Primul aparat de calcul mecanic s-a născut din munca plictisitoare și de rutină a astronomilor, care completau tabele interminabile cu pozițiile diferitelor corpuri cerești.
Cei care se ocupau de aceste sarcini erau deja familiarizați cu utilizarea diferitelor instrumente, cum ar fi astrolabul, care era folosit pentru a determina longitudinea și latitudinea stelelor, precum și ora, printre altele.
Alte dispozitive, precum abacele și „oasele lui Napier”, un mecanism creat de matematicianul scoțian John Napier la începutul secolului XVII, facilitau, de asemenea, efectuarea de operații realizate manual.
Dar toate acestea necesitau cunoștințe matematice și o intervenție continuă din partea persoanei care le opera. Niciunul nu avea un mecanism autonom pentru rezolvarea operațiilor aritmetice.
În 1623, Wilhelm Schickard (1592-1635), profesor de limbă ebraică și apoi de astronomie la Universitatea din Tübingen (Germania), a propus pentru prima dată un astfel de mecanism.
Schickard era, de asemenea, un mecanic și un gravor experimentat, abilități care i-au permis să creeze așa-numitul ceas de calcul, sau Rechenuhr.
Design-ul său a devenit cunoscut abia în secolul XX, când un desen folosit de cunoscutul astronom Johannes Kepler ca separator în Tabelele Rudolfiane (1627), noul său catalog stelar, a apărut întâmplător în corespondența astronomului Johannes Kepler.
Pe baza acestei scheme, s-a încercat să se reconstruiască și să se explice concepția și funcționarea dispozitivului lui Schickard. Acesta și Kepler aveau interese comune, în special în ceea ce privește tehnicile de calcul.
Acesta pare să fi fost unul dintre subiectele de conversație atunci când cei doi s-au întâlnit în Germania. După ce s-au despărțit, Schickard s-a concentrat pe proiectarea ceasului său de calcul. În 1623, i-a scris cu entuziasm o scrisoare lui Kepler, în care îi spunea:
„Ceea ce tu ai făcut cu ajutorul calculului, eu am încercat să fac cu ajutorul mecanicii. Am conceput o mașină care constă într-o serie de unsprezece roți dințate complete și șase incomplete. Efectuează calcule instantaneu și automat, pornind de la numerele furnizate, fiind capabil să adune, să scadă, să înmulțească și să împartă”.
În 1624, Schickard l-a informat din nou pe astronom cu privire la detaliile invenției sale și i-a trimis câteva desene, dintre care doar cel menționat mai sus a fost localizat.
Roțile și angrenajele primului calculator din istorie
Conform acestor note, ceasul de calcul era format din două părți. În partea superioară, cu ajutorul unor tije care se mișcau orizontal, a fost reprodus sistemul lui Napier de rezolvare a înmulțirilor, împărțirilor și rădăcinilor.
În partea de jos se afla procedura complet mecanizată de rezolvare a lanțurilor de adunări și scăderi care au fost generate. Trebuie remarcat faptul că, în cazul metodei lui Napier, dacă un număr era înmulțit cu un alt număr care conținea trei cifre, după ce se alegeau tijele și se citeau rezultatele, se obțineau trei numere, a căror sumă trebuia adunată prin procedeele obișnuite, fără ajutor.
Tocmai acest lucru a fost rezolvat în mod mecanic de modelul lui Schickard. Practic, această procedură oferea un sistem de înregistrare a „ceea ce se transporta” atunci când se efectua o adunare.
Folosind roți și angrenaje diferite, atunci când, de exemplu, se adunau 7 și 8, rezultatul, care este 5 și 10, trebuia reflectat cu un 5 în prima unitate și un 1 în a doua unitate.
Astfel, atunci când prima roată dințată făcea o tură completă, trecând de la 0, 1, 2… la 0, a doua roată dințată (corespunzătoare zecilor) făcea un pas și se deplasa doar un dinte. Procesul devenea mai complicat atunci când trecea la sute, apoi la mii și așa mai departe.
Conform corespondenței, Schickard a construit un model de testare, dar acesta trebuie să se fi pierdut într-un incendiu. Aspectul său este cunoscut doar de la o replică realizată în 1960.
Abia în 1642, când filosoful și matematicianul Blaise Pascal a proiectat și a supravegheat producția „pascalinei” sale, a fost realizată prima mașină de calcul al cărei original s-a păstrat de-a lungul secolelor.
Deși au fost create mai multe prototipuri, acestea nu au depășit stadiul de testare și autopromovare, deoarece dispozitivul a suferit de disfuncționalități care l-au făcut de nefolosit în practică.
Aceste încercări nu au fost zadarnice, ci contribuții esențiale la inovațiile tehnologice. Cu toate acestea, abia în 1851, Thomas de Colmar a creat primul calculator pentru uz practic, de zi cu zi.
Citește în continuare