Своего рода модификацию абака предложил Леонардо да Винчи (1452-1519) в конце XV - начале XVI века. Он создал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубными кольцами. Чертежи данного устройства были найдены среди двухтомного собрания Леонардо по механике, известного как "Codex Madrid". Это устройство что-то вроде счетной машинки в основе которой находятся стержни, с одной стороны меньшее с другой большее, все стержни (всего 13) должны были располагаться таким образом, чтобы меньшее на одном стержне касалось большего на другом. Десять оборотов первого колеса должны были приводить к одному полному обороту второго, 10 второго к одному полному третьего и т.д.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Ручной этап развития вычислительной техники

Развитие механики в xvii в стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов использующих механический принцип вычислений такие.. комплекс холлерита машина.. машина поста..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Ручной этап развития вычислительной техники
Ручной этап развития ВТ начался на заре человеческой цивилизации - он охватывает период от 50 тысячелетия до н.э. и до XVII века. Фиксация результатов счета у разных народов на разных континентах п

Машина Шиккарда
Машина Шиккарда состояла из трех независимых устройств: суммирующего, множительного и записи чисел. Сложение производилось последовательным вводом слагаемых посредством наборных дисков, а вычитание

Машина Паскаля
Первая действующая модель счетной суммирующей машины была создана в 1642

Машина Бэббиджа
Аналитическая машина Бэббиджа представляла собой единый комплекс специализированных блоков. По проекту она включала следующие устройства. Первое - устройство для хранения исходных данных и промежут

Машина Лейбница
Машина, созданная Лейбницем в 1694 г., давала возможность механического в

Другие машины
Во второй половине XIX века появилось целое поколение механических счетных машин. Здесь и "вычислительный снаряд" Слонимского, и оригинальные счетные машины Фельта, Берроуза, Боле, и ариф

Электромеханический этап развития вычислительной техники
Как ни блестящ был век механических арифмометров, но и он исчерпал свои возможности. Людям нужны были более энергичные помощники. Это заставило изобретателей искать пути совершенствования вычислите

Машина Тьюринга
Алан Мэтисон Тьюринг - выдающийся английский математик, совершивший грандиозное открытие, которое положило начало компьютерной эре. В свои неполные 24 года он мысленно сконструировал абстрактный ме

Принцип работы
Машина Поста состоит из каретки (или считывающей и записывающей головки) и разбитой на секции ленты, считающейся условно бесконечной в обе стороны. В каждой клетке может быть записан символ из фикс

Этап электронно-вычислительных машин
С начала 1990-х годов термин "компьютер" вытеснил термин "электронная вычислительная машина" (ЭВМ), которое, в свою очередь, в 1960-х годах заменило понятие "цифровая вычис

Персональный компьютер
Персональный компьютер - компьютер, специально созданный для работы в однопользоват

Поколение эвм и суперкомпьютеры
Сейчас ведутся интенсивные разработки ЭВМ V поколения. Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования опт

Суперкомпьютеры
Однако мощности будут продолжать расти. Это необходимо для решения глобальных задач, таких как расчет аэродинамики автомобилей и свойств разнообразных наноструктур, ЗD-моделирование. ЭВМ, имеющие м

«Компьютерные устройства» - Обычно, домой покупают цветные струйные принтеры. Аннотация. Функции компьютера. Ресурсы интернета:www.sipc.ru.; www.compsupport.ru; Компьютерная безопасность. Модем - устройство для выхода в Интернет по телефонной линии. МЯУ!.. и т.п.). Интернет - глобальная система передачи и хранения данных. Не жадничайте!

«Устройство интернета» - Звезда. Тема урока «Состав Интернет». Телеконференции. Хранилища файлов с программами и данными, доступные для пользователя через сеть. Доски объявлений. Структура Интернет. Интернет-телефония. Региональная сеть. Локальные сети. Существуют корпоративные, национальные и международные глобальные сети.

«Искусство Леонардо да Винчи» - Леонардо да Винчи был похоронен в замке Амбуаз. Конец жизни. «Благовещение». Леонардо да Винчи работал над аппаратом вертикального взлёта и посадки. На вертикальном «ornitottero» Леонардо планировал разместить систему втяжных лестниц. Ангел слева (левый нижний угол)- творение кисти Леонардо. Побежденный учитель.

