Шотландский математик
Джон
Непер (John Naiper, 1550-1617) изобрел таблицы
логарифмов. Принцип их заключается в том, что
каждому числу соответствует специальное число - логарифм - это
показатель степени, в которую нужно возвести число (основание
логарифма), чтобы получить заданное число. Таким способом можно выразить
любое число. Логарифмы очень упрощают деление и умножение. Для умножения
двух чисел достаточно сложить их логарифмы. Благодаря данному свойству
сложная операция умножения сводится к простой операции сложения. Для
упрощения были составлены таблицы логарифмов, которые позже были как бы
встроены в устройство, позволяющее значительно ускорить процесс
вычисления, - логарифмическую линейку.
Непер предложил в 1617 году другой (не логарифмический) способ
перемножения чисел. Инструмент, получивший название палочки (или
костяшки) Неппера, состоял из тонких пластин, или блоков. Каждая сторона
блока несет числа, образующие математическую прогрессию. Манипуляции с
блками позволяют извлекать квадратные и кубические корни, а также
умножать и делить большие числа.
1623 год
Вильгельм Шиккард
(Wilhelm Schickard) - востоковед и математик, профессор Тюбинского
университета - в письмах своему другу Иогану Кеплеру описал устройство
"часов для счета" - счетной машины с устройством установки чисел и
валиками с движком и окном для считывания результата. Эта машина могла
только складывать и вычитать (в некоторых источниках говорится, что эта
машина могла еще умножать и делить). Это была первая механическая
машина.
В наше время по его описанию построена ее модель.
Французский математик
Блэз
Паскаль (Blaise Pascal, 1623-1662)
сконструировал счетное устройство, чтобы облегчить труд своего отца -
налогового инспектора. Это устройство позволяло суммировать десятичные
числа. Внешне оно представляло собой ящик с многочисленными
шестеренками.
Основой суммирующей машины стал счетчик-регистратор, или счетная
шестерня. Она имела десять выступов, на каждом из которых были нанесены
цифры. Для передачи десятков на шестерне располагался один удлиненный
зуб, зацеплявший и поворачивающий промежуточную шестерню, которая
передавала вращение шестерне десятков. Дополнительная шестерня была
необходима для того, чтобы обе счетные шестерни - единиц и десятков -
вращались в одном направлении.
Счетная шестерня при помощи
храпового механизма (передающего прямое движение и не передающего
обратного) соединялись с рычагом. Отклонение рычага на тот или иной угол
позволяло вводить в счетчик однозначные числа и суммировать их. В машине
Паскаля храповой привод был присоединен ко всем счетным шестерням, что
позволяло суммировать и многозначные числа.
1654 год
Англичане Роберт Биссакар,
а в 1657 году - независимо от него - С.Патридж
разработали прямоугольную логарифмическую линейку, конструкция которой в
основном сохранилась до наших дней.
1673 год
Немецкий философ, математик,
физик
Готфрид
Вильгейм Лейбниц (Gottfried Wilhelm Leibniz,
1646-1716) создал "ступенчатый вычислитель" - счетную машину,
позволяющую складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные
корни, при этом использовалась двоичная система счисления. Это был более
совершенный прибор, в котором использовалась движущаяся часть (прообраз
каретки) и ручка, с помощью которой оператор вращал колесо. Изделие
Лейбница постигла печальная судьба предшественников: если им кто-то и
пользовался, то только домашние Лейбница и друзья его семьи, поскольку
время массового спроса на подобные механизмы еще не пришло.
Машина являлась прототипом арифмометра, использующегося с 1820 года до
60-х годов ХХ века.