Талантливые люди талантливы во всем. Такие утверждения в полной мере можно применять к такому французскому ученому, как Блез Паскаль. Среди исследовательских интересов изобретателя была математика, физика, философия и литература.
Именно Паскаля стал считать одним из основателей мат. Анализа, а также автором главного закона гидродинамики. Он также известен и в роли первого создания особой машины, которую в дальнейшем стали называть суммирующей машиной Блеза Паскаля.
Такие устройства являются прототипами современных электронно-вычислительных машин. Но в тот момент такие устройства были уникальны, потому что по своих техническим особенностям они стали лучше многих аналогов, придуманных до гениального Блеза Паскаля. Так какая же история стоит за одним человеком и его великим изобретением? И где такие конструкции можно встретить сейчас?
Блез Паскаль и вычислительная машина
Прорыв, который изменил многое
Первые образцы (прототипы)
Попытки произвести автоматизацию вычислительных процессов были проведены давно. В этих вопросах больше всего преуспели китайцы и арабы. Конкретно они и считаются первооткрывателями такого невероятного устройства, как абак. Рабочий принцип довольно простой.
Для произведения расчетов стоит перекладывать кости с одной стороны на вторую. Также изделия дополнительно помогали выполнять операции вычитания. Но неудобства таких устройств были связаны лишь с тем, что при переносе камни легко рассыпались. В некоторых магазинах, которые есть в маленьких провинциальных городках, до сих пор встречаются достаточно простые разновидности абаков арабов, но сейчас они называются счетами.
Актуальность проблемы
Паскаль начал процесс проектирования своей вычислительной машины еще в 17 лет. На мысли об автоматизации вычислительных процессов подростка натолкнул рутинный опыт отцы. Все дело в том, что родитель подростка с задатками гениального ученого был сборщиком налогов и в почти каждый день проводил много времени за утомительными расчетами. Сам процесс проектирования отнял много времени, а еще от ученого потребовалось много материальных, умственных и физических вложений. К слову, в плане финансов Блезу Паскалю помог именно отец, который поверил в сына и понял достоинства разрабатываемого проекта.
Были ли конкуренты?
Естественно, что в то время об использовании тех или иных электронных средств вычисления не шло и речи. Все было выполнено лишь за счет механики. Задействовать вращение колес для выполнения операции сложения было предложено еще ранее, чем это сделал Паскаль. К примеру, не менее популярным в свое время было особое устройство, которое создал в 1623 году Вильгельм Шиккард. Но в машине Паскаля были предложены некоторые технические новшества, которые сильно упростили процесс сложения. К примеру, изобретатель из Франции создал схему для автоматического переноса единицы, когда число переходи с высший разряд. Это дало возможность складывать многозначные цифры без помощи человека в счетный процесс, что почти исключило риск неточностей и ошибок.
Принцип работы и внешний вид
Когда Блез Паскаль создал первую суммирующую машину, она визуально напоминала простой металлический ящик, в котором были размещены связанные между собой шестеренки. Пользователь устанавливал через поворот требуемые значения.
На каждое из них наносили цифры от 0 до 9. При полном обороте шестерня начинала сдвигать соседнюю (которая соответствует более высокому разряду) на единицу. Первая модель была всего с 5 зубчатыми колесами, но в дальнейшем счетная машина, которую создал Блез Паскаль, претерпела ряд изменений, которые касаются увеличения числа шестеренок. Их стало 6, после 8. Это нововведение дало возможность производить вычисления до 9 999 999. Финальное значение появляется вверху устройства.
Какие операции производит вычислительная машина
Колеса внутри счетной машинки могли вращаться только в одну сторону, а значит, пользователь мог производить лишь сложение. При определенной сноровке устройства были адаптированы даже под умножение, но в таком случае выполнять расчеты было труднее. Появилась необходимость несколько раз подряд выполнять сложение одинаковых чисел, что было очень неудобно. Отсутствие возможности производить вращение колеса в другую сторону не давала возможность выполнять вычисления с отрицательными числами.
