Цифрова мелница от 17 век. Информационен център "централен дом на знанието" Какво е сумираща машина

Цифрова мелница от 17 век.  Информационен център
Цифрова мелница от 17 век. Информационен център "централен дом на знанието" Какво е сумираща машина

Математическото инженерство възниква в края на 19 век с изобретяването на сумиращите машини. Сред тях - машината Thomson, както и машината Odner. Последният се счита за прототип на всички машини за добавяне, той беше един от най-популярните. Аритмометърът на Odner по едно време направи пробив в тази индустрия.

Сумиращата машина е изобретена през 1874 г. Но производството на сумиращи машини започва по-късно. По това време неговият дизайн се оказа най-успешният от подобни устройства, известни на света по това време. Основният елемент на устройството беше така нареченото колело Odner, което беше колело с променлив брой зъби.

Сумираща машина Odner

Колелото на Однер имаше девет зъба, ъгълът между два от тях беше представен като един. Добавящата машина имаше по едно колело, което беше предоставено на една категория. Работеше по следния начин: броят на зъбите, които бяха изнесени от лоста, беше равен на зададената цифра.

Когато дръжката беше завъртяна, зъбите се зацепиха с междинните зъбни колела и завъртяха регистриращото колело за броене. Ъгълът, под който се завърта това колело, е пропорционален на числото, зададено на лостовете. Така зададеното число беше прехвърлено на гишето.

Odner не беше единственият, който работи за разработването на такова колело. Патенти за подобни изобретения са собственост на Логни и Болдуин, но те не успяват да ги внедрят в готово устройство. Следователно Odner стана разработчик на устройството.

Вилголд Теофилович Однер

Odner е роден в Швеция през 1869 г., след известно време се премества в Русия. Той работи и живее в Санкт Петербург, първо във фабрика, а след това в служба на Експедицията за снабдяване с държавни книжа, която по това време е най-голямото предприятие в Санкт Петербург. Експедицията се занимаваше с подготовката на държавни документи, тя беше основана с цел да контролира и елиминира възможността за производство на фалшиви документи във фабриките, което беше обичайно преди появата му.

По време на работата Odner се показа като изключителен изобретател с творчески подход. Занимава се с механизация на производствени обекти и то успешно. Включително неговата сумираща машина е проектирана да механизира номерирането на кредитни сметки - операция, която преди се е извършвала изцяло ръчно. Благодарение на него получихме и такива изобретения като турникети, които по-късно бяха използвани на параходи, урна за гласуване, тишу хартия.

Добавяща машина

Устройството имаше надежден дизайн, който беше толкова успешен, че след дълго време практически не получи никакви промени. В допълнение, предимствата на устройството за броене бяха физически параметри и удобна форма, което му позволи да се използва широко и по този начин да се улесни работата на калкулатора.

Характеристиките на устройството бяха както следва:

  • обемът на устройството беше малък, площта, която заемаше, беше само 5 на 7 инча;
  • устройството имаше висока якост и прост механизъм на работа го направи лесен за ремонт;
  • при смяна на работните умения, действието с добавъчна машина може да се извърши достатъчно бързо;
  • обучението за работа на сумираща машина не отне много време и не беше трудно, всеки можеше да се научи как да работи с нея;
  • Добавящата машина винаги дава верен резултат на изхода, при условие че всички действия са изпълнени правилно.

Тъй като след изобретяването на устройството си Odner нямаше средства да започне производство, той реши да прехвърли правата върху изобретението на Koenigsberger and Co. Тя, за съжаление, успя да построи само партида сумиращи машини. Те са произведени във фабриката на Лудвиг Нобел и днес се смята, че само едно устройство от тази партида е оцеляло. Този уникален екземпляр се съхранява в музея. Първите патенти са взети за основа, което отличава тази машина за добавяне от масово произвежданите по следните характеристики:

  • за разлика от конвенционалната сумираща машина, дръжката на този образец се върти в обратна посока: по часовниковата стрелка при изваждане и обратно на часовниковата стрелка при добавяне;
  • броячът на резултатите беше разположен над брояча на оборотите;
  • числата бяха поставени на колела, а сумиращата машина имаше специални прозорци за четенето им;
  • битовата дълбочина на механизма за настройка беше осем, броячът на резултатите - десет, а оборотите - седем, което беше малко по-малко от това на серийните проби;
  • номерът 11 е на частите, предполага се, че това е серийният номер.

В продължение на няколко години Odner работи върху нова версиядобавяща машина, а по-късно той изобретява устройство, чиято конструкция включва междинни механизми и позволява дръжката да се върти в по-позната за хората посока. За операцията събиране и изваждане сега се обърна по посока на часовниковата стрелка, тоест встрани от себе си. Фигурите за настройка бяха поставени на предния панел, а броячите бяха наблизо. Точността на изчисленията също се е подобрила, тъй като има повече регистри.

