Немного истории

Появление современных автоматических вычислительных машин было подготовлено, с одной стороны, почти трехвековой историей изобретения и совершенствования o более простых арифметических приборов, а с другой - новейшими достижениями в области электрических средств связи, звукозаписи, автоматики, электроники и радиотехники.

Первый арифмометр был изобретен еще в 1642 году французским ученым Б. Паскалем и усовершенствован в 1673-94 годах Г. В. Лейбницам, немецким математиком, философом и механиком. В 1742-56 годах М. В. Ломоносов опубликовал описание разработанных им механических счетчиков и регистраторов. В 1874 году В. Т. Однер в Петербурге сконструировал арифмометр нового типа, который благодаря своим преимуществам получил всемирное распространение и применяется до наших дней. В 1878-82 годах академик. П. Л. Чебышев создал еще более совершенную автоматизированную счетную машину, выполнявшую сложение, умножение, вычитание и деление.

В нашей стране вопросам механизации и автоматизации вычислительных работ придается особое значение. Еще до Великой Отечественной войны были созданы многочисленные фабрики механизированного счета, выполнявшие большие расчетные работы с применением сложных и весьма совершенных счетно-аналитических машин.

Главной частью арифмометра (рис. 21) является колесо Однера (рис. 22), названное по имени изобретателя. Это - зубчатка, число зубцов которой можно по желанию менять от 0 до 9 (излишние зубцы скрываются в пазах колеса). Колесо Однера сцепляется с другим, так называемым цифровым колесом. Оно имеет 10 зубцов, помеченных цифрами от 0 до 9. Первоначально цифровое колесо устанавливается так, что в окошечке арифмометра виден нуль.

Рис. 21. Современный арифмометр

Рис. 22. Умножение посредством колес

Установим на колесе Однера 3 зубца. Если теперь повернуть его на один полный оборот, то сцепленное с ним цифровое колесо повернется тоже на три зубца, и в окошечке появится цифра "3". После второго оборота колеся Однера цифровое колесо "отсчитает" еще 3 зубца, и в окошечке появится цифра "6", а после третьего оборота - "9".

Так осуществляется умножение числа, установленного на колесе Однера, на количество его оборотов (подсчитываемое обычным счетчиком).

После четвертого оборота колеса Однеоа в окошечке появится цифра "2", но при переходе через нуль цифровое колесо своим добавочным зубцом (не показанным на чертеже) толкнет колесо десятков, благодаря чему в его окошечке (левее окошечка единиц) вместо нуля появится цифра "1". Вместе обе появившихся цифры составят число "12".

Как видим, арифмометр фактически заменяет умножение сложением одинаковых слагаемых, повторяемым нужное число раз.

Разумеется, практически в арифмометре имеется не од-I но колесо Однера, а несколько - для каждого разряда многозначного числа в отдельности,- причем сложение цифр во всех разрядах производится одновременно.

Не нужно думать, что для умножения на 73 приходится поворачивать колеса 73 раза. Для умножения на 3 достаточно трех оборотов. Для умножения же на 70 достаточно сдвинуть колёса Однера по отношению к цифровым колесам на один разряд влево, чтобы колесо Однера для единиц сцепилось с цифровым колесом десятков и т. д, (это равносильно умножению на 10), а затем сделать семь оборотов.

Помимо арифмометров, существуют электрифицированные клавишные машины (рис. 23), действующие примерно по тем же принципам. Но установка, вращение и перемещение колес (или заменяющих их деталей) осуществляется электромотором при нажатии соответствующих клавиш.

Рис. 23. Вычислительная клавишная машина ВК-2