เครื่องคำนวณของเลโอนาร์โด ดา วินชี เลโอนาร์โด ดา วินชี. โรแบร์โต กัวเตลลี และเลโอนาร์โด ดา วินชี

ในศตวรรษที่ 21 มนุษยชาติอยู่ในวังวนของตัวเลขจำนวนมาก เช่น ตั๋วเงิน เงินเดือน ภาษี เงินปันผล เงินกู้ยืม ฯลฯ เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่โลกจะเคลื่อนที่ช้าลงมากหากไม่มีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ดูเรียบง่ายเช่นเครื่องคิดเลข ท้ายที่สุดแล้ว เราดำเนินการที่จำเป็นกี่ครั้งด้วยความช่วยเหลือของวัตถุนี้ซึ่งถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อหลายศตวรรษก่อน

ต้นแบบเครื่องคิดเลขของเลโอนาร์โด

ในฤดูหนาวปี 1967 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันที่ทำงานในโครงการหนึ่งซึ่งมีพื้นฐานมาจากหอสมุดแห่งชาติสเปน ได้ทำการค้นพบที่น่าอัศจรรย์ นักวิจัยได้ค้นพบผลงานที่สูญหายไปสองชิ้นของดาวินชี ซึ่งปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ Codex Madrid สิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้มีภาพวาดกลไกการนับที่สร้างโดยเลโอนาร์โดในปี 1492

ต้นแบบของเครื่องคิดเลขนั้นมีพื้นฐานมาจากฐานที่มีล้อหยักคู่หนึ่ง โดยด้านหนึ่งมีล้อขนาดใหญ่ และล้อเล็กอีกด้านหนึ่ง จากภาพวาดที่ดาวินชีทิ้งไว้ สามารถเข้าใจได้ว่าฐานถูกจัดเรียงในลักษณะที่ล้อขนาดใหญ่ของส่วนหนึ่งเชื่อมโยงกับล้อเล็กของอีกส่วนหนึ่ง และแท่งเองก็ถูกพลิกกลับด้านหนึ่งที่ เวลา. กลไกนี้ขับเคลื่อนด้วยปฏิกิริยาลูกโซ่: ก้านแรกทำการปฏิวัติสิบรอบบังคับการปฏิวัติหนึ่งครั้งของก้านที่สองตามลำดับสิบรอบในสาม - ถึงหนึ่งการปฏิวัติในสี่ โดยรวมแล้วรถมี 13 ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ด้วยน้ำหนักพิเศษ

เชื่อกันว่า Leonardo da Vinci ล้มเหลวในการดำเนินโครงการนี้ในช่วงชีวิตของเขา

โรแบร์โต กัวเตลลี และเลโอนาร์โด ดา วินชี

Roberto Guatelli เป็นผู้เชี่ยวชาญที่มีชื่อเสียงเกี่ยวกับชีวประวัติ ผลงาน และสิ่งประดิษฐ์ของ Leonardo da Vinci ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2494 ร่วมกับองค์กร IBM เขาได้สร้างผลงานที่ยอดเยี่ยมของ Leonardo ศึกษาภาพวาดและภาพร่างที่เขาทิ้งไว้เบื้องหลัง ในขณะที่ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับงานคอมพิวเตอร์ใน Codex Madrid Guatelli ค้นพบว่ามีความคล้ายคลึงกับภาพร่างใน Codex Atlantica ซึ่งเป็นงานขนาดใหญ่อีกงานหนึ่งของนักประดิษฐ์

จากภาพสองภาพ ในช่วงปลายทศวรรษที่ 60 Roberto Guatelli ได้สร้างตัวอย่างคอมพิวเตอร์ขึ้นใหม่ อุปกรณ์ทำงานบนหลักการ 10 ต่อ 1 ในแต่ละส่วนจาก 13 ส่วน หลังจากที่ด้ามจับแรกหมุนเต็มวงล้อยูนิตก็เริ่มเคลื่อนที่และตัวเลขตั้งแต่ 0 ถึง 9 ปรากฏขึ้น หลังจากการหมุนคันโยกแรกครั้งที่สิบเสร็จสิ้นกลไกของยูนิตก็ทำซ้ำการกระทำเดียวกันและกลับสู่เครื่องหมายศูนย์ ซึ่งถูกย้ายตามกลไกทศนิยมทีละหน่วย ดังนั้น แต่ละวงล้อต่อมาจึงมีหน้าที่กำหนดหลักร้อย หลักพัน ฯลฯ

