Leonardo da Vincis beräkningsenhet. Leonardo är en man som såg in i framtiden. Manuell utveckling av datorteknik

"Datorenheter" - Vanligtvis köper folk färgbläckstråleskrivare för hemmet. Anteckning. Datorfunktioner. Internetresurser: www.sipc.ru.; www.compsupport.ru; Datorsäkerhet. Ett modem är en enhet för åtkomst till Internet via en telefonlinje. MJAU!.. osv.). Internet är ett globalt system för att överföra och lagra data. Var inte girig!

"Internetenhet" - Zvezda. Ämnet för lektionen är "Internets sammansättning." Telefonkonferenser. Lagring av filer med program och data, tillgängliga för användaren via nätverket. Anslagstavlor. Internetstruktur. Internettelefoni. Regionalt nätverk. Lokala nätverk. Det finns företags-, nationella och internationella globala nätverk.

"Konsten att Leonardo da Vinci" - Leonardo da Vinci begravdes i slottet Amboise. Slutet av liv. "Bekännelse". Leonardo da Vinci arbetade på en vertikal start- och landningsapparat. Leonardo planerade att placera ett system med infällbara trappor på den vertikala "ornitottero". Ängeln till vänster (nedre vänstra hörnet) är Leonardos skapelse. Besegrad lärare.

"The Works of Leonardo Da Vinci" - Leonardo Da Vincis uppfinningar. Nya dekorativa verk av Leonardo da Vinci. 1519 den 23 april. Leonardo i Amboise. 1517 den 1 oktober. Leonardo Da Vincis liv. MILANO OCH FLORENCE 1507 Francesco, farbror till Leonardo, dör. Problem med arv. 1507 oktober. Avresa till Rom via Florens. Frans I.s möte 1515 8-15 december.

"Datorenhet" - en dator för datoranvändning. Systemprogramvaran är indelad i: Operativsystem. En PC använder en struktur med ett gemensamt gränssnitt som kallas systembussen. OS användes för första gången för att effektivt hantera datorresurser. Styrning av mjukvara och hårdvara. 1.7 Extern lagringsenhet. Bajs. Långsamt svar (cache miss).

"Leonardo da Vinci" - 1502 - går i tjänst hos Cesare Borgia som arkitekt och militäringenjör. 1514-1516 - arbete på målningen "Johannes Döparen". 1472-1477 - arbete med: "Kristi dop", "Bebådelsen", "Madonna med en vas". 1503 - återvända till Florens. 1509 - målning i St. Annes katedral. 1503 - målningar "Slaget om Andjaria (vid Anghiari)" och "Mona Lisa".

"Datorteknikens historia" - Effektiv. Grundaren av datorteknik i Sovjetunionen. Utseendet på enheter. Ökad användning av datorer. Halvledarmaskiner som använder transistorer. Upptäckt av logaritmer. Integrerade kretsar. Stock. Akademiker Sergei Alekseevich Lebedev. Presens. Analytisk motor. Superdatorer. Kulram. Microsofts chefer. Räknemaskin. I generation av datorer. ENIAC. Datorsystem.

"Trender i utvecklingen av datorteknik" - Forntida människor. Första programmeraren. Första generationens datorer. Chiccards bil. Magnetisk tejp. Minneshantering. Gåta. Babbages analytiska motor. Lagring av data på papperstejp. Kulram. Historien om datorteknikens utveckling. Första kontomedel. Mark-I. Konrad Zuse. Generationer av datorer. Förbättrad tilläggsmaskin. Mekanisk miniräknare. Stor elektronisk räknemaskin. Leibniz tilläggsmaskin.

"Räknemaskiner" - Uppfinningen av den mekaniska räknaren. Räknemaskiner. Tanken på att skapa en enhet. Hur räkningen började. Bankomat. Uppfinningen av datorn. Rysk kulram. Romarna förbättrade designen. Uppfinningen av kulramen. Hela majskolvar. Enheten registrerade varje handelstransaktion. Fungerande programmerbar dator. Uppfinningen av KKM. Observatorium. Pascal. För kineserna baserades räkningen inte på tio, utan på fem.

