Adding Machine e Adding Machines: una rassegna storica. Blaise Pascal e i suoi dispositivi informatici "Pascalina": la storia dell'evento
Intorno al VI secolo d.C Appare l'abaco cinese.
1846 Calcolatrice di Kummer (Impero russo, Polonia). È simile alla macchina di Slonimsky (1842, impero russo), ma più compatto. È stato ampiamente utilizzato in tutto il mondo fino agli anni '70 come analogo tascabile economico di un conto.
anni '50 L'ascesa delle calcolatrici e degli aritmometri semiautomatici. Fu in questo momento che fu rilasciata la maggior parte dei modelli di computer elettrici.
1962 - 1964 La comparsa dei primi calcolatori elettronici (1962 - una serie sperimentale ANITA MK VII (Inghilterra), entro la fine del 1964 i calcolatori elettronici furono prodotti da molti paesi sviluppati, inclusa l'URSS (VEGA KZSM)). Inizia una feroce lotta competitiva tra le calcolatrici elettroniche e le più potenti macchine informatiche. Ma l'aspetto delle calcolatrici non ha avuto quasi alcun effetto sulla produzione di macchine sommatrici piccole ed economiche (per lo più non automatiche e azionate manualmente).
1968 Inizia la produzione della Contex-55, probabilmente l'ultima addizionatrice altamente automatizzata.
1969 Il picco della produzione di aritmometri in URSS. Sono stati prodotti circa 300 mila Felix e VK-1.
1978 In questo periodo viene interrotta la produzione delle macchine addizionatrici "Felix-M". Forse questo è stato l'ultimo tipo di sommatrice prodotta al mondo.
1988 L'ultima data autenticamente nota di rilascio di un computer meccanico - registratore di cassa "Oka".
1995-2002 I registratori di cassa meccanici (KKM) "Oka" (modelli 4400, 4401, 4600) sono esclusi dal registro statale della Federazione Russa. Apparentemente, l'ultimo campo di applicazione di complessi computer meccanici sul territorio della Russia è scomparso.
2008 In alcuni negozi di Mosca ci sono ancora abacus...
Macchina sommatrice Pascal(Pascaline) - un dispositivo informatico inventato dallo scienziato francese Blaise Pascal (1641, secondo altre fonti 1643). Nella macchina di Pascal, ogni cifra corrispondeva ad una certa posizione della ruota di bit, divisa in 10 settori. L'aggiunta in una macchina del genere è stata eseguita ruotando la ruota del numero corrispondente di settori. L'idea di utilizzare la rotazione della ruota per eseguire addizioni (e sottrazioni) era stata proposta anche prima di Pascal (per esempio, da Wilhelm Schickard, 1623), ma un'innovazione nella macchina di Pascal era il trasferimento automatico dell'uno all'altro, cifra più alta quando la ruota della cifra precedente è stata completamente ruotata (proprio come nella consueta aggiunta di numeri decimali, le decine, formate come risultato dell'aggiunta di unità, le centinaia - dall'aggiunta di decine, vengono trasferite alla cifra più alta del numero). Ciò ha permesso di aggiungere numeri a più cifre senza l'intervento umano nel funzionamento del meccanismo. Questo principio è stato utilizzato dalla metà del 17° al 20° secolo nella costruzione di macchine sommatrici (azionate a mano) e computer a tastiera elettrica (azionate da un motore elettrico).
Blaise Pascal iniziò a costruire la calcolatrice in gioventù, osservando suo padre lavorare come esattore delle tasse, costretto a eseguire calcoli lunghi e noiosi. Pascalina era un dispositivo meccanico a forma di scatola con numerosi ingranaggi collegati tra loro. I numeri aggiunti venivano inseriti nella macchina ruotando i quadranti. Su ciascuna di queste ruote, in corrispondenza di una cifra decimale del numero, sono state applicate le divisioni da 0 a 9. Quando si inserisce un numero, le ruote scorrevano fino alla cifra corrispondente. Dopo aver fatto un giro completo, la ruota ha trasferito l'eccesso sul numero 9 alla cifra adiacente, spostando la ruota adiacente di una posizione. Le prime versioni di Pascalina avevano cinque marce: cifre decimali, in seguito il loro numero è aumentato a sei o otto. La risposta è apparsa nella parte superiore della custodia di metallo. La rotazione delle ruote era possibile solo in un senso, escludendo la possibilità di operare con numeri negativi. La macchina di Pascal consentiva non solo l'aggiunta, ma richiedeva anche l'uso di una procedura scomoda per aggiunte ripetute.
