Краткая история калькуляторов

Пересечение 19-го века
от
Джеймс Редин

Томас Арифмометр

Только в начале 19-го века калькулятор стал популярным устройством. Это произошло в 1820 году, когда Чарльз Ксавье Томас де Кольмар (1785-1870) из Франции сделал арифмометр (патент Франции № 1420, 18 ноября 1820 года), машину, основанную на конструкции Лейбница, которая была способна выполнять четыре операции в простой и надежный способ. Из-за его однонаправленного барабана, деления и вычитания требуется установка рычага. Арифмометр был также известен как машина Томаса.

Машина Томаса была очень успешной, и сто лет спустя, в первой половине 20-го века, машина все еще была продана. Томас получил французского кавалера Почетного легиона за свою машину. Около 1500 машин было изготовлено компанией Compagnie d’Assurance Le Soleil, основанной Томасом и другими подрядчиками, в период с 1820 по 1930 годы.

Как и у любого успешного продукта, у Thomas Machine было много клонов, и термин Arithmometer стал синонимом четырехфункциональной вычислительной машины. Примером является Арифмометр, представленный Артуром Буркхардтом в 1878 году. Его компания, Erste Glashütter Rechenmaschinenfabrik, начала производство вычислительных машин в Германии. Арифмометр Буркхардта производился компанией Erste до 1920 года, когда он объединился с компанией Saxonia, образовав компанию Vereinigte.

Еще одна машина, основанная на дизайне Томаса, – MADAS (умножение, автоматическое деление, сложение и вычитание), представленная в 1913 году. MADAS была изготовлена H.W. Эгли из Швейцарии. Он включал механизм автоматического разделения, запатентованный в 1902 году Александром Речницером из Чехословакии. Полуавтоматическое умножение было добавлено в 1925 году в MADAS Semis, а полностью автоматическое умножение было включено в 1927 году в MADAS Superautomat.

Еще одна интересная реализация принципа Лейбница – это TIM (время – деньги), представленный Людвигом Шпицем в 1907 году. Как и другие машины с ударными барабанами, он был установлен в деревянном корпусе. Несмотря на громоздкость и дороговизну, эта машина достигла коммерческого успеха благодаря продажным способностям Людвига Шпица.

___________________________________________________________________________

Разница Двигатель

В 1786 году J.H. Мюллер, инженер гессенской армии, задумал идею того, что позже превратится в современные компьютеры, Механизм различия. Это была специальная машина, целью которой было оценивать и печатать математические таблицы, последовательно добавляя разницу между определенными полиномиальными значениями.

Идея Мюллера была забыта до 1822 года, когда Чарльз Бэббидж (1792-1871) и его коллега из Лондона графиня Ловелас Августа Ада Байрон (1815-1852) получили правительственные средства для создания программируемого прототипа. Из-за технических ограничений, бюджетных ограничений и заинтересованности Бэббиджа в разработке более продвинутого проекта, называемого Аналитическим движком, проект не был завершен. Частичный прототип выставлен в Музее науки Южного Кенсингтона, Англия.

В 1853 году Джордж Шойц (1785-1873) и его сын Эдвард (1821-1881) из Швеции построили в 1853 году первый двигатель разностной работы, который теперь выставлен в Смитсоновском институте в Вашингтоне. Калькулятор Scheutz был также первым калькулятором с возможностями печати.

Другие отличительные двигатели были построены в Европе и в Соединенных Штатах во второй половине 19-го века.

Из-за их автоматического последовательного подхода, разностные механизмы считаются предшественниками современных вычислительных машин.
_________________________________________________________________________

Троичный калькулятор Томаса Фаулера

В 1838 году Томас Фаулер (1777-1843), изобретатель и банкир из Англии, разработал систему, основанную на таблицах двоичных и троичных чисел, для облегчения арифметических вычислений. Позже он использовал аналогичный принцип для построения троичного калькулятора. Его прототип, который имел размеры 6 футов x 3 фута и был сделан из дерева, был представлен членам Королевского общества в мае 1840 года. К сожалению, Фаулер умер несколько лет спустя, и машина так и не поступила в производство, однако это Интересный пример различных подходов человеческой изобретательности к разработке вычислительного устройства.
________________________________________________________________________