"Programhistorik" - Specialprogram som kallas språkprocessorer. Derivationssemantik beskriver konsekvenserna av att utföra konstruktioner. Ada Lovelace (1815-1852). En uppsättning lexikala, syntaktiska och semantiska regler. Klassificering. Det första helt objektorienterade programmeringsspråket. Ordförråd. Historien om algoritmiska språk. Cobol språk. Flerkärnig OS-struktur. Programmeringsspråket Pascal skapades av schweiziska N. Wirth.

"History of Computing" - Start av redovisning. Howard Aiken. Egenskaper för datorgenerationer. Laboratoriepersonal. Typ av instrumentellt konto. Resa. Persondatorernas era. Konrad Zuse. Bidrag från ryska forskare. Datormaskiner. Digitala datorer. Generationer av datorer. Första generationens datorer. Dåtid. romersk kulram. Blaise Pascal. Datorteknikens historia.

"Historia om skapandet och utvecklingen av datorer" - 1958 skapade John Kilby först en experimentell integrerad krets. Leibniz maskin. Pafnutiy Lvovich Chebyshev designade en räknemaskin. Förelektronisk period. Fjärde generationen. Babbages analytiska motor. Världens första dator - ENIAC. Det amerikanska företaget Intel tillkännagav skapandet av en mikroprocessor. Andra generationens datorer. Femte generationen. Tabulator. Pascalina. Första generationens datorer. På 60-talet blev transistorer den elementära basen för datorer.

En sorts modifiering av kulramen föreslogs av Leonardo da Vinci (1452-1519) i slutet av 1400-talet - början av 1500-talet. Han skapade en skiss av en 13-bitars tilläggsenhet med tiotandsringar. Ritningar av denna enhet hittades bland Leonardos tvådelade samling om mekanik, känd som Codex Madrid. Den här enheten är ungefär som en räknemaskin baserad på stavar, på ena sidan finns en mindre på den andra, en större, alla stavarna (totalt 13) var tvungna att placeras på ett sådant sätt att den mindre på en staven vidrör den större på den andra. Tio varv av det första hjulet bör leda till ett helt varv av det andra, 10 av det andra till ett helt varv av det tredje, etc.

Slut på arbetet -

Detta ämne hör till avsnittet:

Manuell utveckling av datorteknik

Utvecklingen av mekanik på 1600-talet blev en förutsättning för skapandet av beräkningsanordningar och instrument med hjälp av den mekaniska principen för beräkningar såsom .. Hollerite komplex maskin.. postmaskin..

Om du behöver ytterligare material om detta ämne, eller om du inte hittade det du letade efter, rekommenderar vi att du använder sökningen i vår databas med verk:

Vad ska vi göra med det mottagna materialet:

Om detta material var användbart för dig kan du spara det på din sida på sociala nätverk:

Alla ämnen i detta avsnitt:

Manuell utveckling av datorteknik
Det manuella utvecklingsstadiet för VT började vid den mänskliga civilisationens gryning - det täcker perioden från 50:e årtusendet f.Kr. och fram till 1600-talet. Registrera räkneresultat för olika folk på olika kontinenter

Chiccards bil
Schickards maskin bestod av tre oberoende enheter: addera, multiplicera och spela in tal. Addition utfördes genom att sekventiellt mata in addends med hjälp av rattar och subtraktion

Pascals maskin
Den första fungerande modellen av en adderingsmaskin skapades 1642

Babbages maskin
Babbages analytiska motor var ett enda komplex av specialiserade enheter. Enligt projektet inkluderade det följande enheter. Den första är en enhet för att lagra källdata och mellanliggande

Leibniz maskin
Maskinen skapad av Leibniz 1694 gjorde det möjligt att använda mekanisk

