Úvod
História výpočtovej techniky a automatizácie je fascinujúca a všetko to začalo vynálezom mechanických zariadení na vykonávanie výpočtov. Prvým takýmto zariadením bolo počítadlo, ktoré vynašli Číňania pred viac ako 5,{1}} rokmi. Počítadlo sa používalo na vykonávanie základných aritmetických operácií a pred príchodom mechanickej kalkulačky bolo široko používané v Ázii a na Strednom východe. Mechanická kalkulačka bola prvým zariadením, ktoré dokázalo vykonávať násobenie a delenie a vydláždila cestu modernému počítaču, ktorý dnes používame. V tomto článku preskúmame históriu prvej mechanickej kalkulačky, jej vynález a jej vplyv na moderné počítače.
Prvé mechanické kalkulačky
Prvou mechanickou kalkulačkou bola Pascaline, ktorú vynašiel francúzsky matematik Blaise Pascal v roku 1642. Pascal mal iba 19 rokov, keď vynašiel stroj, ktorý mal pomôcť jeho otcovi, ktorý bol vyberačom daní, vykonávať zložité výpočty rýchlejšie a presne. Pascaline bola mosadzná škatuľka o veľkosti krabice od topánok s očíslovanými ciferníkmi, ktoré sa dali otáčať, aby predstavovali číslice vypočítavaných čísel. Stroj používal sériu ozubených kolies a pák na vykonávanie sčítania a odčítania. Aj keď bol Pascaline oproti počítadlu výrazným zlepšením, k dokonalosti mal ďaleko. Napríklad stroj mohol iba pridávať a uberať a ozubené kolesá sa rýchlo opotrebovávali, čo sťažovalo presné výpočty.
Ďalší významný vývoj v histórii mechanických kalkulačiek nastal v 70. rokoch 17. storočia, keď nemecký matematik Gottfried Wilhelm Leibniz vynašiel stupňovité počítadlo. Krokový počítadlo bol vylepšením Pascaline v tom, že mohol vykonávať násobenie a delenie, ako aj sčítanie a odčítanie. Kalkulačka používala na násobenie stupňovitý bicí mechanizmus, ktorý umožňoval oveľa rýchlejšie a presnejšie výsledky ako Pascaline. Rovnako ako Pascaline, aj Stupňovitý Reckoner bol však stále náchylný na opotrebovanie a bol obmedzený vo veľkosti čísel, ktoré dokázal vypočítať.
Zrodenie mechanických kolíkových kalkulačiek
Prvú mechanickú kalkulačku, ktorá používala kolíky na znázornenie čísel, vynašiel anglický matematik Thomas de Colmar v roku 1820. De Colmarova kalkulačka sa volala aritmometer a bola oveľa pokročilejšia ako ktorákoľvek predchádzajúca mechanická kalkulačka. Aritmometer používal sériu očíslovaných kolíkov na valci, ktoré bolo možné otáčať, aby predstavovali číslice vypočítavaných čísel. Stroj tiež používal sériu pák a ozubených kolies na vykonávanie sčítania, odčítania, násobenia a delenia. Na rozdiel od Pascaline a Stepped Reckoner bol aritmometer oveľa robustnejší a presnejší. Stroj bol široko používaný viac ako storočie a bol najpopulárnejšou mechanickou kalkulačkou v 19. a začiatkom 20. storočia.
Vylepšené pin kalkulačky
Aritmometer však nebol posledným slovom v mechanických kalkulačkách. Počas niekoľkých nasledujúcich desaťročí mnoho vynálezcov vylepšilo zariadenie, vďaka čomu bolo presnejšie a efektívnejšie. Jedným z takýchto vynálezcov bol Charles Babbage, ktorému sa často pripisuje vynález prvého počítača na svete. Babbageov stroj, ktorý nazval Analytický motor, nebol nikdy dokončený, ale ďaleko predbehol svoju dobu. Analytický stroj bol schopný vykonávať zložité výpočty pomocou diernych štítkov, koncept, ktorý sa neskôr použil v prvých elektronických počítačoch.
Jedno z najvýznamnejších vylepšení mechanických kalkulačiek prišlo v roku 1875, keď švédsky inžinier Willgodt Odhner vynašiel Odhnerov aritmometer. Odhnerov aritmometer bol obrovským zlepšením oproti predchádzajúcim modelom, pretože bol oveľa rýchlejší a spoľahlivejší. Stroj na vykonávanie výpočtov využíval sériu vzájomne prepojených ozubených kolies a pák, čo umožnilo vypočítať oveľa väčšie čísla, ako to bolo možné pri predchádzajúcich strojoch.
Mechanické kalkulačky v 20. storočí
Mechanické kalkulačky zostali populárne až do 20. storočia, dokonca aj po vynájdení elektronickej kalkulačky v 60. rokoch. Hoci elektronické kalkulačky boli oveľa rýchlejšie a efektívnejšie ako ich mechanické náprotivky, mechanické kalkulačky boli stále populárne v určitých odvetviach, ako sú financie a účtovníctvo, kde boli preferované pre svoju spoľahlivosť a odolnosť.
Jednou z najznámejších mechanických kalkulačiek bola Curta Calculator, ktorú vynašiel rakúsky inžinier Curt Herzstark v 40. rokoch 20. storočia. Curta Calculator bolo malé ručné zariadenie, ktoré dokázalo vykonávať sčítanie, odčítanie, násobenie a delenie. Stroj bol neuveriteľne populárny medzi inžiniermi a vedcami a v 50-tych a 60-tych rokoch minulého storočia sa vo veľkej miere používal v leteckom priemysle.
Záver
Vynález mechanickej kalkulačky bol významným míľnikom v histórii výpočtovej techniky a automatizácie. Vydláždilo cestu modernému počítaču, ktorý spôsobil revolúciu prakticky vo všetkých aspektoch moderného života. Mechanická kalkulačka nebola dokonalá, ale oproti počítadlu a iným skorším zariadeniam to bolo výrazné zlepšenie. Použitie kolíkov na reprezentáciu čísel bolo obzvlášť významným vývojom, pretože umožnilo oveľa rýchlejšie a presnejšie výpočty, ako to bolo možné s predchádzajúcimi strojmi. Dnes sú mechanické kalkulačky do značnej miery zastarané, no zostávajú fascinujúcou pripomienkou vynaliezavosti a vytrvalosti vynálezcov, ktorí ich umožnili.