«Работы Леонардо да Винчи» - Изобретения Леонардо Да Винчи. Новые декораторские работы Леонардо да Винчи. 1519 г. 23 апреля. Леонардо в Амбуазе. 1517 г. 1 октября. Жизнь Леонардо Да Винчи. МИЛАН И ФЛОРЕНЦИЯ 1507 г. Смерть Франческо, дяди Леонардо. Хлопоты о наследстве. 1507 г. Октябрь. Отъезд в Рим через Флоренцию. Встреча Франциска I. 1515 г. 8-15 декабря.

«Устройство ЭВМ» - ЭВМ для вычислений. Системное ПО делится на: Операционные системы. В ПК используется структура с одним общим интерфейсом, называемым системной шиной. Для эффективного управления ресурсами ЭВМ стали впервые использоваться ОС. Программно-аппаратный контроль. 1.7 Внешнее запоминающие устройство. Пу. Медленный ответ (кэш-промах).

«Леонардо да Винчи» - 1502 - поступает на службу к Чезаре Борджиа в качестве архитектора и военного инженера. 1514-1516 - работа над картиной «Иоанн Креститель». 1472-1477 - работа над: «Крещение Христа», «Благовещение», «Мадонна с Вазой». 1503 - возвращение во Флоренцию. 1509 - роспись в соборе Святой Анны. 1503 - картины «Битва в Анджарии (при Ангиари)» и «Мона Лиза».

Ботаника

"Круги срезанных древесных ветвей показывают число их лет и то, какие были более влажными или более сухими, смотря по большей и меньшей их толщине. И показывают так страны света [смотря по тому], куда будут обращены; потому что более толстые обращены более к северу, чем к югу, и, таким образом, центр дерева по этой причине ближе к его южной, чем к его северной коре. И хотя это живописи ни к чему, все же я об этом напишу, дабы опустить возможно меньше из того, что известно мне о деревьях".

"Природа во многих растениях расположила листья последних ветвей так, что шестой лист всегда находится над первым, и так далее, в той же последовательности…"

Антропология

"Смотри же, надежда и желание водвориться на свою родину и вернуться в первое свое состояние, уподобляется бабочке в отношении света, и человек, который всегда с непрекращающимся желанием, полный ликования, ожидает новой весны, всегда нового лета, и всегда новых месяцев, и новых годов, - причем кажется ему, будто желанные предметы слишком медлят прийти, - не замечает, что собственного желает разрушения! А желание это есть квинтэссенция, дух стихий, который, оказываясь заточенным душой человеческого тела, всегда стремится вернуться к пославшему его. И хочу, чтобы ты знал, что это именно желание есть квинтэссенция - спутница природы, а человек - образец мира". (83 Br. M. 156. v.)

"Человек назван древними малым миром, - и нет спора, что название это уместно, ибо как человек составлен из земли, воды, воздуха и огня, так и тело земли. Если в человеке есть кости, служащие ему опорой, и покровы из мяса - в мире есть скалы, опоры земли; если в человеке есть кровяное озеро - там, где легкое растет и убывает при дыхании, - У тела земли есть свой океан, который также растет и убывает каждые 6 часов, при дыхании мира; если от названного кровяного озера берут начало жилы, которые, ветвясь, расходятся по человеческому телу, то точно так же и океан наполняет тело земли бесконечными водными жилами. В теле земли отсутствуют сухожилия, которых нет потому, что сухожилия созданы ради движения, а так как мир находится в постоянном равновесии, то движения здесь не бывает, и так как не бывает движения, то и сухожилия не нужны. Но во всем прочем они весьма сходны". (394 A. 55. v.)

Медицина

"Жизнь нашу создаем мы смертью других. В мертвой вещи остается бессознательная жизнь, которая, вновь попадая в желудок живых, вновь обретает жизнь чувствующую и разумную". (81 H2. 41 v.)

"Медицина есть восстановление согласия стихий, утративших взаимное равновесие; болезнь есть нестроение стихий, соединенных в живом организме". (41 Tr. 4.)

Аэродинамика

«Когда птица хочет подняться взмахами своих крыльев, поднимает она плечи и концами крыльев ударяет по направлению к себе, в результате чего уплотняет тот воздух, что между концами крыльев и ее грудью, и это напряжение воздуха поднимает птицу ввысь» (V.U. 6 v.)

"Одинаковое сопротивление крыльев у птицы всегда вызывается тем, что они одинаково удалены своими концами от центра тяжести этой птицы... Но когда один из концов крыльев окажется ближе к центру тяжести, чем другой конец, тогда птица опустится той стороной, на которой конец крыльев ближе к центру тяжести". (V.U. 15 r- 14 v.)

