От счета на пальцах к арифмометрам

В истории вычислительной техники можно условно выделить три этапа:

1. домеханический;
2. механический;
3. электронно-вычислительный

Эти три периода включают всю эволюцию вычислений человечества, начиная от счета на пальцах и до вычислений на современных сверхмощных компьютерах.

Содержание:
1. Домеханическая эра
. . . Абак
. . . Русские счеты
2. Механический период
. . . Машина Паскаля
. . . Арифмометр Лейбница
. . . Арифмометр Феликс
. . . . . Две инструкции по работе на арифмометре Феликс

Домеханический период

Начнем с домеханического периода: это самый продолжительный период, так как он имел место аж до 17 (!) века.

У многих народов количество пальцев (5, 10, 15 и 20), которыми пользовались при вычислениях, стали  основанием соответственно для пятеричной, десятичной, пятнадцатиричной и двадцатиричной систем счисления.

Абак

На смену пальцам пришли камешки (либо палочки), которые позднее помещались в контейнеры для удобства счета.

Абак

В V веке до н.э. в Греции и Египте получил распространение абак, что переводится с греческого как счетная доска. Вычисления на абаке проводились перемещением камешков по желобам на специальной доске.

Подобные вычислительные инструменты распространялись и развивались по всему миру. Например, китайский вариант абака назывался суан-пан.

Русские счеты

Потомком абака можно назвать и русские счеты. В России они появились на рубеже XVI-XVII веков. А использовались они вплоть до 21 века.

Русские счеты

Лет 15 назад иностранцы приходили в восторг, когда видели у нас где-нибудь счеты. Ведь у них такого прибора для вычислений не было. В начальных классах в школах учили считать на счетах где-то до 1970 г.

Механическая эра

Теперь от домеханического периода в истории вычислительной техники перейдем к механическому.

Суммирующая машина Паскаля

В 1642 г. француз Блез Паскаль, в дальнейшем великий математик и физик, в возрасте 19-и лет создал первую счетную машину.  Это было механическое устройство в виде ящичка, состоящее из многочисленных шестеренок, связанных одна с другой.

Первоначально она создавалась им для того, чтобы облегчить работу его отца – сборщика налогов, которому приходилось долго корпеть с утомительными расчетами по налогам.

Машина Паскаля

Машина Паскаля работала по следующему принципу: при полном повороте колеса меньшего разряда механизм поворачивает колесо большего разряда на единицу. Так же и на счетах: когда младший разряд косточек заполнен, тогда добавляется косточка к старшему разряду.

Принцип связанных колес, заложенный Паскалем, почти на 3 столетия стал основой для создания последующих модификаций вычислительных устройств.

Арифмометр Лейбница

В 1673 г. великий математик Готфрид Лейбниц, развив идею Паскаля, создал механический арифмометр, на котором можно было выполнять все четыре арифметические операции с многозначными числами:

1. сложение,
2. вычитание,
3. умножение и
4. деление.

Арифмометр Феликс

В 1880 г. русский изобретатель В.Т.Однер создал арифмометр с зубчаткой с переменным количеством зубцов.

Более  того, в 1890 г. он наладил массовый выпуск арифмометров, нашедших применение во всем мире.

Арифмометр Феликс

В СССР самым распространенным был арифмометр «Феликс», который относится к рычажным арифмометрам Однера. Он выпускался на заводах счетных машин в Пензе, Курске и Москве с 1929 по 1978 гг.

Инструкции по сложению и умножению на арифмометре Феликс

Чтобы сложить два числа на арифмометре Феликс, выполните следующие действия:

1. Выставьте на рычажках арифмометра первое слагаемое.
2. Поверните ручку от себя (по часовой стрелке). При этом число на рычажках вводится в счётчик суммирования.
3. Выставьте на рычажках второе слагаемое.
4. Поверните ручку от себя. При этом число на рычажках прибавится к числу в счётчике суммирования.
5. Результат сложения — на счётчике суммирования.

Чтобы умножить на небольшое число на арифмометре Феликс, проделайте следующие шаги:

1. Выставьте на рычажках арифмометра  первый множитель.
2. Крутите ручку от себя, пока на счётчике прокруток не появится второй множитель.
3. Результат умножения — на счётчике суммирования.

Как видите, с арифмометром все просто: Вы крутите ручку, а умная машина за Вас считает!

Дополнительные материалы:

1. Может ли компьютер быть умнее человека?

2. Аналитическая машина Бэббиджа как прообраз первого компьютера

3. Леди Ада Лавлейс и первая компьютерная программа

4. Герман Холлерит: от табулятора к фирме IBM

5. Экскурсия в Политехнический музей Москвы