A máquina somadora de Pascal: história da criação, dispositivo e seu desenvolvimento

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A máquina somadora de Pascal: história da criação, dispositivo e seu desenvolvimento
A máquina somadora de Pascal: história da criação, dispositivo e seu desenvolvimento
Anonim

Gênios são brilhantes em tudo. Essa afirmação banal é totalmente aplicável ao cientista francês Blaise Pascal. Os interesses de pesquisa do inventor incluíam física e matemática, literatura e filosofia. É Pascal que é considerado um dos fundadores da análise matemática, o autor da lei fundamental da hidrodinâmica. Ele também é conhecido como o primeiro criador de computadores mecânicos. Esses dispositivos são protótipos de computadores modernos.

Na época, os modelos eram únicos em muitos aspectos. Em termos de suas características técnicas, eles superaram muitos análogos inventados antes de Blaise Pascal. Qual é a história de "Pascalina"? Onde você pode encontrar esses designs agora?

Primeiros protótipos

Tentativas de automatizar processos computacionais vêm sendo feitas há muito tempo. Os árabes e os chineses foram os mais bem-sucedidos nessas questões. São eles que são considerados os descobridores de um dispositivo como o ábaco. O princípio de funcionamento é bastante simples. Para realizar o cálculo, é necessário deslocar os ossos de uma parte para outra. Além disso, os produtos possibilitaram a realização de operações de subtração. Os inconvenientes dos primeiros ábacos árabes e chineses foramconectado apenas com o fato de que as pedras se desintegraram facilmente durante a transferência. Em algumas lojas do sertão ainda é possível encontrar os tipos mais simples de ábaco árabe, porém, agora são chamados de contas.

ábaco árabe
ábaco árabe

Relevância do problema

Pascal começou a desenhar seu carro aos 17 anos. A ideia da necessidade de automatizar os processos computacionais rotineiros de um adolescente foi motivada pela experiência de seu próprio pai. O fato é que o pai de um cientista brilhante trabalhou como cobrador de impostos e passou muito tempo sentado atrás de cálculos tediosos. O projeto em si levou muito tempo e exigiu um grande investimento físico, mental e material do cientista. Neste último caso, Blaise Pascal foi auxiliado pelo próprio pai, que logo percebeu os benefícios de desenvolver seu filho.

Concorrentes

Naturalmente, naquela época não se falava em usar qualquer meio eletrônico de cálculo. Tudo foi realizado apenas devido à mecânica. Usar a rotação das rodas para realizar a operação de adição foi proposto muito antes de Pascal. Por exemplo, um dispositivo criado em 1623 por Wilhelm Schickard não foi menos popular ao mesmo tempo. No entanto, na máquina Pascal, foram propostas algumas inovações técnicas que simplificam significativamente o processo de adição. Por exemplo, um inventor francês desenvolveu um esquema para transferir automaticamente uma unidade quando um número passa para o nível mais alto. Isso possibilitou a adição de números de vários dígitos sem intervenção humana no processo de contagem, o que praticamente eliminou o risco de erros e imprecisões.

Aparência eprincípio de funcionamento

Visualmente, a primeira máquina de som de Pascal parecia uma caixa de metal comum, na qual estavam localizadas as engrenagens conectadas umas às outras. O usuário, por meio da rotação das rodas de discagem, define os valores necessários para ele. Cada uma delas estava marcada com números de 0 a 9. Quando uma volta completa era feita, a engrenagem mudava a adjacente (correspondente a um nível superior) em uma unidade.

Dispositivo de computação mecanizado de Pascal
Dispositivo de computação mecanizado de Pascal

O primeiro modelo tinha apenas cinco marchas. Posteriormente, a máquina de calcular de Blaise Pascal sofreu algumas alterações em relação ao aumento do número de marchas. Havia 6 deles, então esse número aumentou para 8. Essa inovação permitiu realizar cálculos até 9.999.999. A resposta apareceu na parte superior do dispositivo.

Operações

As rodas da máquina de calcular de Pascal só podiam girar em uma direção. Como resultado, o usuário só conseguia realizar operações de adição. Com alguma habilidade, os aparelhos também foram adaptados para a multiplicação, mas neste caso ficou visivelmente mais difícil realizar os cálculos. Havia a necessidade de somar os mesmos números várias vezes seguidas, o que era extremamente inconveniente. A impossibilidade de girar a roda na direção oposta não permitia cálculos com números negativos.

máquina Pascal
máquina Pascal

Distribuição

Desde a criação do protótipo, o cientista fez cerca de 50 dispositivos. A máquina mecânica de Pascal despertou um interesse sem precedentes na França. ParaInfelizmente, o produto nunca conseguiu ganhar ampla distribuição, apesar da ressonância entre o público em geral e a comunidade científica.