Принцип Болдуина и машины Однера

Значительное изменение в дизайне Лейбница было запатентовано в 1875 году Фрэнком Стивеном Болдуином (1838-1925) из США. Согласно принципу Болдуина, девять ступенчатых барабанов заменены на вертушку, которая представляет собой цилиндр с переменным зубом и набором из девяти радиальных штифтов, которые выступают или втягиваются под действием установочных рычагов через прорези, расположенные на противоположной стороне цилиндра. Один набор колышков используется для каждой цифры. Рукоятка на двунаправленной рукоятке активирует колеса с цифрами, ориентированные в цилиндре с переменным зубчатым венцом. Это изобретение было награждено медалью Джона Скотта за самое достойное изобретение года.

Несколько лет спустя, в 1878 году, Уилгодт Теофил Однер (1845-1905), швед, работавший на Людвига Нобеля в России, запатентовал устройство с вертушкой. Хотя патент Охднера полностью не зависит от изобретения Болдуина, это устройство настолько похоже на цилиндр Болдуина, что с течением времени термины тип Болдуина и тип Однера стали синонимами для этих типов вычислительных машин.

Между 1873 и 1912 годами Болдуин сделал несколько моделей, основанных на его принципе. Например, в 1900 году он запатентовал Baldwin Computing Engine, машину, которой требовалось только один ход на цифру для выполнения умножения или деления. Но первая успешная коммерческая операция произошла только тогда, когда он вместе с Джей Рэндольфом Монро адаптировал полноценную клавиатуру и в 1912 году создал в Нью-Джерси компанию Monroe Calculation Machine Co. Десять лет спустя Монро стал пионером в области электромеханических калькуляторов.

W.T. Odhner, Maschinenfabrik & Metallgiesserei начали производство калькуляторов примерно в 1886 году в Санкт-Петербурге, Россия. Помимо калькуляторов, в магазине производились и другие виды товаров, в том числе товары для русской армии во время Первой мировой войны. Калькуляторы продавались под названием Original-Odhner, большинство из них осталось в России и сейчас не слишком распространено. 30 000 калькуляторов было сделано в России, и, вероятно, менее 20% было экспортировано.

В 1917 году, в год русской революции, его сын Александр перенес производство в Гетеборг, Швеция, образовав компанию Aktiebolaget Original-Odhner [13]. В 1918 году фирма Axel Wibel в Стокгольме получила права на производство этого типа машины под названием Facit. В 1924 году Wibel продал свою компанию AB Aetvidabergs Industri, которая приняла имя Facit для всех своих продуктов. В 1942 году эта компания приобрела большую часть акций компании Odhner, а в 1973 году Facit AB стала дочерней компанией Electrolux, которая прекратила производство калькуляторов Facit в 1977 году.

В 1924 году Феликс Дзерзинский, основатель компании Checka, начал производство этих шестереночных машин, чтобы обеспечить трудовые ресурсы для молодежи в России. Первоначально калькуляторы Феликса производились в Москве на фабрике, которая впоследствии стала штаб-квартирой КГБ (Феликс Дзерзинский также был начальником КГБ). Они выпускались до начала 80-х годов. Как это было типично для России, калькуляторы изготавливались на многих заводах, большинство из которых поступали с завода, расположенного в Курске. Механизмы калькуляторов Felix были изготовлены из цинкового сплава с низким сопротивлением вместо стали и латуни, используемых в калькуляторах Ohhner.

В 1892 году Однер продал свои патентные права компании Grimme, Natalis & Co. A.G. из Брауншвейга для продажи в Германии и некоторых соседних странах. Эта компания производила калькуляторы типа Ohhner под названием Brunsviga, а позже, сама компания была названа Brunsviga. 20 000 единиц было продано между 1892 и 1912 годами. В 1910 году Брунсвига представил арифметику Тринкса, которая была первым и, вероятно, единственным письменным калькулятором типа Однера. В 1959 году Brunsviga была объединена в Olympia Werke (производитель пишущих машинок). К 1970 году компания все еще продавала множество видов механических, электромеханических и электронных калькуляторов. Две механические модели продавались как Brunsvigas, но идентичные модели можно было купить с именем Olympia.

