Ще за часів найдавніших культур людині доводилося
розв'язувати задачі, пов'язані з торговельними розрахунками, з обчисленням
часу, із визначенням площі земельних ділянок тощо. Зростання обсягів цих
розрахунків призводило навіть до того, що з однієї країни до іншої запрошували
спеціально навчених людей, які добре володіли технікою арифметичного числення.
Тому рано чи пізно мали з'явитися пристрої, що полегшують виконання
повсякденних розрахунків. Так у Давній Греції й у Давньому Римі були створені
пристрої для лічби, названі абак (від грецького слова abakion - «дощечка,
покрита пилюкою»). Абак називають також римською рахівницею (латиною - abacus).
Це були кістяні, кам'яні чи бронзові дошки із заглибленнями-смугами, у яких
містилися кісточки (або камені). Лічба здійснювалася пересуванням кісточок. У Росії
для арифметичних обчислень застосовувалася руська рахівниця, що з'явилися в
XVI столітті, але подекуди рахівниці можна зустріти і сьогодні. Розвиток
пристроїв для лічби крокував у ногу з досягненнями математики. Незабаром після
введення в обіг логарифмів у 1623 р. з'явилася логарифмічна лінійка, яку винайшов
англійський математик Едмонд Гантер. Логарифмічній лінійці судилося довге
життя: від XVII століття до нашого часу.
Однак наявність абака, рахівниці, логарифмічної лінійки не є механізацією
процесу обчислення. У XVII столітті видатний французький учений Блез Паскаль
створив принципово новий лічильний пристрій - арифметичну машину. В основу її
роботи Б. Паскаль поклав відому до нього ідею виконання розрахунків за
допомогою металевих шестерень. У 1645 р. він побудував першу підсумовувальну
машину, а в 1675 р. Паскалю вдалося створити машину, що виконувала всі чотири
арифметичні дії. Майже водночас з ним у 1670 -1680 pp. відомий німецький
математик Готфрід Лейбніц сконструював лічильну машину. Лічильні машини
Паскаля і Лейбніца стали прообразом арифмометра. Перший арифмометр для
чотирьох арифметичних дій, який застосовувався у практиці, вдалося сконструювати
тільки через сто років, у 1790 p., німецькому годинниковому майстру Гану. Згодом
пристрій арифмометра удосконалювався і багатьма механіками з Англії, Франції,
Італії, Росії, Швейцарії. Арифмометри застосовувалися для виконання складних
розрахунків під час проектування та будівництва кораблів, мостів, будинків,
проведення фінансових операцій. Але продуктивність роботи на арифмометрах
залишалася невисокою, нагальною вимогою часу була автоматизація розрахунків. У
1833 р. англійський вчений Чарльз Бебідж, укладач таблиць для навігації,
розробив проект «аналітичної машини». За його задумом, ця машина мала стати
гігантським арифмометром із програмним керуванням. У машині Бебіджа передбачені
були також арифметичний і запам'ятовуючий пристрої. Його машина стала
прообразом майбутніх комп'ютерів. Але вузли, що використовувалися в ній, не
були досконалими, наприклад для запам'ятовування розрядів десяткового числа в
ній застосовувалися зубчасті колеса. Здійснити свій проект Бебідж не зміг через
недостатній розвиток техніки; і «аналітична машина» на деякий час була забута.
Лише через 100 років машина Бебіджа привернула увагу інженерів. Наприкінці 30-х
років XX століття німецький інженер Конрад Цузе розробив першу двійкову цифрову
машину Z1. У ній застосовувалися електромеханічні реле, тобто механічні
перемикачі, які починають працювати під дією електричного струму. У 1941 p. K.
Цузе створив машину Z3, цілком керовану за допомогою програми. У 1944 р.
американець Говард Айкен на одному із підприємств фірми IBM побудував досить
потужну на той час обчислювальну машину «Марк-1». У цій машині для зображення
чисел використовувалися механічні елементи - лічильні колеса, а для керування -
електромеханічні реле.
|