Andra bilar
Under andra hälften av 1800-talet dök en hel generation av mekaniska räknemaskiner upp. Här är Slonimskys "beräkningsverktyg" och de ursprungliga beräkningsmaskinerna från Felt, Burroughs, Bole och Arif

Elektromekanisk utvecklingsstadium för datorteknik
Oavsett hur briljant tidsåldern för mekaniska tillsatsmaskiner var, hade den också uttömt sina möjligheter. Människor behövde mer energiska hjälpare. Detta tvingade uppfinnarna att leta efter sätt att förbättra beräkningen

Turing maskin
Alan Matheson Turing är en enastående engelsk matematiker som gjorde en storslagen upptäckt som markerade början på datoreran. Vid en ålder av mindre än 24, konstruerade han mentalt en abstrakt mig

Funktionsprincip
Postens maskin består av en vagn (eller läs- och skrivhuvud) och ett band uppdelat i sektioner, vilket anses konventionellt oändligt i båda riktningarna. Varje cell kan innehålla ett tecken från en fast

Stadium av elektroniska datorer
Sedan början av 1990-talet har termen "dator" ersatt termen "elektronisk dator" (dator), som i sin tur ersatte begreppet "digital datoranvändning" på 1960-talet.

Personlig dator
Persondator - en dator speciellt utformad för enanvändararbete

Generering av datorer och superdatorer
En intensiv utveckling av V-generationens datorer pågår för närvarande. Utvecklingen av efterföljande generationer av datorer är baserad på stora integrerade kretsar med en ökad grad av integration, användning av optisk

Superdatorer
Kapaciteten kommer dock att fortsätta att växa. Detta är nödvändigt för att lösa globala problem, som att beräkna aerodynamiken hos bilar och egenskaperna hos olika nanostrukturer och 3D-modellering. Datorer med m

Behovet av automatisk beräkning uppstod under medeltiden på grund av den kraftiga ökningen av handelsverksamhet och oceanisk sjöfart under denna period. Handel krävde stora finansiella transaktioner och frakt krävde tillförlitliga navigationstabeller.

Forskare från den tiden observerade månen och sammanställde enorma tabeller där de registrerade förändringar i dess positioner, som användes för att kontrollera riktigheten av de föreslagna formlerna för rörelsen av jordens naturliga satellit. En sådan kontroll baserades på ett stort antal aritmetiska beräkningar, vilket krävde tålamod och noggrannhet från utföraren. För att underlätta och påskynda sådant arbete började datorenheter utvecklas. Så här uppträdde olika mekanismer - de första adderingsmaskinerna och adderingsmaskinerna.

En mekanisk datorenhet är en enhet byggd på mekaniska element och ger automatisk överföring från den lägsta till den högsta.

Mekaniska digitala datorenheter är tekniska objekt med en betydligt högre komplexitetsnivå jämfört med tidigare förmekaniska medel. Förutsättningarna för deras skapande anses vara vetenskapliga och tekniska framsteg och sociala behov, och den främsta tekniska förutsättningen för deras skapande var utvecklingen av mekaniken både i det skede som föregick skapandet av finmekaniken och i det skede av dess bildande och utveckling.

Man tror att det mekaniska steget fortsätter från uppfinningen av Pascals adderingsmaskin (1642) till skapandet av Holleriths elektromekaniska tabulator (1887). Ett klassiskt instrument av den mekaniska typen är adderingsmaskinen, uppfunnen av Leibniz, vars manuella drivning senare ersattes av en elektrisk.

B är en mellanposition mellan mekaniska och förmekaniska anordningar, som använder en mekanisk struktur (till exempel kugghjul), men som inte tillhandahåller överföring av tiotal. Dessa enheter kallas kvasi-mekaniska, de inkluderar Leonardo da Vincis och Wilhelm Schickards maskiner.