Другие машины этого типа – это Dactyle, Eclair, Esacta, Minerva, Antares, Walther, Facit, Thales, Triumphator и Alpina. Alpina была очень маленькой машиной, выпущенной в Германии в 1961 году, и считается одной из последних разработок механических калькуляторов.
_____________________________________________________________________

Подход умножения частичного продукта

В 1878 году испанец Рамон Вереа, живущий в Нью-Йорке, изобрел механизм, совершенно отличающийся от дизайна Лейбница и Болдуина (патент США 207 918). Это было усовершенствование механизма, запатентованного Эдмундом Д. Барбуром в 1872 году, и оно основывалось на механизме частичного умножения продуктов, способном «считывать» значения из таблицы Пифагора с надрезом, подобно системе Брайля. Верея не был заинтересован в коммерческом производстве машины, он просто хотел «показать, что испанец может изобретать так же, как и американец».

В 1889 году Леон Болле из Ле-Мана, Франция, использовал аналогичный принцип для разработки сложного механизма (патент США 556720), который позднее, в 1892 году, позволил ему построить машину, способную автоматически вычислять квадратный корень из 18-значного числа примерно за 30 секунд! Хотя машины Bollée были очень изобретательными и инновационными, они не производились серийно, так как Bollée сосредоточил свое внимание на создании гоночных автомобилей.

В 1892 году Отто Штайгер (1858-1923) также запатентовал машину умножения, основанную на подходе Вереи и Болле. Эта машина была изготовлена между 1895 и 1935 годами Гансом В. Эгли из Швейцарии и продавалась под торговой маркой The Millionaire. Некоторые модели весили до 120 фунтов, и было продано около 4700 единиц.

Другой машиной для умножения частичных продуктов была машина Луны-Хопкинса, изобретенная в 1911 году Юбертом Хопкинсом из Сент-Луиса. Эта сложная машина, представляющая собой комбинацию пишущей машинки и калькулятора, была продана компанией Burroughs в качестве модели класса 7 в 1920-х годах после приобретения прав у Moon-Hopkins Billing Machine Co. в 1921 году.
__________________________________________________________________

Тронсеты или слайдеры – батарейки не требуются

За восемьдесят лет до того, как Джек Килби изобрел первый электронный карманный калькулятор, Ж. Л. Тронсе из Франции изобрел в 1888 году дополнительное устройство под названием Arithmographe. Это устройство было основано на наборе скользящих цифр, встроенных в картонную рамку и встроенных в ноутбук. Изобретение Troncet стало настолько популярным, что термин troncet обычно применялся для обозначения этого типа устройства.

Основной принцип, использованный в приборе Тронсета, не был новым, он уже использовался Аддоннером Клода Перро (1613-1688) в 1685 году К. Кейзом в 1720 году и улучшен Куммером в 1847 году. ], в США С.С. Янг запатентовал слайдер в 1849 г., ГБ Фаулер запатентовал один в 1863 году, который был усовершенствован в 1890 году и продавался под названием «Универсальная добавочная машина». Затем С. Е. Локк запатентовал один в 1901 году.

Эти устройства были вдохновлены Абакусом. Бусы и струны были заменены скользящими планками с выемками или отверстиями, перемещающимися внутри плоского корпуса. Насечки были доступны через слот. На слоте были помечены цифры. Цифры также были отмечены на одной части слайда и скрыты корпусом корпуса, за исключением одной, которая отображалась через небольшое окно на дисплее. Один слайд был использован для каждой относительной позиции в номере.

Ранние реализации имели слайды, расположенные горизонтально. Тронсет расположил их вертикально, чтобы облегчить его использование в качестве ручного устройства. Добавление было выполнено нажатием на слайд с помощью стилуса количество меток, равных добавляемой цифре. Сверху щель согнута влево, а затем на одну единицу вниз, что позволяет перемещать стилус влево, а затем вниз, смещая левое слайд на одну единицу, когда результат превышает 9. Этот элементарный, но практичный механизм переноски был улучшение, сделанное Куммером в 1847 году.