Производството на нови подобрени машини започва още през 1886 г. в малка работилница. Но имаше някои трудности: оказа се, че всички права са запазени от Keninsberg and Co., така че е незаконно за Odner да произвежда сумиращи машини.

През 1890 г. той кандидатства в Министерството на търговията с молба да му се даде десетгодишна привилегия да произвежда подобрени машини. С това разрешение той най-накрая става законен собственик на изобретението. Малката работилница, където изобретателят и неговите партньори започват да произвеждат първите модели с подобрен дизайн, постепенно се разширява и се превръща във фабрика. През първата година от работата си те произвеждат само 500 измервателни уреди, а след шест години годишното им производство възлиза на 5000 такива устройства.

Сумиращите машини са широко известни и излагани на международни изложения. През 1893 г. те са представени на Световното изложение в Чикаго и получават най-високата награда, след това - сребърен медал на Всеруската индустриална изложба в Нижни Новгород и златни медали в Брюксел, както и в Стокхолм и Париж.

През 1807 г. той става едноличен собственик на завода. А от 1897 г. клеймото "Механичният завод на Однер" е поставено върху сумиращата машина. Самият Odner все още се занимава с дизайнерски дейности, постепенно започва да измисля нови модели и дизайнът на механизма се подобрява. Стандартната битова дълбочина на механизма за настройка по това време беше девет, тринадесет за брояча на резултатите и осем за брояча на оборотите. В допълнение, превозът става по-голям капацитет.

Търговската къща на Емануил Митенец се занимава с продажбата на добавяща машина и струва 115 рубли. След смъртта на V. T. Odner от сърдечна болест на 2 септември 1905 г. приятели и роднини продължават делото му. Новата марка, под която се произвеждат устройствата в завода, се нарича "Однер-оригинал". Заводът е преименуван след революцията и производството на сумиращата машина е прекратено.

Производството на механични сметачни машини е възстановено през 20-те години на ХХ век в Държавния механичен завод Дзержински в Москва. Постепенно добавящите машини се подобряват, те се произвеждат под други марки: Союз, Динамо, Феликс. Последните бяха най-популярни. Добавящите машини "Felix" се различават по по-малки размери и подобрен транспорт на механизма. Много от тях са произведени в СССР, няколко милиона коли в продължение на 40 години, без да се правят значителни промени в дизайна на устройството.

По-нататъшно развитие на сумиращата машина

Производството и пускането на устройства продължи по целия свят. Сред тях най-известни са "Фацит", "Волтер", "Търговец" и др. "Facite" беше пряк наследник на сумиращата машина на системата Odner. През 1932 г. на негова база е разработена първата клавиатурна сумираща машина. Под марките "Brunswee", "Walter" и "Triumphant" са разработени първите електромеханични сумиращи машини. Вътрешна подобна машина "VK-1" е създадена в завода в Пенза "Счетмаш" през 1951 г.

След това стана основа за производството на полуавтоматични машини с десет клавиша "VK-2", "VK-3", които по едно време бяха много разпространени.

Една от най-успешните модификации на машината за добавяне на Odner, произведена в Съветския съюз, е машината Felix. Работеше надеждно и беше широко достъпен.

Сега добавящите машини се считат за рядкост. Те се намират предимно в музеи и частни колекции. И цената на най-ранните и редки модели може да бъде доста висока.

(от гръцки αριθμός – „число“, „броя“ и гръцки μέτρον – „мярка“, „метър“) – настолен (или преносим) механичен компютър, предназначен за точно умножение и деление, както и за събиране и изваждане.
Настолни или преносими: Най-често добавящите машини бяха настолни или „коляни“ (като съвременните лаптопи), понякога имаше джобни модели (Curta). По това те се различаваха от големите подови компютри, като табулатори (T-5M) или механични компютри(Z-1, Различната машина на Чарлз Бабидж).
Механично: Числата се въвеждат в сумиращата машина, преобразуват се и се предават на потребителя (показват се в прозорци на броячи или се отпечатват на лента), като се използва само механични устройства. В същото време машината за добавяне може да използва само механично задвижване (т.е., за да работите върху тях, трябва постоянно да въртите дръжката. Тази примитивна версия се използва например във Felix) или да изпълнява част от операциите, използвайки електрически мотор (Най-модерните сумиращи машини са автоматичните компютри, например Facit CA1-13", почти всяка операция използва електрически мотор).
Точно изчисление: Добавянето на измервателни уреди е цифрово (а не аналогово като диаграма) устройства. Следователно резултатът от изчислението не зависи от грешката при четене и е абсолютно точен.
Умножение и деление: Събиращите машини са предназначени предимно за умножение и деление. Поради това почти всички събирателни машини имат устройство, което показва броя на събиранията и изважданията - брояч на обороти (тъй като умножението и делението най-често се изпълняват като последователно събиране и изваждане; за подробности вижте по-долу).
Събиране и изваждане: Машините за събиране могат да извършват събиране и изваждане. Но при примитивните модели с лост (например при Felix) тези операции се извършват много бавно - по-бързо от умножението и делението, но забележимо по-бавно, отколкото при най-простите машини за добавяне или дори ръчно.
Не се програмира: При работа на разредната машина процедурата винаги се настройва ръчно - непосредствено преди всяка операция натискайте съответния бутон или завъртете съответния лост. Тази функция на сумиращата машина не е включена в дефиницията, тъй като практически нямаше програмируеми аналози на сумиращите машини.