Guatelli ปรับเปลี่ยนภาพวาดของ Leonardo บางส่วนด้วยความช่วยเหลือซึ่งทำให้ผู้ชมได้เห็นภาพที่สมบูรณ์และมีรายละเอียดมากขึ้นของสิ่งที่เกิดขึ้น

แต่หลังจากหนึ่งปีของการดำรงอยู่ของการทำสำเนาคอมพิวเตอร์ การอภิปรายก็เกิดขึ้นเกี่ยวกับการสร้างกลไกที่แน่นอน จึงมีการจัดกลุ่มการศึกษาเชิงวิชาการเพื่อสร้างความคิดริเริ่มของการประดิษฐ์นี้ มีสมมติฐานว่าภาพวาดของเลโอนาร์โดเป็นภาพอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการจัดสัดส่วน ไม่ใช่คอมพิวเตอร์ นอกจากนี้ยังมีความเห็นว่าในอุปกรณ์การหมุนของฐานแรกนำไปสู่การปฏิวัติสิบครั้งในวินาทีหนึ่งร้อยรอบในสามและ 10 ถึงระดับที่ 13 ของการหมุนครั้งล่าสุด ฝ่ายตรงข้ามเชื่อว่ากลไกนี้ไม่สามารถทำงานได้เนื่องจากมีแรงเสียดทานมากเกินไป

IBM แม้จะมีความขัดแย้งในหมู่นักวิจัย แต่ก็ตัดสินใจลบหัวข้อการอภิปรายออกจากคอลเลกชัน

ดังนั้นเครื่องคิดเลขต้นแบบเครื่องแรกจึงไม่เพียงแต่สามารถใช้งานเปลือกวัสดุได้ในอีกหลายศตวรรษต่อมา แต่ยังกลายเป็นประเด็นถกเถียงในชุมชนวิทยาศาสตร์อีกด้วย

ประวัติความเป็นมาของขั้นตอนกลไกของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์สามารถเริ่มต้นได้ในปี 1492 เมื่อใด เลโอนาร์โด ดา วินชี(ค.ศ. 1452-1519) พัฒนาภาพวาดของเครื่องคำนวณและบรรยายไว้ในสมุดบันทึกของเขา ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ Codex Madrid สองเล่ม

ในบรรดาภาพวาดของ Codex Madrid เล่มแรก ซึ่งเกือบทั้งหมดอุทิศให้กับกลไกประยุกต์ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบภาพร่างของอุปกรณ์บวก 13 บิตที่มีวงแหวนสิบฟัน

พื้นฐานของเครื่องนับคือแท่งที่มีสองเฟือง อันใหญ่อยู่ด้านหนึ่งและอันเล็กอยู่อีกอัน ดังที่เห็นได้จากภาพร่างของเลโอนาร์โด ดา วินชี ท่อนไม้เหล่านี้ถูกจัดเรียงเพื่อให้ล้อเล็กๆ บนไม้ท่อนหนึ่งประกบกับล้อขนาดใหญ่บนไม้ท่อนที่อยู่ติดกัน ดังนั้น การหมุนรอบไม้เรียวอันแรกสิบรอบจึงทำให้ไม้เรียวอันที่สองหมุนครบหนึ่งครั้ง และการหมุนรอบไม้เรียวที่สองสิบครั้งก็นำไปสู่การหมุนรอบไม้เรียวที่สามจนครบหนึ่งครั้ง และต่อๆ ไป ระบบทั้งหมดประกอบด้วยแท่งสิบสามแท่งและขับเคลื่อนด้วยชุดตุ้มน้ำหนัก

