhà khoa học người Đức và “chỉ định” ông là vị thánh bảo trợ cho những người chế tạo ra máy tính.


Leibniz chế tạo chiếc máy cộng đầu tiên vào năm 1673. Sau đó ông đã dành hơn 20 năm để cải tiến chiếc máy tính của mình. Mô hình 8 bit thu được sau quá trình tìm kiếm chuyên sâu có thể cộng, trừ, nhân, chia và nâng lên lũy thừa. Kết quả của phép nhân và chia có 16 chữ số. Leibniz đã sử dụng trong cỗ máy cộng của mình những phần tử cấu trúc được sử dụng trong thiết kế các mô hình mới cho đến tận thế kỷ XX. Trước hết, chúng bao gồm một cỗ xe có thể di chuyển được, giúp tăng đáng kể tốc độ nhân. Hoạt động của chiếc máy này cực kỳ đơn giản thông qua việc sử dụng một tay cầm để quay trục và điều khiển tự động số lần cộng của các tích một phần trong quá trình nhân.

Tất nhiên, vào thế kỷ 17, người ta không thể nói đến việc sản xuất hàng loạt máy cộng của Leibniz. Tuy nhiên, không có quá ít trong số đó được phát hành. Ví dụ, một trong những mô hình thuộc về Peter I. Sa hoàng Nga đã vứt bỏ cỗ máy toán học theo một cách rất độc đáo: ông đưa nó cho Hoàng đế Trung Quốc vì mục đích ngoại giao.

Việc xem xét các ý tưởng mang tính xây dựng liên quan đến việc cải tiến máy tính cơ học sẽ không đầy đủ nếu không nhắc đến nhà toán học người Ý Giovanni Poleni (1683-1761). Ông bắt đầu sự nghiệp khoa học của mình với tư cách là giáo sư thiên văn học tại Đại học Padua. Sau đó anh chuyển sang Khoa Vật lý. Và ngay sau đó ông đứng đầu khoa toán học, thay thế Nicholas Bernoulli (1695-1726) ở vị trí này. Sở thích của ông bao gồm kiến ​​trúc, khảo cổ học và thiết kế các cơ chế khéo léo. Năm 1709, Poleny đã trình diễn một chiếc máy cộng sử dụng nguyên lý lũy tiến của “bánh răng biến thiên”. Nó cũng sử dụng một cải tiến cơ bản: cỗ máy được dẫn động bởi lực của một vật rơi được buộc vào đầu tự do của sợi dây. Đây là nỗ lực đầu tiên trong lịch sử chế tạo máy đo số học nhằm thay thế bộ truyền động bằng tay bằng nguồn năng lượng bên ngoài.

Và vào những năm 1820, nhà toán học người Anh Charles Babbage (1791-1871) đã phát minh ra Công cụ sai phân và bắt đầu xây dựng nó. Trong suốt cuộc đời của Babbage, bộ máy này chưa bao giờ được chế tạo, nhưng quan trọng hơn là khi nguồn tài trợ cho dự án cạn kiệt, nhà toán học đã nghĩ ra "Công cụ phân tích" để tính toán tổng quát và lần đầu tiên chính thức hóa và mô tả logic của.. . một máy tính. Tuy nhiên, đây là một câu chuyện hơi khác.

Nhà sản xuất quy mô lớn

Vào thế kỷ 19, khi công nghệ xử lý kim loại chính xác đạt được thành công đáng kể, người ta có thể đưa máy cộng vào nhiều lĩnh vực hoạt động khác nhau của con người, trong đó, như người ta nói, cần phải xử lý một lượng lớn kim loại. dữ liệu. Người tiên phong trong việc sản xuất hàng loạt máy tính là Alsatian Charles-Xavier Thomas de Colmar (1785-1870). Sau khi đưa ra một số cải tiến vận hành cho mô hình của Leibniz, vào năm 1821, ông bắt đầu sản xuất máy cộng 16 chữ số tại xưởng ở Paris của mình, nơi được gọi là “máy Thomas”. Lúc đầu, chúng không hề rẻ - 400 franc. Và chúng được sản xuất với số lượng không quá lớn - lên tới 100 bản mỗi năm. Nhưng đến cuối thế kỷ này, các nhà sản xuất mới xuất hiện, cạnh tranh nảy sinh, giá cả giảm và số lượng người mua tăng lên.