История

Приблизително V – VI век пр.н.е.
Появата на абака (Египет, Вавилон)

Около 6 век от н.е
Появява се китайско сметало.

1623
Първата изчислителна машина (Германия, Вилхелм Шикард). Състои се от отделни устройства - сумиране, умножение и запис. Почти нищо не се знае за това устройство до 1957 г., така че то не е оказало значително влияние върху развитието на броителната техника.

1642 г
Осембитова събирателна машина от Блез Паскал. За разлика от машината на Шикард, машината на Паскал беше относително добре известна в Европа и доскоро се смяташе за първата изчислителна машина в света. Общо са произведени няколко десетки коли.

1672 - 1694 г
Създадена е първата сумираща машина (Готфрид Лайбниц, Германия). През 1672 г. се появява двубитова машина, а през 1694 г. - дванадесетбитова. Изобретението на Лайбниц е изключително важно от теоретична гледна точка (първо, той създава стандартната архитектура на сумиращата машина, която се използва до 70-те години на миналия век; второ, той създава „ролката на Лайбниц“, на базата на която е създадена сумиращата машина на Томас се прави), но не е широко разпространено в практиката.получава, тъй като е било твърде сложно и скъпо за времето си.

1820 г
Първата серийна търговска сумираща машина, тоест използвана не за демонстрация пред научната общност, а за продажба и последваща употреба в практиката. (произведено от K. S. K. Thomas). Като цяло тази сумираща машина беше подобна на сумиращата машина на Лайбниц, но имаше редица разлики в дизайна. Подобни машини се произвеждат до 20-те години на миналия век, а подобен дизайн, оборудван с клавиатура, до 70-те години.
Типичен пример за лостова добавяща машина на Томас е тази, представена на уебсайта Bunzel-Delton.

1846 г
Калкулатор на Kummer (Руска империя, Полша). Подобна е на машината на Слонимски (1842 г., Руска империя), но по-компактна. Той беше широко използван в целия свят до 1970 г. като евтин джобен аналог на акаунт.

1873 - 1890 г
Сумираща машина Odner (1873 - експериментален модел, 1890 - начало на серийно производство). Добавящите машини Odhner се произвеждат почти непроменени до 1970 г. (може би дори до 1980 г.).
Типична сумираща машина на Odner е Felix, най-разпространената съветска сумираща машина.

1876 ​​- 1881
Аритмометърът на Чебишев (1876 г. - събирателна машина, 1881 г. - префикс за умножение и деление). В аритмометъра на Чебишев автоматичното умножение е реализирано за първи път чрез метода на последователно добавяне и движение на каретката, както и много надежден метод за предаване на десетки с помощта на планетарен механизъм. Тази машина за добавяне обаче не получи практическо разпространение, тъй като беше неудобна за използване.

1885 г
Burroughs (САЩ, W. Burroughs) Първата двупериодна сумираща машина с пълен ключ и печатащо устройство.

1887 г
Comptometr (САЩ, Dorra Felt) - първата серийна еднопериодна сумираща машина с пълен ключ. Комптометри с незначителни промени се произвеждат до 60-те (70-те?) години на миналия век. Те бяха малко адаптирани за изваждане, умножение и деление, но добавянето на не много дълги числа беше по-бързо при тях, отколкото при всички други машини (включително, вероятно, модерни калкулатори).

1893 г
Милионер (Millionaire) - първата (и може би единствената) серийна умножителна машина. За умножение използвах плочите на "таблицата за умножение", умножението с произволно число се извършваше с едно завъртане на дръжката. Машините за умножение се произвеждат до 30-те години на миналия век, след което са заменени от по-удобни и гъвкави (макар и по-бавни) изчислителни машини.

