Первым математиком, сконструировавшим счётную машину, способную выполнять все четыре арифметических действия (сложение, вычитание, умножение и деление), был представитель Германии. Этим ученым стал Готфрид Вильгельм Лейбниц. История создания В 1671 году Лейбниц начал работу над устройством, которое позже получило название «Арифмометр Лейбница» (или «ступенчатый вычислитель»). Прототип был представлен Лондонскому королевскому обществу в 1673 году. До Лейбница уже существовали счетные устройства, такие как «Паскалина» Блеза Паскаля (1642 г.), однако они были предназначены преимущественно для сложения и вычитания. Умножение и деление на них выполнялись крайне медленно и неудобно через многократное сложение. Ключевые особенности механизма Главным изобретением Лейбница, которое позволило автоматизировать все четыре действия, стал ступенчатый валик (валик Лейбница).
- Принцип работы: Это цилиндр с зубцами разной длины. В зависимости от положения шестерни относительно валика, она зацепляла определенное количество зубцов, что соответствовало вводимой цифре.
- Автоматизация: Машина позволяла выполнять умножение путем многократных поворотов рукоятки, используя при этом подвижную каретку (аналогично тому, как мы пишем числа в столбик).
- Двоичная система: Помимо создания самой машины, Лейбниц был первым, кто подробно описал двоичную систему счисления, которая легла в основу современных компьютеров, хотя его механический калькулятор работал в десятичной системе.
Значение изобретения Механизм ступенчатого валика оказался настолько удачным, что использовался в конструкции большинства механических калькуляторов на протяжении следующих 200 лет, вплоть до появления электронных вычислительных машин. Несмотря на гениальность конструкции, изготовить надежно работающие экземпляры в XVII веке было крайне сложно из-за несовершенства технологий металлообработки того времени — детали часто заедали или давали погрешность. Тем не менее, теоретический и инженерный прорыв Лейбница заложил фундамент всей современной вычислительной техники. Хотите, чтобы я подробнее разобрал принцип работы ступенчатого валика Лейбница или сравнил его машину с «Паскалиной»?