Maszyna licząca

Maszyna licząca – urządzenie mechaniczne, elektryczne lub elektroniczne wspomagające proces obliczeń.

Pojęcie „elektroniczna maszyna licząca” było używane w języku polskim, w drugiej połowie XX wieku, na określenie komputera.

Historia maszyn liczących

Pierwsze sposoby liczenia

nacięcia (35–20 tys. lat p.n.e., jednak stosowane w Anglii jeszcze w XIX wieku) – bijekcja zbioru nacięć na zbiór liczonych obiektów;
palce u rąk i nóg oraz inne części ciała;
liczby na sznurkach – najbardziej znane w postaci kipu Inków, stosowane od XII w. n.e., na bazie systemu dziesiętnego;
kamyki (łac. calculus – kamyczek) – podstawa abaków, tabliczek (tablica z Salaminy V w. p.n.e.).

Mechaniczne maszyny liczące

Abraham Stern z zaprojektowaną przez siebie *machiną rachunkową*

150–100 r. p.n.e. - mechanizm z Antykithiry. Służy do przeprowadzania obliczeń astronomicznych dotyczących Słońca, innych gwiazd, gwiazdozbiorów, Księżyca i planet, w tym prawdopodobnie ich pozycji^[1] i wielu parametrów zaćmień lata w przód (kierunek postępowania zaćmienia, wielkość zaćmienia, kolor Księżyca, rozmiar kątowy Księżyca, węzeł księżycowy i czas zaćmienia)^[2]. Niedokładność wynika zarówno z ułomności ówczesnych przewidywań astrometrycznych jak i niedoskonałości samego mechanizmu. Błąd położenia Księżyca wynosił maksymalnie 20 stopni^[3], a maksymalne błędy dla Wenus i Merkurego dla jednego okresu epicyklu odpowiadały 0,4 i 0,2 dnia^[4]. W związku z tym podejrzewa się, że nie był on używany przez profesjonalnego astronoma^[3].
1623: Wilhelm Schickard z Badenii Witenbergii buduje maszynę wykonującą 4 działania na liczbach całkowitych. Popełniała ona więcej błędów, niż maszyny Pascala^[5].
ok. 1645 francuski matematyk Blaise Pascal konstruuje Pascaliny, zwane też Arithmetique, wykonujące dodawanie, odejmowanie i operacje ułamkowe (często nieprawidłowo).
ok. 1670: Gottfried Wilhelm Leibniz udoskonala Pascalinę dodając mnożenie (stepped reckoner).
1777: Charles Stanhope (3. hrabia Stanhope) zbudował Logic Demonstrator, który demonstrował najprostsze sylogizmy^[6].
1815: Abraham Jakub Stern (Żyd z Hrubieszowa, członek polskiego Towarzystwa Przyjaciół Nauk) buduje rachunkową machinę wykonującą 4 podstawowe działania^[7]. Urządzenie to zostało spopularyzowane przez jego zięcia, Chaima Zeliga Słonimskiego.
1817: zostaje skonstruowana udoskonalona wersja poprzedniej rachunkowej machiny; o wyciąganie pierwiastków z ułamków^[8].
1820: Charles Xavier Thomas buduje arytmometr, wykonujący 4 podstawowe działania i pierwiastki o podstawie 2 i 3^[9].
1822: powstaje pierwsza maszyna różnicowa Babbage’a służąca do obliczania wielomianów. Za sprawą rozwinięcia w szereg Taylora przydaje się ona między innymi do obliczania logarytmów i funkcji trygonometrycznych.
1832: Charles Babbage i Joseph Clement budują kolejną maszynę różnicową, która operuje na 6-cyfrowych liczbach i zapewnia dokładność do drugiego rzędu w metodzie różnic dzielonych^[10]^[11].
1837: Babbage kończy projektować maszynę analityczną, która jest kompletna w sensie Turinga, jednak nigdy jej nie buduje.
1845: Izrael Abraham Staffel prezentuje w Warszawie maszynę liczącą Staffela wykonującą cztery podstawowe działania arytmetyczne oraz obliczającą wartość pierwiastków kwadratowych.
1849: Babbage kończy budowę kolejnej maszyny różnicowej, która operuje na 31-cyfrowych liczbach i zapewnia dokładność do siódmego rzędu^[10].
1887: Dorr E. Felt patentuje komptometr, który ma klawisze do wprowadzania liczb i jest produkowany na masową skalę.
1889: Felt patentuje komptograf, czyli komptometr z funkcją automatycznego zapisywania działań na kartce.
1948: Curt Herzstark tworzy kieszonkowy kalkulator „Curta”, który pozwala, z dokładnością do 11 cyfr, na 4 podstawowe operacje arytmetyczne i obliczanie pierwiastków kwadratowych.

Podział (1974 r.)