1910 г. (според някои източници - 1905 г.)
Mercedes-Euklid (Мерцедес-Евклид), модел I, Германия - първата сумираща машина с трансферно устройство на принципа на "пропорционалните релси". Машините на пропорционални релси се характеризират с надежден трансфер, възможност за работа висока скорости ниско ниво на шум по време на работа (в случай, че и други устройства работят тихо). Именно на този принцип са изградени най-бързите машини за добавяне - Marchant Silent Speed ​​​​(Merchant).
В същото време Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), модел I "е първата (или поне една от първите) сумиращи машини с полуавтоматично разделяне (машината може автоматично да изчисли текущата частна цифра).

1913 г
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), модел IV, Германия - очевидно първата разпространена сумираща машина с клавиатура с пълен клавиш. Първата сумираща машина с пълен ключ е произведена от Monroe (1911 г.), но всъщност не навлиза на пазара до 1914 г.
MADAS (Съкращение: умножение, автоматично деление, събиране и изваждане) е първата събирателна машина с напълно автоматично деление. Може би е издаден не през 1913 г., а през 1908 г.

1919 г
Mercedes-Euklid (Mercedes-Euclid), модел VII, Германия - очевидно първата в света изчислителна машина.

1925 г
Хаман Манус, мод. A (Hamann Manus, Германия) - въвеждане на аритмометри, базирани на колело с ключалка. Тези сумиращи машини бяха сложни, но масата на въртящите се части в тях беше малка, така че те можеха да работят с относително висока скорост.

1932 г
Facit T (Facit T, Швеция) - първият в света аритмометър с десет клавишна клавиатура. Клавиатурата с десет клавиша е по-малка от клавиатурата с пълни клавиши, но е по-сложна като дизайн и по-бавна при работа. Впоследствие, на базата на модела Facit TK, беше пусната широко разпространената съветска сумираща машина VK-1.

1950 г
Възходът на изчислителните машини и полуавтоматичните аритмометри. По това време бяха пуснати повечето модели електрически компютри.

1962 - 1964 г
Появата на първите електронни калкулатори (1962 г. - експериментална серия ANITA MK VII (Англия), до края на 1964 г. електронните калкулатори са произведени от много развити страни, включително СССР (VEGA KZSM)). Започва ожесточена конкурентна борба между електронните калкулатори и най-мощните изчислителни машини. Но появата на калкулаторите почти не повлия на производството на малки и евтини сумиращи машини (предимно неавтоматични и ръчно управлявани).

1968 г
Започна производството на Contex-55, вероятно най-новата високо автоматизирана сумираща машина.

1969 г
Пиково производство на аритмометри в СССР. Произведени са около 300 хиляди Felix и VK-1.

1978 г
Горе-долу по това време производството на добавящи машини Felix-M е прекратено. Може би това беше последният тип сумираща машина, произведена в света.

Предназначен за точно умножение и деление, както и за събиране и изваждане.

Настолен или преносим:Най-често добавящите машини бяха настолни или "коляни" (като модерни лаптопи), понякога имаше джобни модели (Curta). По това те се различават от компютрите с голям под, като табулаторите (T-5M) или механичните компютри (Z-1, Различната машина на Чарлз Бабидж).

Механични:Числата се въвеждат в сумиращата машина, преобразуват се и се предават на потребителя (показват се в прозорци на броячи или се отпечатват на лента), като се използват само механични устройства. В същото време машината за добавяне може да използва само механично задвижване (тоест, за да работите върху тях, трябва постоянно да въртите дръжката. Тази примитивна версия се използва например във Felix) или да изпълнява част от операциите, използвайки електрически мотор (Най-модерните сумиращи машини са автоматичните компютри, например Facit CA1-13", почти всяка операция използва електрически двигател).

Точно изчисление:Добавящите измервателни уреди са цифрови (а не аналогови, като диаграма) устройства. Следователно резултатът от изчислението не зависи от грешката при четене и е абсолютно точен.

Умножение и деление:Аритмометрите са предназначени предимно за умножение и деление. Поради това почти всички събирателни машини имат устройство, което показва броя на събиранията и изважданията - брояч на обороти (тъй като умножението и делението най-често се изпълняват като последователно събиране и изваждане; за подробности вижте по-долу).

Събиране и изваждане:Събиращите машини могат да извършват събиране и изваждане. Но при примитивните модели с лост (например при Felix) тези операции се извършват много бавно - по-бързо от умножението и делението, но забележимо по-бавно, отколкото при най-простите машини за добавяне или дори ръчно.

Не се програмира:При работа на аферна машина процедурата винаги се настройва ръчно - непосредствено преди всяка операция натискайте съответния бутон или завъртете съответния лост. Тази характеристика на сумиращата машина не е включена в определението, тъй като на практика нямаше програмируеми аналози на сумиращите машини.