Nonostante i vantaggi dei calcoli automatici, l'uso di una macchina decimale per i calcoli finanziari nell'ambito del sistema monetario in vigore in quel momento in Francia era difficile. I calcoli sono stati effettuati in livres (libbre), sous (solidi) e denari (denarii). C'erano 20 soldi nel livre, 12 denari nel denaro. In tali condizioni, l'uso del sistema decimale ha complicato il processo di calcolo.
In circa 10 anni, Pascal costruì circa 50 dispositivi e riuscì a vendere una dozzina di varianti della sua macchina. Nonostante l'entusiasmo generale che ha causato, la complessità della produzione e l'alto costo della macchina hanno rappresentato un ostacolo alla sua distribuzione. Tuttavia, il principio delle ruote connesse stabilito nella base di Pascalina divenne la base per la maggior parte dei dispositivi informatici successivi. La macchina di Pascal era il secondo dispositivo informatico realmente funzionante dopo l'orologio di conteggio di Wilhelm Schickard.
La sommatrice di Pascal (Pascaline) è un dispositivo informatico inventato dallo scienziato francese Blaise Pascal (1641, secondo altre fonti 1643). Nella macchina di Pascal, ogni cifra corrispondeva ad una certa posizione della ruota di bit, divisa in 10 settori. L'aggiunta in una macchina del genere è stata eseguita ruotando la ruota del numero corrispondente di settori. L'idea di utilizzare la rotazione della ruota per eseguire addizioni (e sottrazioni) era stata proposta anche prima di Pascal (per esempio, da Wilhelm Schickard, 1623), ma un'innovazione nella macchina di Pascal era il trasferimento automatico dell'uno all'altro, cifra più alta quando la ruota della cifra precedente è stata completamente ruotata (proprio come nella consueta aggiunta di numeri decimali, le decine, formate come risultato dell'aggiunta di unità, le centinaia - dall'aggiunta di decine, vengono trasferite alla cifra più alta del numero). Ciò ha permesso di aggiungere numeri a più cifre senza l'intervento umano nel funzionamento del meccanismo. Questo principio è stato utilizzato dalla metà del 17° al 20° secolo nella costruzione di macchine sommatrici (azionate a mano) e computer a tastiera elettrica (azionate da un motore elettrico).
Blaise Pascal iniziò a costruire la calcolatrice in gioventù, osservando suo padre lavorare come esattore delle tasse, costretto a eseguire calcoli lunghi e noiosi. Pascalina era un dispositivo meccanico a forma di scatola con numerosi ingranaggi collegati tra loro. I numeri aggiunti venivano inseriti nella macchina ruotando i quadranti. Su ciascuna di queste ruote, in corrispondenza di una cifra decimale del numero, sono state applicate le divisioni da 0 a 9. Quando si inserisce un numero, le ruote scorrevano fino alla cifra corrispondente. Dopo aver fatto un giro completo, la ruota ha trasferito l'eccesso sul numero 9 alla cifra adiacente, spostando la ruota adiacente di una posizione. Le prime versioni di Pascalina avevano cinque marce: cifre decimali, in seguito il loro numero è aumentato a sei o otto. La risposta è apparsa nella parte superiore della custodia di metallo. La rotazione delle ruote era possibile solo in un senso, escludendo la possibilità di operare con numeri negativi. La macchina di Pascal consentiva non solo l'aggiunta, ma richiedeva anche l'uso di una procedura scomoda per aggiunte ripetute.
Nonostante i vantaggi dei calcoli automatici, l'uso di una macchina decimale per i calcoli finanziari nell'ambito del sistema monetario in vigore in quel momento in Francia era difficile. I calcoli sono stati effettuati in livres (libbre), sous (solidi) e denari (denarii). C'erano 20 soldi nel livre, 12 denari nel denaro. In tali condizioni, l'uso del sistema decimale ha complicato il processo di calcolo.
In circa 10 anni, Pascal costruì circa 50 dispositivi e riuscì a vendere una dozzina di varianti della sua macchina. Nonostante l'entusiasmo generale che ha causato, la complessità della produzione e l'alto costo della macchina hanno rappresentato un ostacolo alla sua distribuzione. Tuttavia, il principio delle ruote connesse stabilito nella base di Pascalina divenne la base per la maggior parte dei dispositivi informatici successivi. La macchina di Pascal era il secondo dispositivo informatico realmente funzionante dopo l'orologio di conteggio di Wilhelm Schickard.