มีแนวโน้มว่าเครื่องคำนวณไม่ได้ถูกสร้างขึ้นในช่วงชีวิตของเลโอนาร์โด ดา วินชี

เกือบ 150 ปีหลังจากการประดิษฐ์เครื่องคำนวณโดย Leonardo da Vinci ในปี 1623 ในจดหมายถึง Johannes Kepler ศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์และดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน วิลเฮล์ม ชิกคาร์ด(ค.ศ. 1592-1635) เขียนเกี่ยวกับเครื่องจักรที่สามารถลบและเพิ่มได้ และด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์พิเศษบนตัวเครื่อง ก็สามารถคูณและแนบภาพร่างของอุปกรณ์ได้ด้วย มันเป็นเครื่องคิดเลขเชิงกลหกหลักที่เรียกว่า "นาฬิกาคำนวณ" อุปกรณ์นี้ถูกเรียกว่านาฬิกาเพราะหลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับการใช้เฟืองและเกียร์ เช่นเดียวกับในนาฬิกาจริง และเมื่อผลลัพธ์เกินหน่วยความจำสำรอง เสียงกระดิ่งก็ดังขึ้น

นาฬิกาคำนวณเป็นเครื่องคำนวณเชิงกลเครื่องแรกที่ให้คุณบวก ลบ หาร และคูณตัวเลขได้ อย่างไรก็ตามเป็นที่รู้จักของคนในวงแคบและดังนั้นเป็นเวลานาน (เกือบ 300 ปีนับจากวันที่มีการประดิษฐ์) การประดิษฐ์ของ Blaise Pascal (Pasclin) จึงถือเป็นเครื่องคำนวณเครื่องแรก

ประวัติศาสตร์ของ “นาฬิกาคำนวณ” เป็นเรื่องน่าเศร้า เครื่องที่ผลิตขึ้นสองชุด โดยหนึ่งในนั้นมีไว้สำหรับเคปเลอร์ถูกไฟไหม้ โครงการนี้ถูกลืมไปหลายปีแล้วและภาพวาดของอุปกรณ์ก็หายไปเนื่องจากสงครามสามสิบปี (ค.ศ. 1618-1648) ที่โหมกระหน่ำในเวลานั้นและพบเฉพาะในปี พ.ศ. 2478 เท่านั้น พบว่าสูญหายอีกครั้งเนื่องจากสงครามโลกครั้งที่สอง (พ.ศ. 2484-2488)

และเพียง 21 ปีต่อมาในปี พ.ศ. 2499 พบสำเนาภาพร่างของ "นาฬิกาคำนวณ" ในห้องสมุดเมืองสตุ๊ตการ์ทและในปี พ.ศ. 2503 กลุ่มผู้ที่ชื่นชอบได้จัดการสร้างแบบจำลองการทำงานโดยใช้สำเนานี้และจดหมายของ Schickard ของ “นาฬิกาคำนวณ”

ถือเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาเทคโนโลยีด้วย เบลส ปาสคาลซึ่งในปี ค.ศ. 1642 คิดค้นอุปกรณ์ที่ทำการบวกตัวเลข (“Pascaline”) โดยอัตโนมัติ เครื่องของเขาได้รับการออกแบบให้ทำงานกับตัวเลข 6-8 หลัก และทำได้เพียงบวกและลบเท่านั้น และยังมีวิธีบันทึกผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อก่อนอีกด้วย เครื่องจักรทำการรวมตัวเลข (แปดหลัก) โดยใช้วงล้อ ซึ่งเมื่อเพิ่มหน่วยจะหมุน 360 และกำหนดให้วงล้อสูงสุดถัดไปเคลื่อนที่ทุกครั้งที่เลข 9 ควรจะเปลี่ยนเป็น 10 เครื่องจักรของ Pascal มีขนาด 36x13x8 เซนติเมตร . กล่องทองเหลืองขนาดเล็กนี้พกพาสะดวก แนวคิดทางวิศวกรรมของ Pascal มีอิทธิพลอย่างมากต่อสิ่งประดิษฐ์อื่นๆ มากมายในสาขาคอมพิวเตอร์