Исторически преглед

Добавяне на модели машини

Изчислителна машина Феликс (Музей на водата, Санкт Петербург)

Добавяща машина Facit CA 1-13

Аритмометър Mercedes R38SM

Моделите на машини за събиране се различават главно по степента на автоматизация (от неавтоматични, способни да извършват само добавяне и изваждане сами, до напълно автоматични, оборудвани с механизми за автоматично умножение, деление и някои други) и по дизайн ( най-често срещаните са модели, базирани на колелото на Odner и ролката на Leibniz). Веднага трябва да се отбележи, че неавтоматични и автоматични машини са произведени едновременно - автоматичните, разбира се, бяха много по-удобни, но струваха около два порядъка по-скъпи от неавтоматичните.

Неавтоматични аритмометри на колелото на Odhner

  • „Ариθмометър на системата V. T. Odner“- първите аритмометри от този тип. Произвежда се по време на живота на изобретателя (приблизително 1880-1905) във фабрика в Санкт Петербург.
  • "съюз"- произвежда се от 1920 г. в Московския завод за броене и пишещи машини.
  • "Оригинално динамо"произвежда се от 1920 г. в завода Динамо в Харков.
  • "Феликс"- най-разпространената сумираща машина в СССР. Произвежда се от 1929 г. до края на 70-те години.

Автоматични аритмометри на колелото на Odhner

  • Facit CA 1-13- една от най-малките автоматични сумиращи машини
  • ВК-3- неговият съветски клонинг.

Неавтоматични аритмометри на валяк на Лайбниц

  • Добавящи машини на Томас и редица подобни модели на лост, произведени преди началото на 20 век.
  • Клавиатурни машини като Rheinmetall Ie или Nisa K2

Автоматични аритмометри на валяк на Лайбниц

  • Rheinmetall SAR - Един от двата най-добри автоматични компютъра в Германия. Неговата отличителна черта - малка клавиатура с десет клавиша (като на калкулатор) вляво от основната - се използва за въвеждане на множител при умножение.
  • VMA, VMM - неговите съветски клонинги.
  • Friden SRW е една от малкото сумиращи машини, способни автоматично да извличат квадратни корени.

Други аритмометри

Mercedes Euklid 37MS, 38MS, R37MS, R38MS, R44MS - тези изчислителни машини бяха основните конкуренти на Rheinmetall SAR в Германия. Те работеха малко по-бавно, но имаха голям брой функции.

Използване

Допълнение

  1. Задайте първия член на лостовете.
  2. Завъртете копчето настрани от вас (по часовниковата стрелка). В този случай числото на лостовете се въвежда в брояча за сумиране.
  3. Задайте втория член на лостовете.
  4. Завъртете дръжката от вас. В този случай числото на лостовете ще бъде добавено към числото в сумиращия брояч.
  5. Резултатът от събирането е на брояча за сумиране.

Изваждане

  1. Задайте на лостовете намалените .
  2. Завъртете дръжката от вас. В този случай числото на лостовете се въвежда в брояча за сумиране.
  3. Поставете субтрахенда на лостовете.
  4. Завъртете дръжката към вас. В този случай числото на лостовете се изважда от числото на сумиращия брояч.
  5. Резултатът от изваждането на брояча за сумиране.

Ако при изваждането се получи отрицателно число, аритмометърът бие звънец. Тъй като суматорът не работи с отрицателни числа, е необходимо да „отмените“ последната операция: без да променяте позицията на лостовете и конзолата, завъртете дръжката в обратна посока.

Умножение

Умножение с малко число

  1. Задайте първия множител на лостовете.
  2. Завъртете копчето настрани от вас, докато вторият множител се появи на брояча на въртене.

Умножение с помощта на конзолата

По аналогия с колонното умножение, те умножават по всяка цифра, записвайки резултатите с отместване. Отместването се определя от позицията, в която се намира вторият множител.

За да преместите конзолата, използвайте дръжката пред сумиращата машина (Felix) или клавишите със стрелки (VK-1, Rheinmetall).

Да вземем пример: 1234x5678:

  1. Преместете конзолата докрай наляво.
  2. Задайте множителя на лостовете с по-голяма (на око) сума от цифри (5678).
  3. Завъртете копчето настрани от себе си, докато първата цифра (вдясно) на втория множител (4) се появи на брояча за завъртане.
  4. Преместете конзолата една стъпка надясно.
  5. По същия начин направете стъпки 3 и 4 за останалите числа (2-ро, 3-то и 4-то). В резултат броячът на въртене трябва да има втори множител (1234).
  6. Резултатът от умножението е на брояча за сумиране.