“All'età di 17 anni, volendo aiutare mio padre nelle macchinose operazioni di calcolo legate alla riscossione delle tasse nel generale di Rouen, di cui mio padre era quartiermastro, Pasquale pensato di costruire una macchina calcolatrice. Facilitare il conteggio automatizzandolo non era solo un suo compito personale, ma uno dei problemi scientifici urgenti del XVII secolo. […] Questo percorso era spinoso, richiedendo a Pascal non solo grandi sforzi creativi, ma anche un grande sforzo fisico e volitivo, nonché notevoli costi materiali, che, tra l'altro, il suo comprensivo padre non ha lesinato. […]
Pascal ha dedicato 5 anni della sua fragile e breve vita alla creazione della macchina calcolatrice. Ci ha messo tutta la sua conoscenza di matematica, meccanica, fisica, il talento di un inventore, l'abilità naturale di un maestro. Come concepito da Blaise, la calcolatrice sommatrice avrebbe dovuto facilitare calcoli complessi "senza penna e gettone" chiunque una persona che non ha familiarità con la matematica. In termini teorici, il principio del suo funzionamento è abbastanza semplice: trasferimento automatico di decine utilizzando moto rotatorio ingranaggi, sostituendo le decine con zero in una cifra e aggiungendo automaticamente una nella successiva. Ma per la bassa tecnologia di quel tempo, l'implementazione di questa semplice idea fu irta di incredibili difficoltà attraverso le quali Pascal dovette passare.
Pascal ha presentato una delle prime macchine finite con una grata dedica al cancelliere Seguier, che in un momento difficile ha sostenuto le vacillanti speranze del giovane inventore.
Nel 1649 il cancelliere ottenne dal re "Privilegi per la macchina aritmetica" per Pascal, secondo il quale all'autore fu assegnato il diritto di priorità, la sua fabbricazione e vendita. Da tempo Pascal si dedicò alla produzione di macchine calcolatrici e ne vendette alcune; Roberval, amico di entrambi i Pascal, era un intermediario nella vendita di automobili. Ma la tecnologia artigianale di quel tempo rendeva la produzione della macchina un'impresa molto complessa e costosa, che non poteva durare a lungo con i fondi personali e gli sforzi eroici dell'inventore. Inoltre, il duro lavoro per 5 anni ha minato la salute già fragile di Pascal. Cominciò a essere tormentato da mal di testa debilitanti che si fecero sentire per tutta la sua vita successiva.
Streltsova G.Ya., Pascal e la cultura europea, M., "Repubblica", 1994, p. 34-35.
Gli storici credono che Blaise Pascal lo avesse già fatto 50 opzioni della macchina di conteggio.
Blaise Pascal ha lasciato un segno notevole nella storia dell'umanità. Lo scienziato ha lavorato in vari campi della conoscenza. È giustamente considerato uno dei creatori dell'analisi matematica, della geometria del progetto, della teoria della probabilità, dell'idrostatica (i fisici e non solo conoscono la legge di Pascal, secondo la quale le variazioni di pressione in un fluido a riposo si trasmettono invariate ad altri punti), l'ideatore di un dispositivo di calcolo meccanico - la "ruota di Pascal".
Blaise Pascal nacque nell'estate del 1623 nella città francese di Clermont-Ferrand nella famiglia del presidente dell'ufficio delle imposte, Etienne Pascal. La vita non ha rovinato Blaise. Anche durante l'infanzia, quando era molto giovane, il ragazzo si ammalò di un'incomprensibile malattia nervosa. Dalle parole di altri si può desumere che sia stato morso da un cane rabbioso: il ragazzo aveva una paura terribile dell'acqua, ebbe le convulsioni e alla fine si calmò completamente insensibile e sembrava morto. Se è così, non è chiaro come sia sopravvissuto. E non solo è sopravvissuto, ma si è ripreso presto dalla malattia.
Nel 1631 la madre di Pascal morì e in seguito la sua famiglia si trasferì a Parigi. Blaise è cresciuto come un bambino dotato. Fin dalla tenera età, il ragazzo amava le scienze esatte, l'educazione giocava un ruolo speciale in questo: poiché lo stesso padre di Blaise era esperto di matematica, era amico di Marin Mersenne e Gerard Desargues, una volta scoperto e studiato una curva algebrica precedentemente sconosciuta, che da allora è diventata nota come “lumaca di Pascal”.