Астрономия

Леонардо был художником с совершенным пониманием света и тени, и это отражается в его научных взглядах. Его наблюдения луны в фазе растущего полумесяца привели к одному из самых важных научных утверждений в Кодексе Лейстер - солнечный свет отражается от океанов на Земле и дает вторичную подсветку луны. Это открытие контрастирует с верой Леонардо в то, что луна отражает свет, потому что она покрыта водой.
"Некоторые полагали, что луна имеет немного своего собственного света, но это мнение ложно, поскольку оно основывается на мерцании, видимом в середине между рожками новой луны... такое свечение в это время происходит благодаря нашему океану и другим внутренним морям - поскольку они тогда освещены солнцем, находящимся в точке захода, таким образом, что море тогда играет ту же роль для темной стороны луны, какую полная луна играет для нас, когда солнце садится...."
Кодекс Лейстер

Палеонтология

Наблюдая окаменелые раковины в горах северной Италии, Леонардо дает объяснение, почему они были найдены далеко от моря. Во взглядах тогда преобладало предположение, что такие окаменелости или "росли" в камнях, подобно минеральным кристаллам, или были унесены от моря Библейским Потопом.
Признавая в окаменелостях остатки некогда живых организмов, и приводя доводы против идеи Потопа, Леонардо рассуждал, что такие хрупкие раковины, не могли быть принесены столь глубоко внутрь суши, сохранившись без повреждений. Он также заметил, что окаменелости обычно лежат в последовательных слоях породы, что свидетельствует о том, что они были депонированы многократными событиями, а не только один раз. Он также заметил, что группы различных окаменевших раковин, найденных вместе напоминали группы живых существ, собравшихся в прибрежных водах. По всем этим причинам, Леонардо правильно заключил, что окаменелости остались от животных, которые когда-то населяли древнее море, покрывавшее землю.
Кодекс Лейстер American Museum of Natural History

"В реке одинаковой глубины будет в менее широком месте настолько более быстрое течение, чем в более широком, насколько большая ширина превосходит меньшую. Положение это ясно доказывается путем рассуждения, подкрепляемого опытом. В самом деле, когда по каналу шириною в милю пройдет миля воды, то там, где река будет иметь ширину в пять миль, каждая из квадратных миль дает одну пятую свою часть на покрытие недостатка в воде; и там, где река будет иметь ширину в три мили, каждая из этих квадратных миль дает третью свою часть на покрытие недостатка воды в узком месте; но тогда не могло бы быть истинным положение, гласящее, что река пропускает при любой своей ширине в равное время равное количество воды, вне зависимости от ширины реки".
(T.A. VIII, 41.)

Оптика

"Если глаз находится между двумя конями, бегущими к цели параллельным бегом, будет ему казаться, что они бегут, направляясь друг к другу. Сказанное происходит от того, что изображения коней, запечатлевающиеся в глазу, движутся по направлению к центру поверхности глазного зрачка". (330. К. 120 v.)
"Глаз, воспринимающий через очень маленькое круглое отверстие лучи предметов, расположенных за отверстием, воспринимает их всегда перевернутыми, и тем не менее зрительная сила видит их в том месте, где они действительно находятся. Происходит это оттого, что названные лучи проходят через центр хрусталика, находящегося в середине глаза, и затем расходятся по направлению к задней его стенке. На этой стенке лучи располагаются, следуя предмету, их вызвавшему, и передаются оттуда по ощущающему органу общему чувству, которое о них судит. Что это так, доказывается следующим образом: сделай острием иглы маленькое отверстие в бумаге и рассматривай сквозь него расположенные по ту сторону предметы. Если двигать между глазом и бумагой иглу сверху вниз, то по ту сторону отверстия движение иглы будет казаться противоположным ее действительному движению. Причина этого в том, что, если игла между бумагой и глазом касается самых верхних линий лучей, она закрывает вместе с тем самые нижние по ту сторону бумаги; и когда игла опускается, то она, наконец, достигает самой нижней линии по эту сторону бумаги, следовательно, одновременно самой верхней по ту сторону ее". (321. D. 3 v.)

Физика

"Умножь большее плечо весов на груз, им поддерживаемый, и раздели результат на меньшее плечо, и частное будет груз, который, находясь на меньшем плече, противится опусканию большего плеча в случае равновесия плеч весов". (A. 47 r.)
"Тяжесть, привешенная к одному плечу рычага, сделанного из любого материала, во столько раз большую тяжесть поднимает на конце противоположного плеча, во сколько раз одно плечо больше другого". (А. 47 v.)
"Если сила двигает тело в известное время на известное расстояние, та же самая сила половину этого тела передвинет в то же время на двойное расстояние". (91. F. 26 r.)