ผลลัพธ์ขั้นต่อไปสำเร็จโดยนักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาชาวเยอรมันผู้โดดเด่น ก็อทท์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซซึ่งแสดงแนวคิดเรื่องการคูณเชิงกลโดยไม่ต้องบวกตามลำดับในปี 1672 หนึ่งปีต่อมา เขาได้นำเสนอเครื่องจักรที่สามารถดำเนินการทางคณิตศาสตร์ได้สี่แบบด้วยกลไกให้กับ Paris Academy เครื่องจักรของ Leibniz จำเป็นต้องมีโต๊ะพิเศษสำหรับติดตั้ง เนื่องจากมีขนาดที่น่าประทับใจ: 100x30x20 เซนติเมตร

นักคณิตศาสตร์และนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษมีส่วนสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ชาร์ลส์ แบบเบจ. แนวคิดในการสร้าง "เครื่องมือวัดผลต่าง" สำหรับการคำนวณการนำทาง ตรีโกณมิติ ลอการิทึม และตารางอื่น ๆ มาถึงเขาในปี พ.ศ. 2355 ได้ชื่อมาจากการใช้วิธี "ผลต่างอันแน่นอน" Babbage สร้างเครื่องยนต์ที่แตกต่างเป็นครั้งแรกในปี 1822 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาดเงินทุน เครื่องจักรนี้จึงสร้างไม่เสร็จ และถูกส่งมอบให้กับพิพิธภัณฑ์ King's College ในลอนดอน ซึ่งยังคงรักษาไว้จนถึงทุกวันนี้ อย่างไรก็ตาม ความล้มเหลวนี้ไม่ได้หยุด Babbage ประมาณปี พ.ศ. 2376 เขามีแนวคิดเรื่อง "เครื่องมือวิเคราะห์" หลังจากนั้นเขาก็ฝังเครื่องยนต์ที่แตกต่างในทางปฏิบัติ เนื่องจากความสามารถของเครื่องจักรใหม่นั้นเกินความสามารถของเครื่องยนต์ที่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ มันทำการคำนวณโดยไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์ Ch. Babbage เสนอหลักการที่เรียกว่าการควบคุมโปรแกรม สาระสำคัญอยู่ที่ความจริงที่ว่าคอมพิวเตอร์จะแก้ไขปัญหาที่กำหนดโดยอัตโนมัติหากมีการป้อนโปรแกรมล่วงหน้าเพื่อกำหนดลำดับการดำเนินการที่จะดำเนินการ ใน “เครื่องวิเคราะห์” ที่เขาออกแบบในปี 1834 โปรแกรมนี้ได้รับการระบุในรูปแบบของระบบการเจาะ (การเจาะ) บนบัตรเจาะที่สอดคล้องกัน บัตรเจาะดังกล่าวถูกเสนอครั้งแรกเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 ชาวอังกฤษ เจ. แจ็คการ์ดเพื่อการจัดการการผลิตผ้าทอ นี่เป็นตัวอย่างแรกของการผลิตแบบอัตโนมัติ

แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ของ Babbage ทำให้ลูกสาวของกวีชาวอังกฤษผู้โด่งดัง Lord Byron, Countess หลงใหล อาดู ออกัสตา เลิฟเลซ. ในเวลานั้นแนวคิดเช่นคอมพิวเตอร์และการเขียนโปรแกรมยังไม่เกิดขึ้น แต่ถึงกระนั้น Ada Lovelace ก็ถือเป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลกอย่างถูกต้อง ความจริงก็คือ Babbage ไม่ได้เขียนคำอธิบายที่สมบูรณ์เกี่ยวกับเครื่องจักรที่เขาคิดค้นมากกว่าหนึ่งรายการ นักเรียนคนหนึ่งของเขาทำสิ่งนี้ในบทความภาษาฝรั่งเศส Ada Lovelace แปลเป็นภาษาอังกฤษ และไม่ใช่แค่แปลเท่านั้น แต่ยังเพิ่มโปรแกรมของเธอเองที่เครื่องสามารถใช้เพื่อคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนได้ เป็นผลให้ความยาวดั้งเดิมของบทความเพิ่มขึ้นสามเท่าและ Babbage มีโอกาสที่จะแสดงให้เห็นถึงพลังของเครื่องจักรของเขา แนวคิดหลายประการที่ Ada Lovelace นำมาใช้ในคำอธิบายของโปรแกรมแรกๆ ในโลกนั้นถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยโปรแกรมเมอร์สมัยใหม่