дивизия

Да разгледаме случая на разделяне на 8765 на 432:

  1. Задайте дивидента (8765) на лостовете.
  2. Преместете конзолата до петата цифра (четири стъпки надясно).
  3. Отбележете края на цялата част на делимото с метални "запетайки" на всички броячи (запетайките трябва да са в колона преди числото 5).
  4. Завъртете дръжката от вас. В този случай дивидентът се въвежда в брояча за сумиране.
  5. Нулирайте брояча на въртене.
  6. Позиционирайте разделителя (432) върху лостовете.
  7. Преместете конзолата така, че най-значимият бит на дивидента да е подравнен с най-значимия бит на делителя, тоест една стъпка надясно.
  8. Завъртете копчето към себе си, докато получите отрицателно число (изброяване, маркирано със звук на звънец). Върнете дръжката един оборот назад.
  9. Преместете конзолата една стъпка наляво.
  10. Следвайте стъпки 8 и 9 до крайната позиция на конзолата.
  11. Резултатът е модулът на числото на въртящия се брояч, като целите и дробните части са разделени със запетая. Останалото е на брояча за сумиране.

Бележки

Вижте също

Литература

  1. Организация и техника на счетоводна механизация; Б. Дроздов, Г. Евстигнеев, В. Исаков; 1952 г
  2. Изчислителни машини; И. С. Евдокимов, Г. П. Евстигнеев, В. Н. Криушин; 1955 г
  3. Компютри, В. Н. Рязанкин, Г. П. Евстигнеев, Н. Н. Тресвятски. Част 1.
  4. Централен офис каталог техническа информацияоборудване за измерване и автоматизация; 1958 г

Връзки

  • // Енциклопедичен речник на Брокхаус и Ефрон: В 86 тома (82 тома и 4 допълнителни). - Санкт Петербург. , 1890-1907.
  • Снимки на добавъчната машина VK-1 (Schetmash), включително отвътре (щракнете за уголемяване)
  • Arif-ru.narod.ru - Голям сайт на руски език, посветен на машини за добавяне (руски)
  • Снимки на съветски сумиращи машини на сайта на Сергей Фролов (руски)
  • rechenmaschinen-illustrated.com: Снимки и кратки описания на много стотици модели машини за добавяне.
  • (Английски)

Прототипът на калкулатора - събирателната машина - съществува преди повече от 300 години. В наши дни сложни математически изчисления могат да се извършват с лекота чрез тихо натискане на клавишите на същия калкулатор или компютър, мобилен телефон, смартфон (който има инсталирани съответните приложения). Преди това тази процедура отнемаше много време и създаваше много неудобства. Но все пак появата на първото устройство за броене направи възможно спестяването на разходите за умствен труд и също така даде тласък за по-нататъшен напредък. Ето защо е интересно да се знае кой е изобретил сумиращата машина и кога се е случило това.

Външният вид на сумиращата машина

Кой пръв е изобретил аритмометъра? Този човек беше немският учен Готфрид Лайбниц. Великият философ и математик проектира устройство, което се състои от подвижна карета и стъпаловидна ролка. Г. Лайбниц представя на света през 1673г.

Неговите идеи са възприети от френския инженер Томас Ксавие. Той изобретил изчислителна машина за извършване на четири аритметични операции. Числата бяха зададени чрез преместване на зъбното колело по оста, докато необходимите числа се появят в гнездото, като всяка стъпаловидна ролка съответства на една цифра от числа. Устройството се задвижваше от въртенето на ръчен лост, който от своя страна движеше зъбните колела и зъбните ролки, давайки желания резултат. Това беше първата сумираща машина, пусната в масово производство.

Модификации на устройството

Англичанинът Дж. Едмондзон е този, който изобретява сумиращата машина с кръгъл механизъм (каретата извършва действие в кръг). Това устройство е създадено през 1889 г. на базата на апарата на Томас Ксавие. Въпреки това, нямаше специални промени в дизайна на устройството и това устройство се оказа толкова обемисто и неудобно, колкото и предшествениците му. Следващите аналози на устройството също съгрешиха по същия начин.

Добре известно е кой е изобретил сумиращата машина цифрова клавиатура. Това беше американецът Ф. Болдуин. През 1911 г. той представя устройство за броене, в което набор от числа е съставен от вертикални цифри, съдържащи 9 знака.

Производството на такива устройства за броене в Европа е създадено от инженер Карл Линдстрьом, който създава устройство с по-компактни размери и оригинален дизайн. Тук вече стъпаловидни ролки са подредени вертикално вместо хоризонтално и освен това тези елементи са подредени шахматно.

На територията на Съветския съюз в завода "Счетмаш" е създадена първата машина за добавяне. Дзержински в Москва през 1935 г. Наричаше се клавиатура (KSM). Производството им продължава до и след това е възобновено под формата на нови модели полуавтоматични машини едва през 1961 г.

