История компьютеров. Как это было? Счеты и арифмометры

История компьютеров

Интересно, почему в школах не изучают этот предмет? Школьникам было бы полезно знать, что основоположником компьютерной индустрии был не Билл Гейтс, а Чарлз Бэббидж, английский математик девятнадцатого столетия. Именно его идеи и продолжают использоваться до сих пор. И если даже о Бэббидже знают далеко не все, то есть имена, которые полузабыты, а то и вовсе стёрты из людской памяти.

Начнём по порядку, с древних времён. Да, в древнем мире тоже были компьютеры (не Pentium, конечно, но свои функции исполняли исправно). И если сейчас смешно слышать даже о «Микрошах» с их 16-ю килобайтами памяти, то, что говорить о механических компьютерах древности?

Антикиферский механизм

Этот аналоговый компьютер был поднят с затонувшего корабля у небольшого острова Антикифер (отсюда и название) в Средиземном море в 1901 году. Исследовав устройство, учёные пришли к выводу, что оно предсказывало солнечные затмения и вычисляло четырёхлетние циклы Олимпиад.

Известно, что Архимед изобрёл механизм-планетарий для вычисления передвижений Луны и известных на тот момент планет, а также написал книгу об астрономических механизмах, не дошедшую до нас. Сначала его считали создателем поднятого со дна моря устройства, но выяснили, что Антикиферский механизм был построен после его смерти. Затем связали создание устройства с островом Родос и астрономом Гиппархом, который изучал отклонения Луны от курса ее движения по орбите. Это, конечно, только домыслы, на самом деле всё могло быть совершенно по-другому.

В наше время специалисты смогли расшифровать надписи и воссоздать функции бронзовых шестерёнок. Надписи оказались названиями месяцев, что и подтолкнуло учёных к мысли, что этот прибор — один из первых в мире механических календарей.

В античной литературе есть несколько упоминаний о сходных приборах, в том числе описание устройства, созданного Архимедом, в трудах Цицерона. Однако Антикиферский механизм — единственное устройство, дожившее до наших времён.

Вывод — не совсем, конечно, компьютер, но что-то близкое к ЭВМ и очень древнее.

Механические счёты

Экспертами, в руки которых попались обнаруженные в 1967 году неизвестные ранее записные книжки Леонардо да Винчи, доказано, что мастер работал над созданием механического счётного устройства. Собрал ли он хоть один экземпляр по своим чертежам, неизвестно, очень много приборов остаётся на бумаге даже в наши времена, а в средние века это происходило значительно чаще. Но можно сказать и то, что многие из устройств великого Леонардо, собранные по его схемам современными нам инженерами, работают безукоризненно.

Первое механическое счетное устройство, которое существовало не на бумаге, называлось «Паскалина» в честь своего создателя, учёного и математика Блеза Паскаля. Машина эта была построена в 1642 году. Механический «компьютер» Паскаля мог складывать и вычитать. Он состоял из ряда вертикально установленных колес с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. При полном обороте колеса оно сцеплялось с соседним и поворачивало его на одно деление. Число колес определяло число разрядов — два колеса позволяли считать до 99, три — до 999.

Тридцать лет спустя, В 1673 году, немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц создал механический калькулятор, который складывал и вычитал, а также умножал и делил. В отличие от «Паскалины», колеса были уже зубчатые, и имели они зубцы девяти различных длин, и вычисления производились за счет сцепления колес. Эти зубчатые колёса стали основой арифмометров, которыми широко пользовались на протяжении всего XVIII века. Кстати, это одно из первых устройств, которое наиболее похоже на арифмометры в нашем понимании. Одним из его элементов была ручка, с помощью которой вращалось специальное колесо, приводящее в движение всю счётную машину. К тому же в калькуляторе Лейбница присутствовала движущаяся каретка, при помощи которой ускорялись повторяющиеся операции сложения, необходимые при умножении.

На арифмометрах выполнялись даже очень сложные действия — например, расчеты баллистических таблиц для артиллерийских стрельб. Существовала и специальная профессия — счетчик — человек, работающий с арифмометром. Но многие расчеты производились очень медленно — даже десятки счетчиков должны были работать по несколько недель и месяцев.

Из арифмометров хотелось бы выделить клавишный Registering Accountant («самопишущий счетовод»), созданный американским изобретателем Уильямом Сьюардом Берроузом. Арифмометр этот можно назвать прямым предком нынешних калькуляторов. Ввод данных на этом механическом калькуляторе производился при помощи клавиатуры, что для того времени являлось революцией. Кроме этого, машина позволяла распечатать итог вычислений на бумажной ленте, что позволяло сохранять результаты промежуточных расчётов. В калькуляторе для этого (для сохранения, а не для распечатки, разумеется) существуют клавиши памяти.

Арифмометр Берроуза имел коммерческий успех. Компания American Arithmometer Company, основанная в 1886 году, производила и продавала около 5 тысяч арифмометров Берроуза в год. После смерти изобретателя фирма поменяла название на Burroughs Adding Machine Company. Замечательно то, что в 1953 году фирма выходит на рынок компьютеров и до наших дней продаёт оргтехнику. Правда, в 1986 году она слилась с корпорацией Sperry и продолжает работать под именем Unisys.

Продолжение следует.