Główne źródło: ^[12]

małej mechanizacji
- arytmometr
- sumator
średniej mechanizacji
- maszyna do księgowania
- maszyna do fakturowania
dużej mechanizacji
- maszyna analityczna
elektroniczne maszyny matematyczne (nazywane dzisiaj komputerami)
- komputer cyfrowy
- komputer analogowy
- komputer hybrydowy (analogowo-cyfrowy)

Zobacz też

Przypisy

↑ TonyT. Freeth TonyT., Decoding an Ancient Computer, „Scientific American”, 301 (6), 2009, s. 76–83, DOI: 10.1038/scientificamerican1209-76, ISSN 0036-8733 [dostęp 2018-08-20] .
↑ TonyT. Freeth TonyT., Eclipse Prediction on the Ancient Greek Astronomical Calculating Machine Known as the Antikythera Mechanism, „PLOS ONE”, 9 (7), 2014, e103275, DOI: 10.1371/journal.pone.0103275, ISSN 1932-6203, PMID: 25075747, PMCID: PMC4116162 [dostęp 2018-08-20] (ang.).
↑ ^a ^b J.H.J.H. Seiradakis J.H.J.H., M.G.M.G. Edmunds M.G.M.G., Our current knowledge of the Antikythera Mechanism, „Nature Astronomy”, 2 (1), 2018, s. 35–42, DOI: 10.1038/s41550-017-0347-2, ISSN 2397-3366 [dostęp 2018-08-20] (ang.).
↑ Jian-LiangJ.L. Lin Jian-LiangJ.L. i inni, Optimal teeth design of the lost mechanisms demonstrating interior planets in antikythera astronomical device, 2018 IEEE International Conference on Applied System Invention (ICASI), kwiecień 2018, DOI: 10.1109/icasi.2018.8394251, ISBN 978-1-5386-4342-6 [dostęp 2018-08-20] (ang.).
↑ Things that Count - Schickard versus Pascal - an empty debate? [online], metastudies.net [dostęp 2018-08-20] .
↑ History of Computers and Computing, Birth of the modern computer, The thinkers, The logic machines of Charles Stanhope [online], history-computer.com [dostęp 2019-01-26] .
↑ XII tom roczników Towarzystwa Przyjaciół Nauk
↑ Encyklopedia Staropolska http://literat.ug.edu.pl/glogers/0035.htm
↑ patent http://web.archive.org/web/*/http://www.geocities.com/SiliconValley/Horizon/1404/patcol.html
↑ ^a ^b Gerard (Cornelius Gerard)G.(C.G.) O’Regan Gerard (Cornelius Gerard)G.(C.G.), A brief history of computing, wyd. 2nd ed, London: Springer, 2012, s. 204, ISBN 978-1-4471-2359-0, OCLC 780073317 [dostęp 2018-08-20] .
↑ Laura J.L.J. Snyder Laura J.L.J., The philosophical breakfast club : four remarkable friends who transformed science and changed the world, wyd. 1st ed, New York: Broadway Books, 2011, s. 192, 210, 217, ISBN 978-0-7679-3048-2, OCLC 647214394 [dostęp 2018-08-20] .
↑ Stefan Gabryś, Jan Kardasiewicz „Maszyny Biurowe”, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1974

[1] TonyT. Freeth TonyT., Decoding an Ancient Computer, „Scientific American”, 301 (6), 2009, s. 76–83, DOI: 10.1038/scientificamerican1209-76, ISSN 0036-8733 [dostęp 2018-08-20] .

[2] TonyT. Freeth TonyT., Eclipse Prediction on the Ancient Greek Astronomical Calculating Machine Known as the Antikythera Mechanism, „PLOS ONE”, 9 (7), 2014, e103275, DOI: 10.1371/journal.pone.0103275, ISSN 1932-6203, PMID: 25075747, PMCID: PMC4116162 [dostęp 2018-08-20] (ang.).

[nature-3] J.H.J.H. Seiradakis J.H.J.H., M.G.M.G. Edmunds M.G.M.G., Our current knowledge of the Antikythera Mechanism, „Nature Astronomy”, 2 (1), 2018, s. 35–42, DOI: 10.1038/s41550-017-0347-2, ISSN 2397-3366 [dostęp 2018-08-20] (ang.).

[4] Jian-LiangJ.L. Lin Jian-LiangJ.L. i inni, Optimal teeth design of the lost mechanisms demonstrating interior planets in antikythera astronomical device, 2018 IEEE International Conference on Applied System Invention (ICASI), kwiecień 2018, DOI: 10.1109/icasi.2018.8394251, ISBN 978-1-5386-4342-6 [dostęp 2018-08-20] (ang.).

[5] Things that Count - Schickard versus Pascal - an empty debate? [online], metastudies.net [dostęp 2018-08-20] .

[6] History of Computers and Computing, Birth of the modern computer, The thinkers, The logic machines of Charles Stanhope [online], history-computer.com [dostęp 2019-01-26] .

[7] XII tom roczników Towarzystwa Przyjaciół Nauk

[8] Encyklopedia Staropolska http://literat.ug.edu.pl/glogers/0035.htm

[9] tent http://web.archive.org/web/*/http://www.geocities.com/SiliconValley/Horizon/1404/patcol.html

[oregan-10] Gerard (Cornelius Gerard)G.(C.G.) O’Regan Gerard (Cornelius Gerard)G.(C.G.), A brief history of computing, wyd. 2nd ed, London: Springer, 2012, s. 204, ISBN 978-1-4471-2359-0, OCLC 780073317 [dostęp 2018-08-20] .

[11] Laura J.L.J. Snyder Laura J.L.J., The philosophical breakfast club : four remarkable friends who transformed science and changed the world, wyd. 1st ed, New York: Broadway Books, 2011, s. 192, 210, 217, ISBN 978-0-7679-3048-2, OCLC 647214394 [dostęp 2018-08-20] .

[12] Stefan Gabryś, Jan Kardasiewicz „Maszyny Biurowe”, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1974

[1]