Leonardo da Vincis maskin

Redan i vår tid upptäcktes ritningar och en beskrivning av en 13-bitars tilläggsenhet som tillhörde den italienska vetenskapsmannen Leonardo da Vinci (1452-1519).

Basen för maskinen, enligt beskrivningen, består av stavar på vilka kugghjul är fästa (fig. 3). Tio varv av det första hjulet, enligt författarens plan, borde ha lett till ett helt varv av det andra, och tio varv av det andra - till ett varv av det tredje, etc.

År 1969, med hjälp av ritningarna av Leonardo da Vinci, byggde det amerikanska datortillverkningsföretaget IBM en fungerande maskin för reklamändamål. Experter reproducerade maskinen i metall och var övertygade om den fullständiga giltigheten av forskarens idé.

Leonardo da Vincis tilläggsmaskin kan betraktas som en avgörande milstolpe i den digitala datorns historia. Detta var den första digitala adderaren, prototypen för den framtida elektroniska adderaren - det viktigaste inslaget i moderna datorer, fortfarande mekaniska, mycket primitiva (manuellt styrda).

Historien om det mekaniska utvecklingsstadiet för datorteknik kan börja 1492, då Leonardo Da Vinci(1452-1519) utvecklade en ritning av en räknemaskin och beskrev den i sina dagböcker, nu känd som tvådelade Codex Madrid.

Bland ritningarna av den första volymen av Codex Madrid, nästan helt ägnad åt tillämpad mekanik, upptäckte forskare en skiss av en 13-bitars tilläggsenhet med tiotandsringar.

Grunden för räknemaskinen var spön med två växlar, en stor på ena sidan och en liten på den andra. Som framgår av Leonardo da Vincis skiss, var dessa stavar arrangerade så att ett litet hjul på ena spöet passade in i ett stort hjul på en intilliggande spö. Således ledde tio varv av den första staven till ett helt varv av den andra staven, och tio varv av den andra ledde till ett helt varv av den tredje staven, och så vidare. Hela systemet bestod av tretton spön och drevs av en uppsättning vikter.

Det är troligt att räknemaskinen inte skapades under Leonardo da Vincis livstid.

Nästan 150 år efter uppfinningen av räknemaskinen av Leonardo da Vinci, 1623, i ett brev till Johannes Kepler, en tysk professor i matematik och astronomi Wilhelm Schickard(1592-1635) skrev om en maskin som kunde subtrahera och addera, och med hjälp av speciella anordningar på kroppen även multiplicera, och bifogade en skiss av apparaten. Det var en sexsiffrig mekanisk kalkylator, kallad "beräkna klockan." Enheten kallades en klocka eftersom dess funktionsprincip baserades på användningen av kedjehjul och växlar, som i en riktig klocka, och när resultatet översteg minnesreserverna ringde en klocka.

Beräkningsklockan är den första mekaniska räknemaskinen som låter dig addera, subtrahera, dividera och multiplicera tal. Det var dock känt för en ganska smal krets av människor, och därför ansågs uppfinningen av Blaise Pascal (Pasclin) under lång tid (nästan 300 år från datumet för dess uppfinning) som den första beräkningsmaskinen.

Historien om den "beräknande klockan" är tragisk. Två tillverkade exemplar av maskinen, varav den ena var avsedd för Kepler, brann ner i en brand. Själva projektet var glömt i många år, och ritningarna av enheten gick förlorade på grund av det trettioåriga kriget (1618-1648) som rasade vid den tiden, och först 1935 hittades de. Fanns bara för att gå förlorad igen på grund av andra världskriget (1941-1945).

Och bara 21 år senare, 1956, hittades en fotokopia av en skiss av en "beräknande klocka" i Stuttgarts stadsbibliotek, och 1960 lyckades en grupp entusiaster, baserat på denna fotokopia och Schickards brev, bygga en fungerande modell av en "beräknande klocka".

