Історія розвитку обчислювальної техніки

На початку ХІХ ст. з розвитком промисловості і торгівлі, розширенням фінансових операцій все гостріше відчувалася потреба в швидких і точних розрахунках. Поодинокі авторські екземпляри не могли задовольнити всезростаючий попит на обчислювальну техніку.

Вперше в світі промислове виробництво лічильних машин організував талановитий інженер і підприємець з невеликого містечка Кольмар в Ельзасі Карл Ксав'є Томас де Кольмар (1785-1870) - засновник і керівник двох паризьких страхових товариств з ліричними назвами "Фенікс" і "Солейль" (Сонце). Йому прийшла в голову чудова ідея: побудувати лічильну машину, звалити на її плечі всі необхідні розрахунки. Тоді з'явиться можливість значно скоротити кількість службовців в страхових товариствах і збільшити доходи в багато разів.

31.png

Карл Ксав'є Томас де Кольмар (1785 - 1870)

У 1818 р. К. Томас, скориставшись ідеями Готфріда Лейбніца, винайшов обчислювальну машину для виконання чотирьох арифметичних дій і назвав її арифмометром. Арифмометр Томаса множив два восьмизначних числа приблизно за 10 секунд, а ділення 16-значного числа займало півхвилини. Для того часу це була дуже непогана швидкодія.

32.jpg

33.jpg

Арифмометр Томаса 1822 р.

У 1820 році він отримує патент, а в 1822 році починає випускати в своїй паризькій майстерні 16-розрядні арифмометри, які отримують популярність як «томас-машини». На перших порах вони коштували недешево - 400 франків. І випускалися в не настільки вже й великих кількостях - до 100 примірників на рік. Але до кінця століття з'являються нові виробники, виникає конкуренція, ціни знижуються, а кількість покупців зростає.

34.png

Арифмометр Томаса

Протягом багатьох років конструкція арифмометра К. Томаса привертала учених, інженерів, механіків. З'явилося кілька модифікацій, які отримали назву "томас-машин", в яких основна ідея винахідника залишалася незмінною. У 1870-і рр. в Німеччині здобула популярність "томас-машина" Бургардта, в якій використовувався дзвінок при некоректних операціях, зокрема при відніманні більшого числа з меншого.

На початку ХХ століття починається промислове виробництво "томас-машин" в германии. "Томас-машини" конструкції Людвіга Шпитц випускалися в Берліні фірмою "Людвіг Шпитц". Вони зареєстровані патентами в Берліні, Відні, Нью-Йорку, Парижі.

Петербурзький механік Вільгод Однер зацікавився арифмометрами у 1871 році після ремонту арифмометра Томаса, який випадково потрапив до нього. Як писав про себе сам Однер, він «... мав нагоду виправити лічильну машину Томаса Кольмара і при цьому переконався, що є можливість більш простим і доцільним способом вирішити задачу механічного обчислення».

35.jpg

Вільгод Теофіл Однер (1845 - 1905)

Ідея Однера полягала в тому, щоб замінити ступінчасті валики Лейбніца більш досконалою і компактною деталлю - зубчастим колесом зі змінним числом зубців. Так зване "колесо Однера" ​​було покладено в основу нового механічного калькулятора.

У Петербурзі за кресленнями Однера в 1874 році році був виготовлений перший зразок арифмометра. Кілька наступних років пішли на вдосконалення першої моделі. У 1890-х роках Однер з компаньйоном налагодили випуск арифмометрів по 500 штук на рік. Вже до 1914 року  тільки в Росії налічувалося більше 22 тисяч арифмометрів Однера. У 1892 році він побудував ще два заводи в Німеччині. Продукція заводу Однера  вийшла на світовий ринок. Разом з популярністю прийшли і міжнародні призи, отримані на Всесвітній Американської виставці в Чикаго (1893 г.), Художньо-промисловій виставці в Нижньому Новгороді, Брюссельської промисловій виставці (1896 г.) і Всесвітній виставці в Парижі (1900).

36.jpg

Арифмометр Однера

Після революції завод був перейменований в Перший ремонтно-будівельний, а виробництво арифмометрів було припинено. Виробництво арифмометрів Однера відновилося в середині 20-х років в Москві і тривало до кінця 60-х років. Оскільки завод, на якому випускався арифмометр, почав носити ім'я Фелікса Дзержинського, в 1931 році модель назвали «Фелікс».

Як працює арифмометр "Фелікс"

Також варто відзначити машину, побудовану російським математиком і механіком П. Чебишевим. В арифмометрі Чебишева був використаний принцип «безупинної передачі десятків». Якщо у в попередніх конструкціях перенесення десятків з нижчого розряду у вищий відбувався стрибкоподібно, після того як десяток уже накопичувався, то у цьому арифмометрі шестерня одиниць, роблячи один оборот, повертає шестерню десятків на 1/10 обороту, а шестерню сотень на 1/100 і т.д., забезпечуючи плавну зміну кута повороту всіх коліс, що вступають у взаємодію.

37.png

Арифмометр П. Чебишева

Лише через багато років, із застосуванням електроприводу, оригінальні ідеї, закладені в конструкції Чебишева, знайшли своє застосування. Безупинна, плавна передача дозволяла значно збільшити швидкість роботи механічних пристроїв.