Fu il padre che diede al giovane Biagio i “principi” di Euclide. Il ragazzo lesse l'intero libro senza chiedere spiegazioni. Successivamente, suo padre iniziò a dargli altri saggi di matematica. A Blaise fu anche permesso di prendere parte alle riunioni del circolo matematico - "Giovedi di Mersenne", dove conobbe meglio eminenti matematici dell'epoca. Nello stesso luogo, per la prima volta, fece una relazione su un teorema che porta il nome di Pascal. Ancora oggi è parte integrante di tutti i corsi di geometria.
Già all'età di sedici anni Pascal formulò un teorema su un esagono inscritto in una sezione conica (teorema di Pascal). È noto che in seguito ricevette circa 400 corollari dal suo teorema.
Alcuni anni dopo, Blaise Pascal creò un dispositivo di calcolo meccanico, una macchina addizionatrice che permetteva di aggiungere numeri nel sistema dei numeri decimali. Figlio di un esattore delle tasse, Pascal ha concepito l'idea di costruire un dispositivo informatico dopo aver assistito agli infiniti noiosi calcoli di suo padre. Nel 1642, quando Pascal aveva 19 anni, iniziò a lavorare su una sommatrice. Credendo che questa invenzione avrebbe portato fortuna, padre e figlio hanno investito molti soldi nella creazione del loro dispositivo. Ma la calcolatrice di Pascal è stata contrastata dagli impiegati: avevano paura di perdere il lavoro a causa sua, così come dai datori di lavoro che credevano che fosse meglio assumere contabili a buon mercato piuttosto che acquistare un'auto costosa.
In questa macchina, le cifre di un numero a sei cifre venivano impostate mediante corrispondenti rotazioni dei dischi (ruote) con divisioni digitali e il risultato dell'operazione poteva essere letto in sei finestre, una per ogni cifra. I dischi erano collegati meccanicamente e l'aggiunta teneva conto del trasferimento di uno alla cifra successiva. Il disco delle unità era collegato al disco delle decine, il disco delle decine al disco delle centinaia e così via. Se durante la rotazione il disco è passato per lo zero, il disco successivo ruotava in avanti di uno. Altre operazioni venivano eseguite utilizzando la procedura piuttosto scomoda delle aggiunte ripetute, e questo era il principale inconveniente della macchina. Tuttavia, l'invenzione di Pascal del principio delle ruote connesse è stata la base su cui sono stati costruiti la maggior parte dei dispositivi informatici nei tre secoli successivi.
Pascal continuò a lavorare per migliorare la macchina, in particolare cercò di progettare un dispositivo per estrarre la radice quadrata. I lavori continuarono fino al 1652. Tra qualche mese avrebbe inviato la sua auto alla giovane regina di Svezia Christine, famosa per la sua intelligenza, eccentricità e cultura, per poi allontanarsi per sempre dall'informatica.
"Macchina per l'aggiunta" di Blaise Pascal
Pascal ha presentato uno dei primi modelli di successo della sua auto al Cancelliere Seguier. Il patrocinio di Pierre Séguier aiutò lo scienziato a ricevere un privilegio reale il 22 maggio 1649, che stabilì la sua priorità nell'invenzione e gli assicurò il diritto di produrre e vendere macchine. Dal 1646 al 1649 Pascal realizzò numerose macchine e ne vendette alcune.
Sono sopravvissute sette macchine aritmetiche, quattro delle quali si trovano al Museo delle Arti e dei Mestieri di Parigi, una al Museo di Clermont e due in collezioni private. Una delle macchine del Museo di Parigi è attestata da una nota manoscritta di Pascal e dalla data di fabbricazione (1652): "Esto probati instrumenti sumboium hoc: Blasius Pascai aguenus, inventario, 20 maggio 1652".
La macchina di Pascal fu molto utilizzata: in Francia rimase in uso fino al 1799, e in Inghilterra fino al 1971.
Successivamente furono create macchine calcolatrici (calcolatrici), incomparabilmente più costose e complesse della macchina di Blaise Pascal; macchine, il cui beneficio per l'umanità è difficile da sopravvalutare... Tuttavia, il loro inizio va ricercato nella modesta ruota di Pascal.