Тронкеты были изготовлены в Германии, США и ряде азиатских стран с широким спектром возможностей. Они были дешевы и стали настолько популярными, что некоторые из них все еще использовались, когда электронные карманные калькуляторы заняли свое место в 70-х годах.

В Германии Addiator был производителем высококачественных слайд-сумматоров. Аддиаторы стали настолько популярными, что стали синонимами слайдеров Troncets. Типичными моделями Addiator были: Addiator Standard (1920), Maximator (1925), Duplex (1950) и Arithma (1960).

В отличие от правил слайдов, которые были аналоговыми устройствами, слайд-сумматоры были дискретными устройствами. Однако из-за своего скользящего характера сумматоры слайдов были больше связаны с правилами скольжения, чем с механическими калькуляторами. Faber-Castell, известный производитель правил слайдов, купил Addiator и включил его в свои правила слайдов.

Некоторые примеры слайд-сумматоров: Addiator, Addifix, Addimax, Correntator, Exactus, Produx, German, Kingson, Groesbeck, Locke, Fowler, Universal, Bair, Rapid Computer, Arithstyle, Dilworth, калькулятор, Ve-Po-Ad, Omega, Omega Rechner, Addimult (Tower), Kalkometer, Magic-Brain, Midget, MBC Pocket, Tasco, Valiant, Vanguard, Windsor и Wolverine.

Особой вариацией являются сумматоры Slide Band, которые были в основном американским изобретением. В 1886 году Чарльз Генри Уэбб из Нью-Йорка изобрел ленточный сумматор. В этом устройстве скользящие стержни и выемки были заменены сплошными лентами и отверстиями. Около 1909 года J.H. Bassett & Co., Чикаго, представила еще одно устройство, которое до 1938 года продавалось как новинка. Эти устройства также называются Slide Chain Adders, и в конечном итоге те, которые были произведены в Германии и Японии, доминировали на рынке США.

Примерами сумматоров скольжения являются: Bassett, Clark, Comptator (Rapid Computer Adding Machine, 1920), Perplex, Stima, Gem (1904), Hasbro и Baby.

Менее успешными были циклические реализации скользящих сумматоров, запатентованных в Соединенных Штатах Mendenhall (1867), Loomis (1868), Taylor (1874), Hart (1878) и Briggs (1879) [4]. Это произошло из-за ограничения, накладываемого количеством цифр в числах, которые должны быть добавлены, поскольку ползунки заменяются концентрическими дисками.

Некоторые примеры круговых сумматоров: Аддограф, Стивенсон Аддер, Quick Reckoner, Себастьян, Уэббс и Эврика.
_______________________________________________________________________

Квест для клавиатуры

Между 1850 и 1887 годами было предпринято много попыток разработать вычислительную машину, которая использовала бы ключи в качестве средства для ввода данных. В Европе машины с ключом изготавливали В. Шилт (1851 г.), Ф. Арцбергер (1866 г.), А. Стеттнер (1882 г.), Багге (1882 г.), д’Азеведо (1884 г.), Пететин (1885 г.) и Мак Мейер (1886 г.). В Соединенных Штатах: Д.Д. Parmelee (1850), T. Hill (1857), G.W. Chapin (1870), W. Robjohn (1872), D. Carrol (1876), Borland & Hoffman (1878), M. Bouchet (1883), C.G. Сполдинг (1884), А. Старк (1884), Л.В. Swem (1885), P.T. Линдхольм (1886) и Б.Ф. Смит (1887) [7].

Эти попытки иллюстрируют сложность адаптации использования ключей к колесным механизмам. Большинство из них были машинами одного заказа без механизма переноса, который добавлял только одну цифру при каждом нажатии клавиши. У немногих с возможностью многократного заказа были механизмы медленного переноса и отсутствовал эффективный способ управления импульсом, приложенным к колесам посредством ключевого действия.
_______________________________________________________________________

Ссылка на источник: http://www.xnumber.com/history_pages/history2.htm