Úvod
Historie výpočetní techniky a automatizace je fascinující a vše začalo vynálezem mechanických zařízení pro provádění výpočtů. Prvním takovým zařízením bylo počítadlo, které vynalezli Číňané před více než 5,{1}} lety. Počítadlo bylo používáno pro provádění základních aritmetických operací a bylo široce používáno v Asii a na Středním východě před příchodem mechanické kalkulačky. Mechanická kalkulačka byla prvním zařízením, které umělo násobit a dělit a připravila cestu modernímu počítači, který dnes používáme. V tomto článku prozkoumáme historii první mechanické kalkulačky, její vynález a její dopad na moderní výpočetní techniku.
První mechanické kalkulačky
První mechanickou kalkulačkou byl Pascaline, který vynalezl francouzský matematik Blaise Pascal v roce 1642. Pascalovi bylo pouhých 19 let, když vynalezl stroj, který měl pomáhat jeho otci, který byl výběrčím daní, provádět složité výpočty rychleji a přesně. Pascaline byla mosazná krabice o velikosti krabice od bot s očíslovanými číselníky, které bylo možné otočit tak, aby představovaly číslice počítaných čísel. Stroj používal řadu ozubených kol a pák k provádění sčítání a odčítání. Přestože Pascaline představoval výrazné zlepšení oproti počítadlu, k dokonalosti měl daleko. Stroj mohl například pouze sčítat a odečítat a ozubená kola se rychle opotřebovávala, což ztěžovalo přesné výpočty.
Další významný vývoj v historii mechanických kalkulátorů nastal v 70. letech 17. století, kdy německý matematik Gottfried Wilhelm Leibniz vynalezl stupňovité počítadlo. Krokový počítadlo bylo vylepšením Pascaline v tom, že mohlo provádět násobení a dělení, stejně jako sčítání a odčítání. Kalkulačka používala k provádění násobení stupňovitý bicí mechanismus, který umožňoval mnohem rychlejší a přesnější výsledky než Pascaline. Nicméně, stejně jako Pascaline, byl i Stepped Reckoner stále náchylný k opotřebení a byl omezen ve velikosti čísel, která mohl vypočítat.
Zrození mechanických kolíkových kalkulaček
První mechanická kalkulačka, která používala špendlíky k reprezentaci čísel, byla vynalezena anglickým matematikem Thomasem de Colmarem v roce 1820. De Colmarova kalkulačka se jmenovala aritmometr a byla mnohem pokročilejší než jakákoli předchozí mechanická kalkulačka. Aritmometr používal řadu očíslovaných kolíků na válci, které bylo možné otáčet, aby reprezentovaly číslice počítaných čísel. Stroj také používal řadu pák a ozubených kol k provádění sčítání, odčítání, násobení a dělení. Na rozdíl od Pascaline a Stepped Reckoner byl aritmometr mnohem robustnější a přesnější. Stroj byl široce používán více než jedno století a byl nejoblíbenějším mechanickým kalkulátorem v 19. a na počátku 20. století.
Vylepšené pin kalkulačky
Aritmometr však nebyl posledním slovem v mechanických kalkulačkách. Během několika příštích desetiletí mnoho vynálezců zařízení vylepšilo, díky čemuž bylo přesnější a efektivnější. Jedním z takových vynálezců byl Charles Babbage, kterému se často připisuje vynález prvního počítače na světě. Babbageův stroj, který nazval Analytický motor, nebyl nikdy dokončen, ale daleko předběhl svou dobu. Analytický stroj byl schopen provádět složité výpočty pomocí děrných štítků, koncept, který byl později použit v prvních elektronických počítačích.
Jedno z nejvýznamnějších vylepšení mechanických kalkulátorů přišlo v roce 1875, kdy švédský inženýr Willgodt Odhner vynalezl Odhnerův aritmometr. Odhnerův aritmometr byl obrovským zlepšením oproti předchozím modelům, protože byl mnohem rychlejší a spolehlivější. Stroj používal k provádění výpočtů řadu vzájemně propojených ozubených kol a pák, což umožňovalo vypočítat mnohem větší čísla, než bylo možné u předchozích strojů.
Mechanické kalkulačky ve 20. století
Mechanické kalkulačky zůstaly populární až do 20. století, dokonce i po vynálezu elektronické kalkulačky v 60. letech 20. století. Ačkoli elektronické kalkulačky byly mnohem rychlejší a efektivnější než jejich mechanické protějšky, mechanické kalkulačky byly stále oblíbené v určitých odvětvích, jako je finance a účetnictví, kde byly preferovány pro svou spolehlivost a trvanlivost.
Jedním z nejznámějších mechanických kalkulátorů byl Curta Calculator, který vynalezl rakouský inženýr Curt Herzstark ve 40. letech 20. století. Curta Calculator bylo malé, ruční zařízení, které dokázalo provádět sčítání, odčítání, násobení a dělení. Stroj byl neuvěřitelně populární mezi inženýry a vědci a byl široce používán v leteckém průmyslu během 50. a 60. let 20. století.
Závěr
Vynález mechanického kalkulátoru byl významným milníkem v historii výpočetní techniky a automatizace. Vydláždilo cestu modernímu počítači, který způsobil revoluci prakticky ve všech aspektech moderního života. Mechanická kalkulačka nebyla dokonalá, ale oproti počítadlu a jiným dřívějším zařízením to bylo výrazné zlepšení. Použití kolíků k reprezentaci čísel bylo obzvláště významným vývojem, protože umožňovalo mnohem rychlejší a přesnější výpočty, než bylo možné u dřívějších strojů. Dnes jsou mechanické kalkulačky do značné míry zastaralé, ale zůstávají fascinující připomínkou vynalézavosti a vytrvalosti vynálezců, kteří je umožnili.