Популярность
Ученый создал после появления прототипа примерно полсотни устройств. Механизированная машина для вычислений Блеза вызвала невероятный интерес во Франции. К несчастью, изделие так и не получило широко распространения, даже невзирая на резонанс в научных кругах и у широкой общественности. Основной проблемой такого изделия была дороговизна. Само по себе производство было затратным, что негативно складывалось на конечной стоимости прибора в целом. Именно такие сложности с выпуском привели к тому, что за свою жизнь ученый продал лишь 16 моделей. По достоинству люди смогли оценить все преимущества автоматизированного исчисления, но покупать такие устройства не хотела.
Банки
Блез Паскаль поставил основной акцент при реализации конкретно на банковские учреждения. Но такие места (практически все) отказались покупать машину, которая способна производить автоматические расчеты. В частности, проблемы появились из-за сложной денежной французской политики. На тот момент в стране были денье, ливры и су. При этом 1 лира равнялась 20 су, а 1 су равна 12 денье. Получается, что отсутствовала как таковая десятичная система. Именно по этой причине задействовать первые суммирующие машины Блеза Паскаля в банковской сфере было практически невозможно в реальности. На стандартизированную систему исчисления, которая ранее была в других странах, Франция перешла лишь в 1799 году. Но и после использование автоматизированного устройства было сильно затруднено. Это касалось упомянутых ранее производственных сложностей. Дело в том, что труд ручной, а потому каждая машина нуждалась в кропотливой работе. В конечном итоге, их и вовсе перестали делать.
Поддержка от власти
Одну из первых автоматических машин Блеза Паскаля для счета ученый подарил канцлеру Сегье. Именно такой государственный деятель смог оказать поддержку начинающему ученому на первых порах разработки и изготовления автоматического устройства. При этом канцлер добился от короля привилегий на производства такого агрегата конкретно для Паскаля. И хотя изобретение машины в полной мере принадлежало ученому, в то время патентное право не было развито во Франции. А вот привилегия от монаршей особы была получена лишь в 1649 году.
Продажи
Как уже было сказано ранее, машина Паскаля не была так уж популярна. Сам ученый занимался только созданием устройств, а вот вопросом продажи занимался его друг по имени Роберваль. Принцип вращения шестеренок (механических), который был реализован в вычислительной машине Паскаля, был взят за основу и в процессе разработки иных аналогичных устройств. Первая удачная модификация приписана германскому профессору математики, который известен как Лейбниц. Создание арифмоментра было задокументировано в 1673 году. Сложение чисел тоже выполнялось в десятичной системе, но устройство при этом имело больший функционал. Все дело в том, что посредством нее можно было не просто производить сложение, но и вычитание, умножение, деление и даже извлечение квадратного корня. Ученый добавил в конструкцию особое колесо, которое дало возможность ускорить повторяющиеся по сложению операции.
Лейбниц презентовал свое изделие в Англии и Франции, а одна из его машин попадал даже к императору из России Петру Первому, который после подарил ее монарху из Китая. Изделие было не таким уж совершенным. А вот колесо, которое придумал Лейбниц для вычитания, в дальнейшем стало использоваться и в остальных арифмометрах. Первый финансовый успех вычислительных механизированных машин пришелся на 1820 год. Калькулятор создал французский разработчик Шарль Ксавье Томас де Кольмар. Принцип работы сильно напоминал машину Паскаля, но устройство куда меньше, чуть проще в изготовлении при этом дешевле. Это и
Судьба творения
Всего было 50 машин Блеза Паскаля, а до нашего времени «дожили» единицы. Сейчас достоверно известно, что осталось лишь 6 машин. Четыре модели постоянно хранятся в Парижском музее ремесел и искусств, а еще 2 в музее Клермоне. Остальные вычислительные устройства нашли пристанище среди частных коллекций. О том, кто ими владеет, нет достоверной информации. Но и исправность агрегатов находится под большим вопросом.
Мнения
Некоторые из биографов связывают процесс разработки и создания вычислительной машины Паскаля с пошатнувшимся здоровьем изобретателя. Как уже было сказано ранее, ученый создал первые работы еще в молодости, и для этого требовалось колоссальное напряжение физических и умственных сил. Он работал в течение 5 лет, из-за чего ученый все чаще стал ощущать сильные головные боли, которые после сопровождали его весь остаток жизни.