През същите години създават автоматични устройства, като VMM-2 и Zoemtron-214, които се използват в различни области, докато работата се характеризираше с голям шум и неудобство, но това беше единственото устройство по това време, което помогна да се справи с голямо количество изчисления.

Сега тези устройства се считат за рядкост, те могат да бъдат намерени само като музеен експонат или в колекцията на любителите на древната технология. Разгледахме въпроса кой е изобретил машината за добавяне, а също така предоставихме информация за историята на техническото развитие на това устройство и се надяваме, че тази информация ще бъде полезна за читателите.

Предназначен за точно умножение и деление, както и за събиране и изваждане.

Настолен или преносим:Най-често добавящите машини бяха настолни или "коляни" (като модерни лаптопи), понякога имаше джобни модели (Curta). По това те се различават от компютрите с голям под, като табулаторите (T-5M) или механичните компютри (Z-1, Различната машина на Чарлз Бабидж).

Механични:Числата се въвеждат в сумиращата машина, преобразуват се и се предават на потребителя (показват се в прозорци на броячи или се отпечатват на лента), като се използват само механични устройства. В същото време машината за добавяне може да използва само механично задвижване (тоест, за да работите върху тях, трябва постоянно да въртите дръжката. Тази примитивна версия се използва например във Felix) или да изпълнява част от операциите, използвайки електрически мотор (Най-модерните сумиращи машини са автоматичните компютри, например Facit CA1-13", почти всяка операция използва електрически двигател).

Точно изчисление:Добавящите измервателни уреди са цифрови (а не аналогови, като диаграма) устройства. Следователно резултатът от изчислението не зависи от грешката при четене и е абсолютно точен.

Умножение и деление:Аритмометрите са предназначени предимно за умножение и деление. Поради това почти всички събирателни машини имат устройство, което показва броя на събиранията и изважданията - брояч на обороти (тъй като умножението и делението най-често се изпълняват като последователно събиране и изваждане; за подробности вижте по-долу).

Събиране и изваждане:Събиращите машини могат да извършват събиране и изваждане. Но при примитивните модели с лост (например при Felix) тези операции се извършват много бавно - по-бързо от умножението и делението, но забележимо по-бавно, отколкото при най-простите машини за добавяне или дори ръчно.

Не се програмира:При работа на аферна машина процедурата винаги се настройва ръчно - непосредствено преди всяка операция натискайте съответния бутон или завъртете съответния лост. Тази характеристика на сумиращата машина не е включена в определението, тъй като на практика нямаше програмируеми аналози на сумиращите машини.

Исторически преглед

Добавяне на модели машини

Изчислителна машина Феликс (Музей на водата, Санкт Петербург)

Добавяща машина Facit CA 1-13

Аритмометър Mercedes R38SM

Моделите на машини за събиране се различават главно по степента на автоматизация (от неавтоматични, способни да извършват само добавяне и изваждане сами, до напълно автоматични, оборудвани с механизми за автоматично умножение, деление и някои други) и по дизайн ( най-често срещаните са модели, базирани на колелото на Odner и ролката на Leibniz). Веднага трябва да се отбележи, че неавтоматични и автоматични машини са произведени едновременно - автоматичните, разбира се, бяха много по-удобни, но струваха около два порядъка по-скъпи от неавтоматичните.

Неавтоматични аритмометри на колелото на Odhner

  • „Ариθмометър на системата V. T. Odner“- първите аритмометри от този тип. Произвежда се по време на живота на изобретателя (приблизително 1880-1905) във фабрика в Санкт Петербург.
  • "съюз"- произвежда се от 1920 г. в Московския завод за броене и пишещи машини.
  • "Оригинално динамо"произвежда се от 1920 г. в завода Динамо в Харков.
  • "Феликс"- най-разпространената сумираща машина в СССР. Произвежда се от 1929 г. до края на 70-те години.

Автоматични аритмометри на колелото на Odhner

  • Facit CA 1-13- една от най-малките автоматични сумиращи машини
  • ВК-3- неговият съветски клонинг.

Неавтоматични аритмометри на валяк на Лайбниц

  • Добавящи машини на Томас и редица подобни модели на лост, произведени преди началото на 20 век.
  • Клавиатурни машини като Rheinmetall Ie или Nisa K2

Автоматични аритмометри на валяк на Лайбниц

  • Rheinmetall SAR - Един от двата най-добри автоматични компютъра в Германия. Неговата отличителна черта - малка клавиатура с десет клавиша (като на калкулатор) вляво от основната - се използва за въвеждане на множител при умножение.
  • VMA, VMM - неговите съветски клонинги.
  • Friden SRW е една от малкото сумиращи машини, способни автоматично да извличат квадратни корени.