O principal problema dos produtos era o alto custo. A produção era cara, naturalmente, isso teve um efeito negativo no preço final de todo o aparelho. Foram as dificuldades com o lançamento que levaram ao fato de que o cientista não conseguiu vender mais de 16 modelos em toda a sua vida. As pessoas apreciavam todas as vantagens do cálculo automático, mas não queriam levar aparelhos.

Bancos

A principal ênfase na implementação de Blaise Pascal colocou nos bancos. Mas as instituições financeiras, em sua maioria, se recusaram a comprar uma máquina para liquidações automáticas. Os problemas surgiram por causa da complexa política monetária da França. No país naquela época havia livres, negadores e sous. Um livre consistia de 20 soldos e um soldo de 12 denier. Ou seja, o sistema decimal estava ausente como tal. É por isso que era quase impossível usar a máquina Pascal no setor bancário na realidade. A França mudou para o sistema de cálculo adotado em outros países apenas em 1799. No entanto, mesmo após esse período, o uso de um dispositivo automatizado era visivelmente complicado. Isso já abordou as dificuldades de produção mencionadas anteriormente. O trabalho era principalmente manual, de modo que cada máquina exigia um trabalho meticuloso. Como resultado, eles simplesmente pararam de fazê-los em princípio.

A evolução das máquinas Pascal
A evolução das máquinas Pascal

Apoio das autoridades

Uma das primeiras máquinas de calcular automáticas que Blaise Pascal apresentou ao ChancelerSeguier. Foi esse estadista que apoiou o cientista iniciante nos estágios iniciais da criação de um dispositivo automático. Ao mesmo tempo, o chanceler conseguiu obter do rei privilégios para a produção desta unidade especificamente para Pascal. Embora a invenção da máquina tenha sido de propriedade integral do próprio cientista, a lei de patentes não foi desenvolvida na França naquela época. O privilégio real foi obtido em 1649.

Vendas

Como foi dito acima, a máquina de Pascal não ganhou ampla distribuição. O próprio cientista estava envolvido apenas na fabricação de dispositivos, seu amigo Roberval foi o responsável pela venda.

Desenvolvimento

O princípio de rotação de engrenagens mecânicas, implementado no computador de Pascal, foi tomado como base para o desenvolvimento de outros dispositivos similares. A primeira melhoria bem-sucedida é atribuída ao professor de matemática alemão Leibniz. A criação da máquina de somar é datada de 1673. Adições numéricas também foram realizadas no sistema decimal, mas o próprio dispositivo se destacou pela ótima funcionalidade. O fato é que com sua ajuda foi possível não apenas realizar a adição, mas também multiplicar, subtrair, dividir e até extrair a raiz quadrada. O cientista adicionou uma roda especial ao design, o que tornou possível acelerar operações de adição repetitivas.

Wilhelm Leibniz
Wilhelm Leibniz

Leibniz apresentou seu produto na França e na Inglaterra. Um dos carros chegou até o imperador russo Pedro, o Grande, que o apresentou ao monarca chinês. O produto estava longe de ser perfeito. A roda que Leibniz inventou para realizar a subtração, posteriormentecomeçou a ser usado em outras máquinas de somar.

máquina de computação Leibniz
máquina de computação Leibniz

O primeiro sucesso comercial de computadores mecânicos remonta a 1820. A calculadora foi criada pelo inventor francês Charles Xavier Thomas de Colmar. O princípio de operação é em muitos aspectos semelhante ao da máquina de Pascal, mas o dispositivo em si é menor, é um pouco mais fácil de fabricar e mais barato. Isso é o que predeterminou o sucesso dos comerciantes.

O Destino da Criação

Durante toda a sua vida, o cientista criou cerca de 50 máquinas, apenas algumas "sobrevivem" até hoje. Agora é possível rastrear com segurança o destino de apenas 6 dispositivos. Quatro modelos estão em armazenamento permanente no Museu de Artes e Ofícios de Paris, mais dois no museu de Clermont. Os dispositivos de computação restantes encontraram sua casa em coleções particulares. Não se sabe ao certo quem os possui agora. A manutenção das unidades também está sob uma grande questão.

Aparência da máquina Pascal
Aparência da máquina Pascal

Opiniões

Alguns biógrafos relacionam o desenvolvimento e a criação da máquina de calcular de Pascal com a saúde do próprio inventor. Como mencionado acima, o cientista começou seu primeiro trabalho na juventude. Exigiam do autor um esforço colossal de força mental e física. O trabalho foi realizado por quase 5 anos. Como resultado disso, Blaise Pascal começou a ter fortes dores de cabeça, que o acompanharam pelo resto da vida.

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