Математика

"Пусть не читает меня в основаниях моих тот, кто не математик."
(W.An. IV, 14 v.)
"Никакой достоверности нет в науках там, где нельзя приложить ни одной из математических наук, и в том, что не имеет связи с математикой." (G. 36 v.)
"Удвой квадрат, образуемый диагональным сечением данного куба, и у тебя будет диагональное сечение куба вдвое большего, чем данный: удвой одну из двух квадратных площадей, образуемых при диагональном сечении куба... Другое доказательство, данное Платоном делосцам геометрическое не потому, что ведется при помощи инструментов - циркуля и линейки и опыт нам его не дает, но оно всецело мысленное и, следовательно геометрическое." (F. 59 r.)

Материалы зарубежных газет и сайтов

"Машины Леонардо, от фантазии до реальности"

Клаудиа Ди Джорджио
Леонардо и его кодексы все так же в моде, и не только благодаря нашумевшему роману Дэна Брауна. О том, кто такой Леонардо да Винчи и что он на самом деле написал и придумал, расскажет экспозиция в Академии Линчеи, посвященная "Атлантическому кодексу". На международной выставке будут представлены оригиналы иллюстраций, воспроизведенных издательством Hoepli в 1894-1904 годах.
Среди 10 кодексов, на которые сегодня разделены манускрипты Леонардо, "Атлантический кодекс" – самый объемный, и в нем содержится большая часть его заметок научного и технического характера.
На 1119 листах, из которых состоит "Атлантический кодекс", содержатся записи по математике и астрономии, ботанике и архитектуре, физике и военному искусству. Но, прежде всего, в эту часть наследия Леонардо включены описания машин, поразительных догадок из области механики и инженерии, которые, придуманные и описанные пять веков назад, продолжают восхищать и удивлять.
Когда в конце XIX века были впервые опубликованы записки Леонардо, одним из элементов, больше всего поразившим воображение людей, стали подробные чертежи механизмов и машин, которые появились лишь сотни лет спустя. Велосипеды, подводные лодки, воздушный винт, танки, ткацкие станки, шарикоподшипники и, естественно, летающие машины: нет ни одного изобретения, которое бы тем или иным образом не сопрягалось с научной и технической интуицией Леонардо.
На самом деле большая часть этих планов и чертежей не воплощалась в реальные машины и механизмы на протяжении жизни Леонардо. Более того, незавершенность его творений настолько легендарна, что по легенде его последними словами стали: "Скажите мне, что что-то сделано!" Многие из чертежей великого мастера оказывались нереализуемыми в то время из-за отсутствия необходимых технологий.
Однако в последние десятилетия реконструкция леонардовских машин и проверка их эффективной функциональности превратилась почти в направление истории науки. Например, в Научном музее Милана находится более 30 моделей, другие модели будут представлены на выставке с 13 января в залах Музея римской культуры.
Экспозицию Линчеи украшает самая современная версия машины Леонардо – безусловно, вызывающий наибольшее удивление "самодвижущийся танк" на трех колесах, в котором кое-кто усмотрел не больше и не меньше как прототип самоходных установок НАСА, исследующих Марс.
Представленный в этом году в Музее истории науки Флоренции "автомобиль Леонардо" собран Карло Пердетти, одним из самых известных экспертов планов и проектов Леонардо, специалистом в области робототехники. Деревянная тележка способна двигаться лишь благодаря пружинному мотору и оснащена рулевым механизмом. Но Леонардо разработал эту машину не для транспортировки людей, а как механизм для сцены во время представлений при дворе. Таким образом, в большей степени, чем марсианский робот, она была предшественником аппаратуры для спецэффектов.
"Repubblica" (Переведено 11 января 2005) ИноПресса