Други аритмометри

Mercedes Euklid 37MS, 38MS, R37MS, R38MS, R44MS - тези изчислителни машини бяха основните конкуренти на Rheinmetall SAR в Германия. Те работеха малко по-бавно, но имаха голям брой функции.

Използване

Допълнение

  1. Задайте първия член на лостовете.
  2. Завъртете копчето настрани от вас (по часовниковата стрелка). В този случай числото на лостовете се въвежда в брояча за сумиране.
  3. Задайте втория член на лостовете.
  4. Завъртете дръжката от вас. В този случай числото на лостовете ще бъде добавено към числото в сумиращия брояч.
  5. Резултатът от събирането е на брояча за сумиране.

Изваждане

  1. Задайте на лостовете намалените .
  2. Завъртете дръжката от вас. В този случай числото на лостовете се въвежда в брояча за сумиране.
  3. Поставете субтрахенда на лостовете.
  4. Завъртете дръжката към вас. В този случай числото на лостовете се изважда от числото на сумиращия брояч.
  5. Резултатът от изваждането на брояча за сумиране.

Ако при изваждането се получи отрицателно число, аритмометърът бие звънец. Тъй като суматорът не работи с отрицателни числа, е необходимо да „отмените“ последната операция: без да променяте позицията на лостовете и конзолата, завъртете дръжката в обратна посока.

Умножение

Умножение с малко число

  1. Задайте първия множител на лостовете.
  2. Завъртете копчето настрани от вас, докато вторият множител се появи на брояча на въртене.

Умножение с помощта на конзолата

По аналогия с колонното умножение, те умножават по всяка цифра, записвайки резултатите с отместване. Отместването се определя от позицията, в която се намира вторият множител.

За да преместите конзолата, използвайте дръжката пред сумиращата машина (Felix) или клавишите със стрелки (VK-1, Rheinmetall).

Да вземем пример: 1234x5678:

  1. Преместете конзолата докрай наляво.
  2. Задайте множителя на лостовете с по-голяма (на око) сума от цифри (5678).
  3. Завъртете копчето настрани от себе си, докато първата цифра (вдясно) на втория множител (4) се появи на брояча за завъртане.
  4. Преместете конзолата една стъпка надясно.
  5. По същия начин направете стъпки 3 и 4 за останалите числа (2-ро, 3-то и 4-то). В резултат броячът на въртене трябва да има втори множител (1234).
  6. Резултатът от умножението е на брояча за сумиране.

дивизия

Да разгледаме случая на разделяне на 8765 на 432:

  1. Задайте дивидента (8765) на лостовете.
  2. Преместете конзолата до петата цифра (четири стъпки надясно).
  3. Отбележете края на цялата част на делимото с метални "запетайки" на всички броячи (запетайките трябва да са в колона преди числото 5).
  4. Завъртете дръжката от вас. В този случай дивидентът се въвежда в брояча за сумиране.
  5. Нулирайте брояча на въртене.
  6. Позиционирайте разделителя (432) върху лостовете.
  7. Преместете конзолата така, че най-значимият бит на дивидента да е подравнен с най-значимия бит на делителя, тоест една стъпка надясно.
  8. Завъртете копчето към себе си, докато получите отрицателно число (изброяване, маркирано със звук на звънец). Върнете дръжката един оборот назад.
  9. Преместете конзолата една стъпка наляво.
  10. Следвайте стъпки 8 и 9 до крайната позиция на конзолата.
  11. Резултатът е модулът на числото на въртящия се брояч, като целите и дробните части са разделени със запетая. Останалото е на брояча за сумиране.

Бележки

Вижте също

Литература

  1. Организация и техника на счетоводна механизация; Б. Дроздов, Г. Евстигнеев, В. Исаков; 1952 г
  2. Изчислителни машини; И. С. Евдокимов, Г. П. Евстигнеев, В. Н. Криушин; 1955 г
  3. Компютри, В. Н. Рязанкин, Г. П. Евстигнеев, Н. Н. Тресвятски. Част 1.
  4. Каталог на Централното бюро за техническа информация за приборостроене и автоматика; 1958 г

Връзки

  • // Енциклопедичен речник на Брокхаус и Ефрон: В 86 тома (82 тома и 4 допълнителни). - Санкт Петербург. , 1890-1907.
  • Снимки на добавъчната машина VK-1 (Schetmash), включително отвътре (щракнете за уголемяване)
  • Arif-ru.narod.ru - Голям сайт на руски език, посветен на машини за добавяне (руски)
  • Снимки на съветски сумиращи машини на сайта на Сергей Фролов (руски)
  • rechenmaschinen-illustrated.com: Снимки и кратки описания на много стотици модели машини за добавяне.
  • (Английски)