Början av teknikutveckling anses vara med Blaise Pascal, som 1642 uppfann en enhet som mekaniskt utför tillägg av siffror ("Pascaline"). Hans maskin var designad för att fungera med 6-8 siffror och kunde bara addera och subtrahera, och hade också ett bättre sätt att spela in resultatet än något tidigare. Maskinen utförde summeringen av siffror (åttasiffriga) med hjälp av hjul, som, när en enhet lades till, roterade 360 ​​och satte det näst högsta hjulet i rörelse närhelst siffran 9 skulle ändras till 10. Pascals maskin hade dimensioner på 36x13x8 centimeter . Den här lilla mässingslådan var lätt att bära med sig. Pascals ingenjörsidéer hade ett stort inflytande på många andra uppfinningar inom datorområdet.

Nästa milstolperesultat uppnåddes av den enastående tyska matematikern och filosofen Gottfried Wilhelm Leibniz, som uttryckte idén om mekanisk multiplikation utan sekventiell addition 1672. Ett år senare presenterade han en maskin som mekaniskt kunde utföra fyra aritmetiska operationer för Parisakademin. Leibniz maskin krävde ett speciellt bord för installation, eftersom den hade imponerande mått: 100x30x20 centimeter.

Den engelske matematikern och uppfinnaren gjorde ett betydande bidrag till utvecklingen av datorteknik Charles Babbage. Idén om att bygga en "skillnadsmotor" för att beräkna navigering, trigonometriska, logaritmiska och andra tabeller kom till honom 1812. Den fick sitt namn från användningen av metoden "ändlig skillnad". Babbage byggde sin första skillnadsmotor 1822. Men på grund av brist på medel blev denna maskin inte färdig, utan överlämnades till Museum of King's College i London, där den förvaras till denna dag. Detta misslyckande stoppade dock inte Babbage. Runt 1833 kom han på idén om en "analytisk motor", varefter han praktiskt taget begravde differensmotorn, eftersom kapaciteten hos den nya maskinen avsevärt översteg kapaciteten hos differensmotorn; den utförde beräkningar utan mänsklig inblandning. Kap Babbage föreslog den så kallade principen om programkontroll. Dess kärna ligger i det faktum att en dator automatiskt löser ett givet problem om ett program läggs in i den i förväg som bestämmer sekvensen av åtgärder som ska utföras. I den "analytiska maskinen" som han designade 1834 specificerades detta program i form av ett system av hålslag (perforeringar) på motsvarande hålkort. Sådana hålkort föreslogs först i början av 1800-talet. engelsman J. Jacquard för ledning av vävproduktion. Detta var det första exemplet på automatisering av produktionsmedel.

Babbages vetenskapliga idéer fängslade dottern till den berömda engelske poeten Lord Byron, grevinnan Adu Augusta Lovelace. Vid den tiden hade sådana koncept som datorer och programmering ännu inte uppstått, och ändå anses Ada Lovelace med rätta vara världens första programmerare. Faktum är att Babbage inte komponerade mer än en fullständig beskrivning av maskinen han uppfann. Detta gjorde en av hans elever i en artikel på franska. Ada Lovelace översatte den till engelska, och inte bara översatte den, utan lade till sina egna program som maskinen kunde använda för att utföra komplexa matematiska beräkningar. Som ett resultat tredubblades artikelns ursprungliga längd, och Babbage fick möjlighet att demonstrera kraften i sin maskin. Många av begreppen som introducerades av Ada Lovelace i beskrivningarna av de första programmen i världen används i stor utsträckning av moderna programmerare.