Машина Леонардо способна летать

Паола де Каролис
Машина летает. Но он об этом уже никогда не узнает: дельтаплан, задуманный Леонардо да Винчи более 500 лет назад, способен летать. На нем нельзя выполнять фигуры высшего пилотажа, но он отрывается от земли и достигает высоты 15 метров. Возможно, в эпоху Конкорда и сверхзвуковой авиации бывают и более грандиозные рекорды, но мало кто способен подняться на борт машины, спроектированной пять столетий назад.
В Великобритании все же были созданы два дельтаплана - этот год на британском телевидении назван годом великих созданий Леонардо. Планируется показать два документальных фильма о том, как в конце XV века Леонардо уже закладывал основы современной жизни. Оба дельтаплана пригодны к использованию. Первый был создан для программы BBC по одному чертежу Леонардо; он наиболее точно воспроизводит замысел изобретателя и создавался из материалов, которые могли быть в его распоряжении. При создании второго дельтаплана, построенного для Channel 4, использовались несколько проектов великого Леонардо: к чертежу 1487 года были добавлены штурвал управления и трапеция, которые Леонардо изобрел позднее.
"Моей первой реакцией было удивление. Его красота меня просто поразила". Джуди Лиден разбирается в дельтапланах. Она чемпионка мира, и поэтому (а также благодаря весу в 52 кг) она была избрана пилотом двух летальных аппаратов Леонардо. "Мне было немного страшно, когда меня предупредили, что можно подниматься только на безопасную высоту, с которой я могу упасть, не причинив себе вреда. Проектировщики опасались, что дельтаплан сломается в полете, но он оказался более прочным, чем современные модели".
Два полета, два результата: дельтаплан ВВС несколько раз поднимался в воздух, но лишь на несколько секунд, второй пролетел расстояние в 30 метров на высоте 15 метров. "Этот полет можно сравнить с ездой на автомобиле, у которого есть педаль газа и тормоза, но нет руля", - рассказала Лиден. Дельтаплан Леонардо прекрасно летает, но очень неповоротлив.
"Леонардо был человеком с необычайными способностями: 500 лет назад он уже думал о том, как создать вертолет и другие летающие машины", - подчеркнул Эндрю Нахум, директор отдела аэронавтики музея наук в Лондоне, который участвовал в работе над двумя проектами. "Перейти от бумаги к реальности - нелегко".
"Когда я его увидел, я сказал себе, что он никогда не полетит", - поделился своими впечатлениями Тим Мур, собиравший дельтаплан для Channel 4.
Прежде чем на дельтаплане ВВС полетела Лиден, его поместили на испытательный стенд в университете Ливерпуля. "Основная проблема - устойчивость, - считает профессор Гарет Пэдфилд. - Правильно сделали, что провели стендовые испытания. Наш пилот несколько раз падал. Этим аппаратом очень сложно управлять". Испытательные полеты проводились в Сюррее, Англия, и в Тоскане.
По мнению продюсера научного цикла ВВС Майкла Мосли, причина того, что дельтаплан не может летать безукоризненно, заключается в нежелании Леонардо, чтобы его изобретения использовались в военных целях. "Создавая машины, которые он спроектировал, и обнаруживая ошибки, мы чувствовали: они были сделаны неспроста. Наша гипотеза заключается в том, что Леонардо - пацифист, которому приходилось работать на военачальников той эпохи, - специально вносил в свои проекты ошибочную информацию".
Доказательства? Пометка, сделанная на обороте чертежа респиратора для подводного плавания: "Зная о том, как работает сердце человека, они могут научиться убивать людей под водой".
"Corriere della sera" (Переведено 27 января 2003) ИноПресса

