Дизайн техносферы

Паскаль, пробуя разные варианты, изготовил множество образцов счетных машин, «сделанных — одни из прямых стержней или пластинок, другие из кривых, иные с помощью цепей; одни с концентрическими зубчатыми колесами, другие с эксцентриками; одни движущиеся по прямой линии, другие — круговым образом; одни в форме конусов, другие в форме цилиндров, а иные — совсем отличные от этих либо по материалу, либо по фигуре, либо по движению». Конструкция «паскалин» была разнообразной. Вот что по этому поводу писал сам изобретатель:

«Я имел терпение сделать до пятидесяти различных моделей: одни деревянные, другие из слоновой кости, из эбенового дерева, из меди, пока не создал машину, … которая, хотя и состоит из большого количества мелких деталей, все же настолько прочна, что все нагрузки, которые ей предстоит выдержать при перевозке на любые расстояния, не могут ни испортить ее, ни причинить ей даже малейшего повреждения».

В 1645 году требовательный к себе Паскаль, наконец, счел возможным завершить работу над арифметической машиной, а в 1649-м получил на нее официальную королевскую привилегию.

— В настоящее время, — Экскурсовод показывает на старинный экспонат (рис. 6.1), — сохранилось лишь семь машин Паскаля. Четыре из них находятся в Парижском музее искусств и ремесел, одна — в музее города Клермона, а еще две — в частных коллекциях. В нашей экспозиции тоже есть эта замечательная машина, восьмая по счету. Но так как Музей Техносферы — виртуальный, экспонат не входит в общее число дошедших до наших дней устройств, созданных руками замечательного математика.

— Механизм машины, — поясняет гид, — помещается в фигурном деревянном ящичке, украшенном медными деталями. Ее внешний вид чем-то напоминает музыкальную шкатулку. Но шкатулка никаких звуков, кроме треска шестеренок, не издавала. Верхнюю крышку устройства мы сняли, чтобы можно было видеть рабочие узлы механизма. На крышке математик прорезал небольшие окошки для того, чтобы можно было считывать цифры, полученные в результате вычислений. В нижней части корпуса располагаются наборные диски с делениями, которые вращают зубчатые колеса. Каждый диск сопровождается красивой надписью, обозначающей тот или иной разряд чисел: dixaines, centaines, mille, dixaines de mille, etc. Конструкция машины так хорошо продумана, что пользоваться ей можно и сегодня…

Рис. 6.1. Паскаль и его арифметическая машина

Заметный след в истории конструирования механических вычислителей оставил видный английский математик Чарльз Беббидж. Его знаменитая «аналитическая машина» с паровым приводом предназначалась не только для выполнения арифметических, но и других, более сложных операций. Беббидж занимался конструированием счетных устройств почти всю жизнь, а усовершенствованию «аналитической машины» посвятил последние 37 лет своей жизни — с 1834 по 1871 годы. К сожалению, его творение намного опередило технические возможности своего времени и не было завершено.

Однако реконструкция все же позволила представить, как она выглядела.

— Это было громоздкое, очень сложное по тем временам механическое устройство, изготовленное из дерева и металла. На массивном основании были укреплены высокие точеные стойки в виде колонн, служащие для закрепления множества дисков с нанесенными на них цифрами. Для их установки в нужное положение предназначались специальные рукоятки и механические переключатели, разместившиеся в основании устройства. Обработка чисел производилась по заранее составленным программам, которые хранились на перфорированных картах, очень похожих на те, которые применялись в музыкальных автоматах или модных тогда механических пианино.

Широкое распространение механических вычислительных машин началось чуть более ста лет тому назад, после того как в 1879 году петербургский инженер В. Т. Однер получил патент на изобретенный им арифмометр. В первой четверти прошлого века механические арифмометры были основным средством выполнения вычислительных работ. Арифмометр «Феликс» до недавнего времени пользовался необычайной популярностью (рис. 6.2). Он представлял собой тяжеленный металлический агрегат с ручкой на боку, которую следовало крутить один раз для сложения или вычитания, и несколько раз для умножения или деления. Треск «железного Феликса» всегда сопровождал работу бухгалтеров и статистиков.

Рис. 6.2. Арифмометр «Феликс»