A 24 anni Blaise Pascal rimase paralizzato. Riusciva a malapena a camminare con le stampelle, ma ha continuato a lavorare. Oh, come quelle stampelle hanno interferito con lui! Dopotutto, ora decise di risolvere fino in fondo l'enigma della pressione atmosferica e mettere finalmente fine ai tanti anni di lavoro di Galileo, Torricelli e Ray. Dapprima era d'accordo con l'antico assioma scolastico: "Sì, certo, la natura non tollera proprio il vuoto". Ma, arrivato al fondo della questione, lo scienziato si è reso conto che "l'avversione della natura al vuoto" è un insieme vuoto di parole. Se questo è vero, il "disgusto" in cima alla montagna e ai suoi piedi dovrebbe essere lo stesso, se è diverso, allora la questione è nella pressione dell'atmosfera. Ma come organizzare un simile esperimento se le gambe si rifiutassero di servirlo?!
Nel novembre 1647 Pascal scrisse una lettera dettagliata al marito di sua sorella, in cui gli chiedeva di mettere in scena l'esperimento che aveva concepito sul monte Puy-de-Dome (altezza 1467 metri). Solo nel settembre dell'anno successivo, ardente di curiosità, Blaise ricevette la risposta esatta: la pressione in cima alla montagna è minore che ai suoi piedi. A Parigi, lui stesso ripete questa esperienza in una torre di rue Rivoli. Pascal ha presentato i risultati della sua ricerca nel libro “Nuovi esperimenti sul vuoto” e d'ora in poi è entrato nella storia della fisica, stabilendo la legge fondamentale dell'idrostatica e confermando l'ipotesi di Torricelli sull'esistenza della pressione atmosferica.
Sembrerebbe che lo spirito di quest'uomo straordinario abbia sconfitto la sua carne debole, ma all'improvviso si verifica una brusca svolta nel 25enne Blaise Pascal. Lascia tutti gli studi di matematica e fisica, legge solo libri di teologia, diventa cupo e introverso.
Come si spiegano le ragioni di un cambiamento così drastico? Forse il fracassato sistema nervoso, e frequenti forti mal di testa, e la dottrina alla moda dei giansenisti, che lo convinsero che il rifiuto della scienza sarebbe stato un sacrificio al dio che gli mandò la sofferenza fisica. Fu anche influenzato dalla morte di suo padre nel 1651 e dalla tonsura della sua amata sorella minore Jacqueline come suora.
Nel 1655 Pascal si stabilì accanto alla sorella in un monastero, dove scrisse "Lettere a un provinciale" - un brillante esempio di letteratura francese, contenente una feroce critica ai gesuiti e propaganda dei veri valori morali.
Dal 1658 la salute di Blaise Pascal peggiorò rapidamente. Christian Huygens, che visitò Pascal nel 1660, vide davanti a sé un uomo molto anziano, sebbene avesse solo 37 anni. I medici gli hanno proibito qualsiasi stress mentale, ma il paziente è riuscito a scrivere tutto ciò che gli veniva in mente, letteralmente su qualsiasi materiale a portata di mano.
Blaise Pascal morì il 19 agosto 1662, dopo aver confessato a un sacerdote prima della sua morte. Ultime parole i suoi erano: "Che Dio non mi lasci mai!" Il grande scienziato è sepolto nella chiesa parigina di Saint-Etienne-du-Mont (St-Etienne-du-Mont).
L'autopsia non ha aiutato a determinare la causa esatta della morte di Blaise Pascal, ma lesioni evidenti negli organi addominali indicavano tubercolosi polmonare e cancro allo stomaco. I mal di testa che tormentarono Pascal per tutta la vita furono causati da lesioni organiche di alcune parti del cervello.
Dopo la morte di Blaise, gli amici giansenisti trovarono interi fasci di tali appunti legati con spago, che decifrarono e pubblicarono in un libro intitolato Pensieri. Il tema principale di queste note è il rapporto tra Dio e l'uomo, nonché l'apologetica del cristianesimo in senso giansenista. I "pensieri" sono entrati nei classici della letteratura francese e Pascal è diventato allo stesso tempo l'unico grande scrittore e grande matematico della storia moderna.
In onore di Blaise Pascal, prendono il nome un cratere sulla Luna, un'unità di misura della pressione nel sistema SI e il linguaggio di programmazione Pascal.