Автомобиль Леонардо возвращается к жизни

Джон Хупер
Потребовалось более 500 лет, чтобы проделать путь от рисунка к демонстрационному залу, но сегодня первая рабочая модель "автомобиля", задуманного Леонардо Да Винчи должна быть показана на выставке во Флоренции.
Восемь месяцев работы компьютерных проектировщиков, инженеров и столяров доказала то, что подвергалось сомнению в течение многих столетий: механизм, набросок которого был сделан около 1478 года самым универсальным гением в истории действительно движется.
"Это было, или есть, - первое в мире самоходное транспортное средство", сказал Паоло Галлуцци, директор Института и Музея Истории Науки во Флоренции, наблюдающий за проектом.
Возможно, это разумно, что человечество ожидало изобретения паровой тяги и затем двигателя внутреннего сгорания. Автомобиль Леонардо, 1.68 м. в длину и 1.49 м. в ширину, движется с помощью часового механизма. Пружина заводится вращением колес в направлении противоположном движению.
"Это очень мощная машина" сказал профессор Галлуцци. Настолько мощная, что, хотя была сделана "полномасштабная действующая модель", ее не рискнули испытать. "Она могла столкнуться с чем-нибудь и нанести серьезное повреждение" сказал он.
Повозка, демонстрируемая вчера во Флоренции, была точной копией в масштабе один к трем.
Несколько попыток создать автомобиль по чертежам Леонардо были сделаны в прошлом столетии. Все они закончились неудачей.
Причина была в неправильном понимании, считали, что Леонардо оснастил свою машину двигателем из двух больших плоских пружин, согнутых как в арбалете, изображенном на эскизе в Атлантическом Кодексе (фолиант 812r), одном из величайших собраний его эскизов и записей.
В 1975 году Карло Педретти, директор Центра Арманда Хаммера по изучению Леонардо Да Винчи в Лос-Анджелесе, опубликовал статью, в которой были копии начала XV века некоторых ранних эскизов Да Винчи из архивов Уфицци. "Два рисунка содержат вид сверху пружинного механизма известной самодвижущейся повозки из Атлантического Кодекса" - написал он.
Изучая копии, профессор Педретти понял, что пружины были предназначены не для движения автомобиля, а для управления механизмом двигателя, расположенного в другом месте. В 1996 о его интуиции сообщил в своей книге американский специалист по робототехнике, Марк Рошейм. "Он полагает, что движущая сила обеспечена пружинами, свитыми в барабанах " написал г. Рошейм.
Идея о том, что "двигатели" были расположены в нижней части машины в двух оболочках похожих на барабаны, решила многие загадки в проекте Леонардо. Но до того момента, когда профессор Галлуцци и его команда приступили к работе, это оставалось только теорией.
Их первым шагом было создание компьютерной модели.
"Это заняло четыре месяца" - сказал профессор Галлуцци корреспонденту Гардиан. "Но в конце концов мы имели механизм, в котором были уверены, что он должен работать".
Чтобы проверить границы гения Леонардо, было решено попытаться реализовать его мечту с помощью материалов, доступных мастеру в его время. Это означало работу, главным образом, с древесиной.
Флорентийских реставраторов мебели спрашивали, какую древесину выбрал бы их предшественник, для той или иной части повозки.
"Самая большая проблема состояла в поиске древесины для винтиков, потому что она должна была быть твердой и стойкой.
Законченное транспортное средство содержит пять видов древесины и "исключительно тонкие механизмы".
Исследователи Леонардо уже долгое время полагают, что повозка была предназначена для создания специальных эффектов во время театральных представлений.
Машина имеет тормоз, которым на расстоянии может управлять оператор со скрытой веревкой, так что кажется, будто машина начинает двигаться сама по себе.
Программируемый механизм управления позволяет двигаться прямо или поворачивать под заранее заданным углом. Но только направо. Это хорошо в городах с односторонним движением, подобных сегодняшней Флоренции. Как всегда, Леонардо на столетия опередил свое время.
"The Guardian" (Суббота, 24 апреля 2004 года) Leonardo"s car brought to life

