Maszyna licząca

Maszyna licząca – urządzenie mechaniczne, elektryczne lub elektroniczne wspomagające proces obliczeń.

Pojęcie „elektroniczna maszyna licząca” było używane w języku polskim, w drugiej połowie XX wieku, na określenie komputera.

Historia maszyn liczących

Pierwsze sposoby liczenia

  • nacięcia (35–20 tys. lat p.n.e., jednak stosowane w Anglii jeszcze w XIX wieku) – bijekcja zbioru nacięć na zbiór liczonych obiektów;
  • palce u rąk i nóg oraz inne części ciała;
  • liczby na sznurkach – najbardziej znane w postaci kipu Inków, stosowane od XII w. n.e., na bazie systemu dziesiętnego;
  • kamyki (łac. calculus – kamyczek) – podstawa abaków, tabliczek (tablica z Salaminy V w. p.n.e.).

Mechaniczne maszyny liczące

Abraham Stern z zaprojektowaną przez siebie machiną rachunkową
  • 150–100 r. p.n.e. - mechanizm z Antykithiry. Służy do przeprowadzania obliczeń astronomicznych dotyczących Słońca, innych gwiazd, gwiazdozbiorów, Księżyca i planet, w tym prawdopodobnie ich pozycji[1] i wielu parametrów zaćmień lata w przód (kierunek postępowania zaćmienia, wielkość zaćmienia, kolor Księżyca, rozmiar kątowy Księżyca, węzeł księżycowy i czas zaćmienia)[2]. Niedokładność wynika zarówno z ułomności ówczesnych przewidywań astrometrycznych jak i niedoskonałości samego mechanizmu. Błąd położenia Księżyca wynosił maksymalnie 20 stopni[3], a maksymalne błędy dla Wenus i Merkurego dla jednego okresu epicyklu odpowiadały 0,4 i 0,2 dnia[4]. W związku z tym podejrzewa się, że nie był on używany przez profesjonalnego astronoma[3].
  • 1623: Wilhelm Schickard z Badenii Witenbergii buduje maszynę wykonującą 4 działania na liczbach całkowitych. Popełniała ona więcej błędów, niż maszyny Pascala[5].
  • ok. 1645 francuski matematyk Blaise Pascal konstruuje Pascaliny, zwane też Arithmetique, wykonujące dodawanie, odejmowanie i operacje ułamkowe (często nieprawidłowo).
  • ok. 1670: Gottfried Wilhelm Leibniz udoskonala Pascaline dodając mnożenie (stepped reckoner).
  • 1777: Charles Stanhope (3. hrabia Stanhope) zbudował Logic Demonstrator, który demonstrował najprostsze sylogizmy[6].
  • 1815: Abraham Jakub Stern (Żyd z Hrubieszowa, członek polskiego Towarzystwa Przyjaciół Nauk) buduje rachunkową machinę wykonującą 4 podstawowe działania[7]. Urządzenie to zostało spopularyzowane przez jego zięcia, Chaima Zeliga Słonimskiego.
  • 1817: zostaje skonstruowana udoskonalona wersja poprzedniej rachunkowej machiny; o wyciąganie pierwiastków z ułamków[8].
  • 1820: Charles Xavier Thomas buduje arytmometr, wykonujący 4 podstawowe działania i pierwiastki o podstawie 2 i 3[9].
  • 1822: powstaje pierwsza maszyna różnicowa Babbage’a służąca do obliczania wielomianów. Za sprawą rozwinięcia w szereg Taylora przydaje się ona między innymi do obliczania logarytmów i funkcji trygonometrycznych.
  • 1832: Charles Babbage i Joseph Clement budują kolejną maszynę różnicową, która operuje na 6-cyfrowych liczbach i zapewnia dokładność do drugiego rzędu w metodzie różnic dzielonych[10][11].
  • 1837: Babbage kończy projektować maszynę analityczną, która jest kompletna w sensie Turinga, jednak nigdy jej nie buduje.
  • 1845: Izrael Abraham Staffel prezentuje w Warszawie maszynę liczącą Staffela wykonującą cztery podstawowe działania arytmetyczne oraz obliczającą wartość pierwiastków kwadratowych.
  • 1849: Babbage kończy budowę kolejnej maszyny różnicowej, która operuje na 31-cyfrowych liczbach i zapewnia dokładność do siódmego rzędu[10].
  • 1887: Dorr E. Felt patentuje komptometr, który ma klawisze do wprowadzania liczb i jest produkowany na masową skalę.
  • 1889: Felt patentuje komptograf, czyli komptometr z funkcją automatycznego zapisywania działań na kartce.
  • 1948: Curt Herzstark tworzy kieszonkowy kalkulator „Curta”, który pozwala, z dokładnością do 11 cyfr, na 4 podstawowe operacje arytmetyczne i obliczanie pierwiastków kwadratowych.

Podział (1974 r.)

Główne źródło: [12]

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Tony Freeth, Decoding an Ancient Computer, „Scientific American”, 301 (6), 2009, s. 76–83, DOI: 10.1038/scientificamerican1209-76, ISSN 0036-8733 [dostęp 2018-08-20].
  2. ↑ Tony Freeth, Eclipse Prediction on the Ancient Greek Astronomical Calculating Machine Known as the Antikythera Mechanism, „PLOS ONE”, 9 (7), 2014, e103275, DOI: 10.1371/journal.pone.0103275, ISSN 1932-6203, PMID: 25075747, PMCID: PMC4116162 [dostęp 2018-08-20] (ang.).
  3. ↑ a b J.H. Seiradakis, M.G. Edmunds, Our current knowledge of the Antikythera Mechanism, „Nature Astronomy”, 2 (1), 2018, s. 35–42, DOI: 10.1038/s41550-017-0347-2, ISSN 2397-3366 [dostęp 2018-08-20] (ang.).
  4. ↑ Jian-Liang Lin i inni, Optimal teeth design of the lost mechanisms demonstrating interior planets in antikythera astronomical device, 2018 IEEE International Conference on Applied System Invention (ICASI), kwiecień 2018, DOI: 10.1109/icasi.2018.8394251, ISBN 978-1-5386-4342-6 [dostęp 2018-08-20] (ang.).
  5. ↑ Things that Count - - Schickard versus Pascal - an empty debate?, metastudies.net [dostęp 2018-08-20].
  6. ↑ History of Computers and Computing, Birth of the modern computer, The thinkers, The logic machines of Charles Stanhope, history-computer.com [dostęp 2019-01-26].
  7. ↑ XII tom roczników Towarzystwa Przyjaciół Nauk
  8. ↑ Encyklopedia Staropolska http://literat.ug.edu.pl/glogers/0035.htm
  9. ↑ patent http://web.archive.org/web/*/http://www.geocities.com/SiliconValley/Horizon/1404/patcol.html
  10. ↑ a b Gerard (Cornelius Gerard) O’Regan, A brief history of computing, wyd. 2nd ed, London: Springer, 2012, s. 204, ISBN 978-1-4471-2359-0, OCLC 780073317 [dostęp 2018-08-20].
  11. ↑ Laura J. Snyder, The philosophical breakfast club : four remarkable friends who transformed science and changed the world, wyd. 1st ed, New York: Broadway Books, 2011, s. 192, 210, 217, ISBN 978-0-7679-3048-2, OCLC 647214394 [dostęp 2018-08-20].
  12. ↑ Stefan Gabryś, Jan Kardasiewicz „Maszyny Biurowe”, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1974

Media użyte na tej stronie