Från 1842 till 1848 arbetade Babbage hårt och använde sina egna resurser. Tyvärr kunde han inte slutföra arbetet med att skapa den "analytiska motorn" - det visade sig vara för komplext för den tidens teknik. Efter Charles Babbages död funderade kommittén för British Scientific Association, som inkluderade framstående vetenskapsmän, frågan om vad man skulle göra med den ofärdiga analysmotorn och vad den kunde rekommenderas för. Till sin ära sade kommittén: "...Förmågan hos den analytiska motorn sträcker sig så långt att de bara kan jämföras med gränserna för mänskliga förmågor... Den framgångsrika implementeringen av maskinen kan markera en era i historien om beräkning lika med införandet av logaritmer." Men Babbages förtjänst är att han var den första som föreslog och delvis implementerade idén om programstyrd datoranvändning. Det var den "analytiska motorn" som i huvudsak var prototypen av en modern dator och innehöll:

RAM på register från hjul (Babbage kallade det "butik" - lager),

ALU - aritmetisk-logisk enhet ("kvarn" - kvarn),

Kontrollenhet och in-/utmatningsenheter, de sistnämnda fanns till och med tre: skriva ut en eller två kopior (!), göra ett stereotypt tryck och stansa på hålkort. Hålkort användes för att mata in program och data i maskinen. RAM-minnet hade en kapacitet på 1000 nummer med 50 decimaler, det vill säga cirka 20 kilobyte. Fördelarna med Babbage och Lovelace är betydande: de blev förebuden för datoreran, som kom bara 100 år senare. Programmeringsspråken ADA och BABBAGE namngavs till deras ära.

Infödd i Alsace Carl Thomas, grundaren och direktören för två parisiska försäkringsbolag 1818, designade en beräkningsmaskin, med fokus på mekanismens tillverkningsbarhet, och kallade den en tilläggsmaskin. Inom tre år tillverkades 16 tillsatsmaskiner i Thomas verkstäder, och sedan ännu fler. Därmed lade Thomas grunden för datateknik. Hans tilläggsmaskiner tillverkades i hundra år, ständigt förbättras och ändrade namn då och då.

Sedan 1800-talet har tilläggsmaskiner använts i stor utsträckning. De utförde till och med mycket komplexa beräkningar, till exempel beräkningar av ballistiska tabeller för artilleriskjutning. Det fanns till och med ett speciellt yrke - en disk - en person som arbetade med en tilläggsmaskin, snabbt och noggrant efter en viss sekvens av instruktioner (denna sekvens av åtgärder blev senare känd som ett program). Men många beräkningar utfördes mycket långsamt, eftersom... i sådana beräkningar gjordes valet av åtgärder som skulle utföras och registreringen av resultat av en person, och hastigheten på hans arbete var mycket begränsad. De första tillsatsmaskinerna var dyra, opålitliga, svåra att reparera och besvärliga. Därför började de i Ryssland anpassa kulram till mer komplexa beräkningar. Till exempel 1828 generalmajor F.M. Svobodskaya visa upp en originalenhet som består av många konton kopplade i en gemensam ram. Huvudvillkoret som gjorde det möjligt att snabbt beräkna var strikt efterlevnad av ett litet antal enhetliga regler. Alla operationer reducerades till åtgärderna addition och subtraktion. Således förkroppsligade enheten idén om algoritmicitet.

Kanske en av de sista grundläggande uppfinningarna inom mekanisk datorteknik gjordes av en invånare i St. Petersburg Vilgodt Odner. Tillsatsmaskinen som byggdes av Odhner 1890 skiljer sig praktiskt taget inte från moderna maskiner som den. Nästan omedelbart började Odner och hans partner tillverka sina egna tillsatsmaskiner - 500 stycken per år. År 1914 fanns det bara i Ryssland mer än 22 tusen Odner-tillsatsmaskiner. Under det första kvartalet av 1900-talet var dessa adderingsmaskiner de enda matematiska maskinerna som användes allmänt inom olika områden av mänsklig aktivitet. Sedan 1931 har Felix tillsatsmaskin, en av varianterna av Odhner tillsatsmaskin, tillverkats i Sovjetunionen. I Ryssland fick dessa maskiner, som klirrade högt under drift, smeknamnet "Iron Felix". Nästan alla kontor var utrustade med dem.