Счетная машина Леонардо да Винчи

Эрес Каплан
Пролог:
Все это началось 2 года назад в июне 1994 года во время поездки в Бостон. При посещении "Бостонского Музея Счетных машин", я купил буклет "История счетных машин" Маргерит Зиентара. На третьей странице я увидел необычное изображение, названное "Счетная машина Леонардо да Винчи". Я начал расспрашивать и тут и там об этом калькуляторе, но чем больше я спрашивал, тем меньше я знал, поскольку ни в каких других книгах о нем не упоминалось. Этот механизм стал темой моих поисков в течение двух последних лет. Он потребовал множества электронных писем, факсов, телефонных звонков и прочего, чтобы собрать информацию об истории этой необычной копии.
Моя особая благодарность г. Джозефу Мирабелле (Нью-Йорк), приемному сыну и помощнику доктора Гуателли, за его первые эскизы и фотографии этого экспоната.
Итак, однажды...
13-го февраля 1967 года американскими исследователями, работающими в Мадриде, в национальной Библиотеке Испании, было сделано удивительное открытие. Они обнаружили две утраченные работы Леонардо да Винчи, известные ныне как "Мадридский Кодекс". Это открытие вызвало большой интерес, а должностные лица заявили, что рукописи "не были потеряны, просто их положили не на то место".
Доктор Роберто Гуателли был известным экспертом по Леонардо да Винчи. Он специализировался на построении точных рабочих копий машин Леонардо. С четырьмя помощниками, включая главного ассистента, своего приемного сына Джозефа Мирабеллу, он создал бесчисленное множество моделей.
В начале 1951 года компания IBM пригласила доктора Гуателли для продолжения работы над копиями. Была организована передвижная экспозиция, которая демонстрировалась в школах, офисах, лабораториях, музеях и галереях.
В 1967 году, вскоре после открытия "Мадридского Кодекса", доктор Гуателли отправился в Массачусетский Университет, чтобы исследовать копию Кодекса. При изучении страницы с калькулятором он вспомнил, что видел подобный рисунок в "Атлантическом Кодексе". Совместив эти два рисунка, доктор Гуателли создал в 1968 году точную копию счетной машины. Собранный им механизм был представлен компанией IBM на выставке.
Текст под экспонатом гласил: "Устройство для вычисления: ранняя версия современной счетной машины. Механизм Леонардо поддерживает постоянное отношение десяти к одному в каждом из его 13 регистрирующих цифровых колес. После полного оборота первой ручки, колесо единиц немного поворачивается, чтобы отметить новую цифру в пределах от ноля до девяти. В соответствии с пропорцией десять к одному, десятый оборот первой ручки заставляет колесо единиц совершить полный оборот и стать на ноль, который в свою очередь сдвигает колесо десятков с ноля на единицу. Каждое последующее колесо, отмечающее сотни, тысячи, и т.д., действует подобным же образом. По сравнению с оригинальным эскизом Леонардо, были внесены небольшие улучшения, чтобы дать зрителю более ясную картину того, как каждое из этих 13 колес может двигаться независимо и все же поддерживать пропорцию десять к одному. В эскизе Леонардо присутствуют гирьки, чтобы продемонстрировать уравновешенность механизма".
Однако в течение года относительно этой модели появились возражения, и тогда в университете Штата Массачусетс были проведены Академические испытания, чтобы установить подлинность механизма.
Среди прочих присутствовал профессор И. Бернард Коэн - консультант по коллекции IBM и доктор Берн Дибнер - ведущий специалист по Леонардо.
Противники утверждали, что рисунок Леонардо изображает не счетную машину, а механизм пропорционирования. Один оборот первой оси вызывает 10 оборотов второй и 10 в 13 степени оборотов последней оси. Но такая машина не могла быть построена из-за огромной силы трения накапливающейся в результате.
Было сказано, что доктор Гуателли "опирался на собственную интуицию и воображение и ушел за границы идей Леонардо". Голоса разделились поровну, тем не менее, IBM решила удалить спорную копию из коллекции.

Эпилог:
Доктор Гуателли скончался в сентябре 1993 года в возрасте 89 лет. Местонахождение копии сегодня неизвестно. Возможно, она находится где-нибудь в одном из хранилищ IBM. Джозеф Мирабелла все еще содержит магазин в Нью-Йорке, где продается множество сделаных руками копий.
(Переведено 15 апреля 2005 года, с любезного разрешения автора статьи).

на журнал "Человек без границ"

Потребность в автоматическом вычислении возникла в средние века в связи с резко возросшими в этот период торговыми операциями и океаническим судоходством. Торговля требовала больших денежных расчетов, а судоходство - надежных навигационных таблиц.

Ученые тех времен наблюдали за Луной и составляли громадные таблицы, где фиксировали изменение ее положений, которые использовались для проверки правильности предлагаемых формул движения естественного спутника Земли. Такая проверка опиралась на громадное число арифметических вычислений, требовавших от исполнителя терпения и аккуратности. Для облегчения и ускорения такой работы стали разрабатывать вычислительные устройства. Так появились различные механизмы - первые суммирующие машины и арифмометры.

Под механическим вычислительным устройством понимается устройство, построенное на механических элементах и обеспечивающее автоматическую передачу из низшего разряда в высший.

Механические цифровые вычислительные устройства представляют собой технические объекты значительно более высокого уровня сложности по сравнению с предшествующими домеханическими средствами. Предпосылками их создания считаются научно-технический прогресс и социальные потребности, а основной технической предпосылкой их создания было развитие механики как на этапе, предшествовавшем созданию точной механики, так и на этапе ее формирования и развития.

Считается, что механический этап продолжается от изобретения суммирующей машины Паскаля (1642г) до создания электромеханического табулятора Голлерита (1887г). Классическим инструментом механического типа является арифмометр, изобретенный Лейбницем, ручной привод которого позднее был заменен на электрический.

В выделяют промежуточное положение между механическими и домеханическими устройствами, которые используют механическую конструкцию (например, зубчатые передачи), но не обеспечивают передачу десятков. Названы эти устройства квазимеханическими, к ним относятся машины Леонардо да Винчи и Вильгельма Шиккарда.

