Механические устройства счёта (Страница 2 из 7)

Логарифмическая линейка

          Логарифмическая линейка – устройство, предназначенное для упрощения и ускорения работы с логарифмическими таблицами. Использование логарифмической линейки значительно упрощало операции умножения, деления, возведение в степень, извлечения корня и расчет тригонометрических и логарифмических функций. Различного вида логарифмические линейки широко использовались вплоть до начала восьмидесятых годов, пока небыли вытеснены электронными калькуляторами.

          Первую попытку упростить и ускорить работу с логарифмическими таблицами предпринял Эдмунд Гюнтер, профессор астрономии Грэшемского колледжа. Он разработал шкалу, состоящую из нескольких отрезков, располагающихся параллельно на деревянной или медной пластине. На каждый отрезок наносились деления, соответствующие логарифмам чисел или тригонометрических величин.
          Логарифмическая шкала Гюнтера являлась прародителем логарифмической линейки и подвергалась многократным доработкам. Впоследствии, дальнейшие усовершенствования и привели к созданию логарифмической линейки, однако, авторство этого изобретения оспаривают два ученых Уильям Отред и Ричард Деламейн.

          Однако в начале XXI века логарифмические линейки получили второе рождение в наручных часах. Дело в том, что, следуя моде, производители дорогих и престижных марок часов перешли от электронных хронометров с ЖК-экранами к стрелочным и места для встраиваемого калькулятора оказалось недостаточно. Однако спрос на хронометры со встроенным вычислительным устройством среди следящих за модой людей заставил производителей часов выпустить модели с встроенной логарифмической линейкой, выполненной в виде вращающихся колец со шкалами вокруг циферблата.

          По прихоти производителей такие устройства обычно называются «навигационная линейка». Их достоинство — можно сразу, в отличие от микрокалькулятора, получить таблицу (например, расхода топлива на пройденное расстояние, перевода миль в километры и т. п.). Однако, в большинстве случаев логарифмические линейки, встроенные в часы, не оснащены шкалами для вычисления значений тригонометрических функций.

Калькулятор Лейбница

          Первая счетная машина, позволявшая кроме сложения так же легко производить вычитание, умножение и деление, была изобретена в Германии в 1673 году Готфридом Вильгельмом Лейбницем (1646-1716), и называлась «Калькулятор Лейбница».

          Механический калькулятор Лейбница выполнял сложение практически тем же способом, что и суммирующая машина Паскаля, но Лейбниц включил в конструкцию движущуюся часть (подвижную каретку) и ручку, с чьей помощью можно было крутить специальное колесо или — в более поздних вариантах машины — цилиндры, расположенные  внутри аппарата. Такой механизм с движущимся элементом позволил ускорить повторяющиеся операции сложения, необходимые для умножения. Само повторение тоже выполнялось автоматически. По сути дела, калькулятор осуществлял механическую имитацию известного школьного алгоритма «умножение в столбик».

          Лейбниц продемонстрировал свою машину во Французской академии наук и Лондонском королевском обществе. Один экземпляр машины Лейбница попал к Петру Великому, который подарил ее китайскому императору, желая поразить того европейскими техническими достижениями.

Была у меня своя логарифмическая линейка. От брата доставалась, но я так и не понял как ей пользоваться

Рабодологический абак

          Рабдологический абак – суммирующая машина, изобретенная Клодом Перро (25.09.1613 – 09.10.1688), братом знаменитого сказочника Шарля Перро. Впервые, упоминание об этом изобретении встречается в 1700 году в книге «Сборник большого числа машин собственного сочинения», изданной Клодом Перро посмертно.
          Это была компактная и просто устроенная вычислительная машина, отметившаяся в вехах истории в основном за счет принципиального отличия от устройства всех предыдущих изобретений в этой области. В рабдологическом абаке взамен зубчатых колес, предложенных Паскалем, используются зубчатые рейки (кремальеры).

          Клод Перро так пишет о своем изобретении: «Я назвал эту машину «рабдологический абак», потому что древние называли абаком небольшую доску, на которой написаны цифры, а рабдологией — науку выполнения арифметических операций с помощью маленьких палочек с цифрами...»
          Счетная машина, действительно, представляла собой пластину в палец толщиной, примерно 30 сантиметров высотой и 14 – шириной. На лицевой стороне машины было вырезано два окошка для отображения результатов. В верхнем окошке показывался результат вычитания, а в нижнем – сложения. В нижней части лицевой стороны была выгравирована таблица умножения.
          Также на лицевой стороне было прорезано семь пазов, вдоль которых были нанесены шкалы с делениями от 1 до  9. В пазах виднелись линейки, которые можно было передвигать вверх и опускать вниз, к основанию машины с помощью штифта с заостренным кончиком.
          Несмотря на принципиальные отличия от существующих на тот момент вычислительных машин, его устройство и использование были очень просты. Однако, он не получил распространения. Возможная причина этому - ненадежное устройство подпружиненного крючка, часто выходившего из строя при постоянной эксплуатации, из-за низкого уровня механики конца XVII века. Но, тем не менее, идеи, предложенные Клодом Перро, впоследствии нашли применение в ряде простых и надежных счетных приборах таких, как «счислитель Куммера», «Комптатор Ганса Забельного» и некоторых других.