จากปี 1842 ถึง 1848 Babbage ทำงานหนักโดยใช้ทรัพยากรของตนเอง น่าเสียดายที่เขาไม่สามารถสร้าง "เครื่องมือวิเคราะห์" ได้สำเร็จ - มันกลายเป็นเรื่องที่ซับซ้อนเกินไปสำหรับเทคโนโลยีในยุคนั้น หลังจากการเสียชีวิตของ Charles Babbage คณะกรรมการสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งอังกฤษซึ่งรวมถึงนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงได้พิจารณาคำถามว่าจะทำอย่างไรกับเครื่องมือวิเคราะห์ที่ยังไม่เสร็จและสิ่งที่จะแนะนำได้ คณะกรรมการกล่าวว่า: "...ความสามารถของเครื่องมือวิเคราะห์ขยายออกไปจนสามารถเปรียบเทียบได้กับขีดจำกัดความสามารถของมนุษย์เท่านั้น...การใช้งานเครื่องจักรที่ประสบความสำเร็จอาจเป็นเครื่องหมายของยุคในประวัติศาสตร์ของ การคำนวณเท่ากับการนำลอการิทึมมาใช้" แต่ข้อดีของ Babbage ก็คือเขาเป็นคนแรกที่เสนอและนำแนวคิดเรื่องการคำนวณที่ควบคุมด้วยโปรแกรมไปใช้บางส่วน มันคือ "เครื่องมือวิเคราะห์" ที่เป็นต้นแบบของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่และประกอบด้วย:

RAM บนรีจิสเตอร์จากล้อ (Babbage เรียกว่า "ร้านค้า" - โกดัง)

ALU – หน่วยเลขคณิต - ลอจิคัล ("โรงสี" - โรงสี)

อุปกรณ์ควบคุมและอุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต อย่างหลังมีถึงสามด้วยซ้ำ: การพิมพ์สำเนาหนึ่งหรือสองชุด (!) ทำให้การพิมพ์แบบเหมารวมและการเจาะบัตรที่เจาะ บัตรเจาะถูกใช้เพื่อเข้าโปรแกรมและข้อมูลลงในเครื่อง RAM มีความจุ 1,000 หลัก มีทศนิยม 50 ตำแหน่ง หรือประมาณ 20 กิโลไบต์ ข้อดีของ Babbage และ Lovelace มีความสำคัญ: พวกเขากลายเป็นผู้นำของยุคคอมพิวเตอร์ซึ่งมาเพียง 100 ปีต่อมา ภาษาโปรแกรม ADA และ BABBAGE ได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่พวกเขา

กำเนิดจากแคว้นอาลซัส คาร์ล โธมัสผู้ก่อตั้งและผู้อำนวยการของบริษัทประกันภัยสองแห่งในปารีสในปี พ.ศ. 2361 ได้ออกแบบเครื่องคำนวณโดยเน้นที่ความสามารถในการผลิตของกลไก และเรียกมันว่าเครื่องบวก ภายในสามปี มีการผลิตเครื่องจักรเพิ่มอีก 16 เครื่องในโรงงานของ Thomas และมากกว่านั้นอีก ดังนั้น โทมัสจึงวางรากฐานสำหรับวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ เครื่องเพิ่มของเขาถูกผลิตมาเป็นเวลากว่าร้อยปี โดยมีการปรับปรุงและเปลี่ยนชื่ออย่างต่อเนื่องเป็นครั้งคราว