Машина Леонардо да Винчи

Уже в наше время были обнаружены чертежи и описание 13-разрядного суммирующего устройства, принадлежащие итальянскому ученому Леонардо да Винчи (1452-1519).

Основу машины по описанию составляют стержни, на которые крепятся зубчатые колеса (рис.3). Десять оборотов первого колеса, по замыслу автора, должны были приводить к одному полному обороту второго, а десять оборотов второго - к одному обороту третьего и т.д.

В 1969 г. по чертежам Леонардо да Винчи американская фирма IBM по производству компьютеров в целях рекламы построила работоспособную машину. Специалисты воспроизвели машину в металле и убедились в полной состоятельности идеи ученого.

Суммирующую машину Леонардо да Винчи можно считать изначальной вехой в истории цифровой вычислительной техники. Это был первый цифровой сумматор, прообраз будущего электронного сумматора - важнейшего элемента современных ЭВМ, пока еще механический, очень примитивный (с ручным управлением).

В ХХІ веке человечество находится в водовороте огромного количества цифр: счета, зарплаты, налоги, дивиденды, кредиты и т.д. Неизбежным является и то, что мир без такого простого, казалось бы, вычислительного прибора, как калькулятор, двигался бы намного медленнее. Ведь, сколько нужных операций мы производим с помощью этого предмета, который был изобретен несколькими столетиями ранее.

Прообраз калькулятора Леонардо

Зимой 1967 американские ученые, работая над одним из проектов на базе национальной Библиотеки Испании, сделали удивительное открытие. Исследователи обнаружили две потерянные работы да Винчи, которые сейчас являются неотъемлемыми составляющими «Мадридского Кодекса». В этом артефакте находятся чертежи механизма, занимающегося счетными операциями, сделанного Леонардо в 1492 году.

Прообраз калькулятора базировался на основаниях с парой зазубренных колес: с одного бока – колесо большого размера, с другого – маленького. Исходя из оставленных чертежей да Винчи, можно понять, что основания были расположены таким образом, что большое колесо одной детали было сцеплено с маленьким колесом другой детали, а сами стержни были через один перевернуты. Механизм приводила в работу цепная реакция: первый стержень, делая десять оборотов, заставлял сделать один оборот второго стержня, соответственно десять оборотов третьего – к одному обороту четвертого. Всего в машине было 13 деталей, которые двигались, благодаря специальным грузам.

Считается, что Леонардо да Винчи не удалось при жизни осуществить этот проект.

Роберто Гуателли и Леонардо да Винчи

Роберто Гуателли был известным экспертом по биографии, творчеству и изобретениям Леонардо да Винчи. Начиная с 1951 года, совместно с организацией IBM он занимался воспроизведением великих работ Леонардо, изучая оставленные им чертежи и эскизы. Проводя исследования с работами по вычислительной машине в «Мадридском кодексе», Гуателли обнаружил, что есть сходства с эскизами в «Атлантическом Кодексе» - еще одном масштабном труде изобретателя.

На основании уже двух изображений в конце 60-х Роберто Гуателли воссоздал образец вычислительной машины. Аппарат работал по принципу десять к одному на каждой из 13 деталей. После того, как первая ручка делала полное вращение, колесико единиц начинало двигаться, и появлялось число от 0 до 9. После того, как десятое вращение первого рычага завершалось, механизм единиц повторял это же действие и возвращался на нулевую отметку, которую передвигал десятичный механизм на единицу. Соответственно, каждое следующее колесо отвечало за обозначение сотни, тысячи и т.д.

Гуателли внес кое-какие корректировки в чертеж Леонардо, с помощью которых перед зрителем открывалась более полная и детализированная картина происходящего.

Но уже после года существования репродукции вычислительной машины, возникли дискуссии касательно точного воспроизведения механизма. Поэтому для установления оригинальности данного изобретения была проведена группа академических исследований. Существовала гипотеза о том, что на чертежах Леонардо изображено устройство,занимающиеся проведением пропорций, а не вычислительная машина. Также существовало мнение, что в аппарате вращение первого основания приводило к десяти оборотам второго, ста оборотам третьего и 10 в 13-й степени вращениям последнего. Оппоненты полагали, что этот механизм не мог функционировать из-за слишком большой силы трения.

Компания IBM, не смотря на разногласия среди исследователей, решила убрать предмет дискуссий из коллекции.

Итак, первый прообраз калькулятора, не только смог принять материальную оболочку спустя несколько столетий, но и стал предметом полемик в научной среде.