Nhiều nhà thiết kế, cả ở Thế giới cũ và Thế giới mới, đã cấp bằng sáng chế cho các mô hình của họ, chúng khác với mô hình Leibniz cổ điển chỉ bằng cách giới thiệu thêm tính dễ sử dụng. Một chiếc chuông xuất hiện cho biết các lỗi như trừ số lớn hơn từ số nhỏ hơn. Các đòn bẩy sắp chữ được thay thế bằng phím. Một tay cầm được gắn vào để mang máy cộng từ nơi này sang nơi khác. Hiệu suất công thái học tăng lên. Thiết kế đang được cải tiến.


Vào cuối thế kỷ 19, Nga đã xâm chiếm thị trường thế giới về máy cộng một cách dứt khoát nhất. Tác giả của bước đột phá này là người Thụy Điển gốc Nga Vilgodt Teofilovich Odner (1846-1905), một nhà phát minh tài năng và một doanh nhân thành đạt. Trước khi bắt đầu sản xuất máy đếm, Vilgodt Teofilovich đã thiết kế một thiết bị đánh số tiền tự động, thiết bị này được sử dụng trong in chứng khoán. Ông là tác giả của máy nhồi thuốc lá, hộp bỏ phiếu tự động ở Duma Quốc gia, cũng như cửa quay được sử dụng trong tất cả các công ty vận tải biển ở Nga.

Năm 1875, Odhner thiết kế chiếc máy cộng đầu tiên của mình, quyền sản xuất được ông chuyển giao cho nhà máy kỹ thuật Ludwig Nobel. 15 năm sau, khi trở thành chủ xưởng, Vilgodt Teofilovich đã tiến hành sản xuất một mẫu máy cộng mới ở St. Petersburg, so sánh thuận lợi với các máy tính tồn tại vào thời điểm đó về độ nhỏ gọn, độ tin cậy, dễ sử dụng. và năng suất cao.

Ba năm sau, xưởng trở thành một nhà máy hùng mạnh, sản xuất hơn 5 nghìn máy cộng mỗi năm. Một sản phẩm mang nhãn hiệu “Nhà máy cơ khí V. T. Odner, St. Petersburg” bắt đầu nổi tiếng trên toàn thế giới, nó được trao giải thưởng cao nhất tại các triển lãm công nghiệp ở Chicago, Brussels, Stockholm và Paris. Vào đầu thế kỷ XX, máy cộng Odhner bắt đầu thống trị thị trường thế giới.

Sau cái chết đột ngột của “Bill Gates người Nga” vào năm 1905, công việc của Odner vẫn được người thân và bạn bè của ông tiếp tục. Cuộc cách mạng đã chấm dứt lịch sử vẻ vang của công ty: Nhà máy Cơ khí V.T. Odner được chuyển đổi thành một nhà máy sửa chữa.

Tuy nhiên, vào giữa những năm 1920, việc sản xuất máy cộng ở Nga đã được hồi sinh. Mẫu xe phổ biến nhất, được gọi là “Felix”, được sản xuất tại nhà máy được đặt theo tên. Dzerzhinsky cho đến cuối những năm 1960. Song song với Felix, Liên Xô đã triển khai sản xuất máy tính cơ điện dòng VK, trong đó nỗ lực của cơ bắp được thay thế bằng truyền động điện. Loại máy tính này được tạo ra theo hình ảnh giống chiếc xe Mercedes của Đức. Máy cơ điện có năng suất cao hơn đáng kể so với máy cộng. Tuy nhiên, tiếng gầm mà họ tạo ra giống như tiếng súng máy. Nếu có khoảng hai chục chiếc Mercedes đang làm việc trong phòng mổ thì xét về độ ồn thì nó gợi nhớ đến một trận chiến khốc liệt.

Vào những năm 1970, khi máy tính điện tử bắt đầu xuất hiện - đầu tiên là ống, sau đó là bóng bán dẫn - tất cả những vẻ đẹp lộng lẫy về cơ học được mô tả ở trên bắt đầu nhanh chóng chuyển đến các viện bảo tàng, nơi nó vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay.