Первым прообразом счетной машины можно считать абак — древний аналог счет. Он появился в Вавилоне в VI веке до нашей эры. Абак представлял собой деревянную доску с бороздками. В углубления ложили круглые камешки, выступавшие в качестве чисел, которые передвигали по специальным направляющим. Вычислительный механизм работал по методу вавилонского счета, который основывался на шестнадцатеричной системе. Разряд числа состоял из шестидесяти единиц, каждая бороздка соответствовала ряду единиц, десятков или сотен. Абак имел много разновидностей и пользовался популярностью вплоть до ХVIII века.
Антикитерский механизм
Более продвинутым вариантом совершения арифметических действий стал так называемый «антикитерский механизм». Он был найден на итальянском затонувшем судне в начале ХХ века возле греческого города Антикитер. Механизм, датированный вторым веком до нашей эры, предназначался для расчетов движения небесных тел. С помощью него также можно было производить простые арифметические расчеты: делить, складывать вычитать.
Счетная машина Леонардо да Винчи
Известный итальянский ученый Леонардо да Винчи в своих записях, получивших название «Мадридский кодекс», оставил наброски своей счетной машины . Механизм состоял из стержней и колесиков разного размера. Каждое из них имело зубчики в своем основании, приводящие устройство в работу. Повернув десять раз первичную ось, на вторичной получался один полный оборот. При повороте вторичной десять раз, получался полный оборот третьей оси. У Леонардо да Винчи не получилось воплотить свои идеи в жизнь, но получилось у его последователя. Во второй половине 19-го века, ученый Роберто Гуателли создал первый прототип такой машины.
Палочки Непера
Шотландский математик Джон Непер, в одной из своих книг, описал свой метод вычислений при помощи деревянных палочек. получивший название «Палочки Непера». «Палочки Непера» представляли собой набор палочек из дерева, с изображенной на них таблицей умножения, и цифрами от 1-ого до 9-ти. Для умножения требовалось положить деревянные палочки в один ряд, в соответствии с разрядом умножаемого числа, множимое же должно было образовывать верхний ряд каждой палочки. Суммировались числа по строкам которые образовывались, а результат складывался.
Часы Шиккарда
Прошло более ста лет после того, как Леонардо да Винчи придумал свою счетную машину, когда немецкий ученый Вильгем Шиккард в 1623 году описывает свой счетный аппарат — «Часы Шиккарда». По его словам аппарат мог производить основные математические операции, даже умножение и деление было возможным. В историю оно вошло как один из первых прототипов калькулятора, названо было так в связи с принципом работы. Аппарат состоял из шестеренок и звездочек. «Часы Шиккарда» являются первым механическим устройством, которое имело возможность осуществлять четыре операции. Экземпляры устройства сгорели в огне, а чертежи были обнаружены только в 1935 году.
Счетная машина Паскаля
В 1643 году свет увидела счетная машина Блеза Паскаля. Ее создание он начал еще в девятнадцатилетнем возрасте. Работа его отца, занимавшегося налоговыми сборами, была связана с постоянными расчетами, и Паскаль, желая помочь отцу, создал свой аппарат. Внешне устройство представляло собой ящик небольших размеров, внутри которого находились шестеренки, соединенные между собой. Механизм выполнял четыре математических действия. Для ввода чисел использовались колесики, каждое из них соответствовало десятичному разряду числа. Паскаль в течении десяти лет создал около пятидесяти таких устройств, десять из которых он продал.
Арифмометр Лейбница
В 1673 году немецкий математик Готфрид Лейбниц представил миру более сложное устройство — «арифмометр Лейбница». Сложение чисел, так же как и в машине Паскаля, выполнялось при помощи связанных друг с другом шестеренок-колес. В конструкцию была добавлена рукоятка, приводившая в движение ступенчатое колесо, позволяющее ускорить выполнение вычислений.
В 19-20 веках появилось множество механизмов, связанных с вычислительными действиями.
- Арифмометр Кальмара: изобретен в первой половине 19-го века. За основу взят механизм Лейбница. Арифмометр Кальмара имел автоматический счетчик и выполнял 4 арифметические операции.
- Арифмометр Чернышева: первый российский арифмометр, появившийся в 50-х годах 19 столетия.
- Арифмометр Однера – один из самых популярных арифмометров ХХ века, появился в 1877 году.
- Арифмометр Mercedes-Euklid VI: первый арифмометр, способный выполнять математические операции без помощи человека, изобретен в 1919 году.
Нынешние устройства способны на гораздо большее, они значительно сложней и способны выполнять больше разного рода операций. В современном мире калькулятор является важным инструментом, без которого наше общество не смогло бы быть таким, какое оно есть сейчас.