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 เป็นต้นมา มีการใช้เครื่องจักรเพิ่มอย่างแพร่หลาย พวกเขายังทำการคำนวณที่ซับซ้อนมาก เช่น การคำนวณตารางขีปนาวุธสำหรับการยิงปืนใหญ่ มีแม้กระทั่งอาชีพพิเศษ - ตัวนับ - บุคคลที่ทำงานกับเครื่องจักรเพิ่มปฏิบัติตามลำดับคำสั่งบางอย่างอย่างรวดเร็วและแม่นยำ (ลำดับของการกระทำนี้ต่อมากลายเป็นที่รู้จักในชื่อโปรแกรม) แต่การคำนวณหลายอย่างดำเนินการช้ามาก เพราะ... ในการคำนวณดังกล่าว บุคคลจะเลือกการกระทำที่จะดำเนินการและการบันทึกผลลัพธ์ และความเร็วในการทำงานของเขามีจำกัดมาก เครื่องจักรที่เพิ่มเครื่องแรกมีราคาแพง ไม่น่าเชื่อถือ ซ่อมยากและยุ่งยาก ดังนั้นในรัสเซียพวกเขาจึงเริ่มปรับลูกคิดให้เข้ากับการคำนวณที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ในปี พ.ศ. 2371 พล.ต เอฟ.เอ็ม. สโวบอดสกายาแสดงอุปกรณ์ดั้งเดิมที่ประกอบด้วยบัญชีหลายบัญชีที่เชื่อมต่อกันในเฟรมเดียวกัน เงื่อนไขหลักที่ทำให้สามารถคำนวณได้อย่างรวดเร็วคือการปฏิบัติตามกฎที่สม่ำเสมอจำนวนเล็กน้อยอย่างเข้มงวด การดำเนินการทั้งหมดลดลงเป็นการดำเนินการของการบวกและการลบ ดังนั้นอุปกรณ์จึงรวบรวมแนวคิดเรื่องอัลกอริทึม

บางทีสิ่งประดิษฐ์พื้นฐานชิ้นสุดท้ายในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เชิงกลอาจเกิดขึ้นโดยชาวเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก วิลก็อดท์ ออดเนอร์. เครื่องจักรเพิ่มที่สร้างโดย Odhner ในปี 1890 แทบไม่ต่างจากเครื่องจักรสมัยใหม่ประเภทนี้เลย เกือบจะในทันที Odner และหุ้นส่วนของเขาเริ่มผลิตเครื่องจักรเพิ่มของตัวเอง - 500 ชิ้นต่อปี ภายในปี 1914 ในรัสเซียเพียงประเทศเดียว มีเครื่องจักรเพิ่ม Odner มากกว่า 22,000 เครื่อง ในช่วงไตรมาสแรกของศตวรรษที่ 20 เครื่องบวกเหล่านี้เป็นเครื่องจักรทางคณิตศาสตร์เพียงเครื่องเดียวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในกิจกรรมของมนุษย์ในด้านต่างๆ ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2474 เป็นต้นมา เครื่องเพิ่ม Felix ซึ่งเป็นหนึ่งในเครื่องเพิ่ม Odhner รุ่นต่างๆ ได้รับการผลิตในสหภาพโซเวียต ในรัสเซีย เครื่องจักรเหล่านี้ซึ่งส่งเสียงดังระหว่างการทำงานได้รับฉายาว่า "Iron Felix" มีสำนักงานเกือบทั้งหมดติดตั้งไว้

ความจำเป็นในการคำนวณอัตโนมัติเกิดขึ้นในยุคกลางเนื่องจากการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในการดำเนินการทางการค้าและการขนส่งทางทะเลในช่วงเวลานี้ การค้าจำเป็นต้องมีธุรกรรมทางการเงินขนาดใหญ่ และการขนส่งจำเป็นต้องมีตารางการนำทางที่เชื่อถือได้

นักวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้นสังเกตดวงจันทร์และรวบรวมตารางขนาดใหญ่ที่พวกเขาบันทึกการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งซึ่งใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของสูตรที่เสนอสำหรับการเคลื่อนที่ของดาวเทียมธรรมชาติของโลก การตรวจสอบดังกล่าวขึ้นอยู่กับการคำนวณทางคณิตศาสตร์จำนวนมากซึ่งต้องใช้ความอดทนและความแม่นยำจากนักแสดง เพื่ออำนวยความสะดวกและเร่งการทำงานดังกล่าว จึงเริ่มพัฒนาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ นี่คือลักษณะที่ปรากฏของกลไกต่าง ๆ - การเพิ่มเครื่องจักรครั้งแรกและการเพิ่มเครื่องจักร

อุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบกลไกคืออุปกรณ์ที่สร้างขึ้นจากองค์ประกอบทางกลและให้การถ่ายโอนอัตโนมัติจากต่ำสุดไปสูงสุด

อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ดิจิทัลแบบเครื่องกลเป็นวัตถุทางเทคนิคที่มีระดับความซับซ้อนที่สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีก่อนเครื่องกลก่อนหน้า ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างถือเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและความต้องการทางสังคม และข้อกำหนดเบื้องต้นทางเทคนิคหลักสำหรับการสร้างคือการพัฒนากลศาสตร์ทั้งในขั้นตอนก่อนการสร้างกลศาสตร์ที่มีความแม่นยำและในขั้นตอนของการก่อตัวและการพัฒนา

เชื่อกันว่าขั้นตอนทางกลดำเนินต่อไปจากการประดิษฐ์เครื่องบวกของปาสคาล (1642) ไปจนถึงการสร้างเครื่องทาเบเลเตอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าของ Hollerith (1887) เครื่องมือคลาสสิกประเภทเครื่องจักรกลคือเครื่องจักรเพิ่มซึ่งคิดค้นโดยไลบ์นิซ ระบบขับเคลื่อนแบบแมนนวลซึ่งต่อมาถูกแทนที่ด้วยระบบไฟฟ้า

B คือตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างอุปกรณ์เชิงกลและอุปกรณ์ก่อนกลไก ซึ่งใช้โครงสร้างทางกล (เช่น เกียร์) แต่ไม่ได้จัดให้มีการส่งผ่านหลักสิบ อุปกรณ์เหล่านี้เรียกว่าเครื่องกลเสมือน ซึ่งรวมถึงเครื่องจักรของ Leonardo da Vinci และ Wilhelm Schickard

เครื่องจักรของเลโอนาร์โด ดา วินชี

ในยุคของเรามีการค้นพบภาพวาดและคำอธิบายของอุปกรณ์เพิ่ม 13 บิตที่เป็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี Leonardo da Vinci (1452-1519)

พื้นฐานของเครื่องจักรตามคำอธิบายประกอบด้วยแท่งที่ติดเฟือง (รูปที่ 3) ตามแผนของผู้เขียนการหมุนสิบครั้งของวงล้อแรกควรนำไปสู่การปฏิวัติเต็มรูปแบบในวงล้อที่สองและสิบการปฏิวัติในวงล้อที่สอง - ไปสู่การปฏิวัติหนึ่งครั้งในวงล้อที่สามเป็นต้น

ในปี 1969 ตามภาพวาดของ Leonardo da Vinci บริษัทผู้ผลิตคอมพิวเตอร์สัญชาติอเมริกัน IBM ได้สร้างเครื่องจักรทำงานเพื่อการโฆษณา ผู้เชี่ยวชาญสร้างเครื่องจักรขึ้นใหม่โดยใช้โลหะและเชื่อมั่นในความถูกต้องสมบูรณ์ของแนวคิดของนักวิทยาศาสตร์

เครื่องบวกของ Leonardo da Vinci ถือได้ว่าเป็นเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของคอมพิวเตอร์ดิจิทัล นี่เป็นแอดเดอร์ดิจิทัลตัวแรก ซึ่งเป็นต้นแบบของแอดเดอร์อิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของคอมพิวเตอร์ยุคใหม่ ที่ยังคงมีกลไก ดั้งเดิมมาก (ควบคุมด้วยตนเอง)

อุปกรณ์ของเลโอนาร์โด ดา วินชี

การดัดแปลงลูกคิดแบบหนึ่งเสนอโดย Leonardo da Vinci (1452-1519) ในช่วงปลายศตวรรษที่ 15 - ต้นศตวรรษที่ 16 เขาสร้างภาพร่างของอุปกรณ์บวก 13 บิตพร้อมวงแหวนสิบฟัน ภาพวาดของอุปกรณ์นี้พบได้ในคอลเลกชันกลไกสองเล่มของเลโอนาร์โด ซึ่งรู้จักกันในชื่อ Codex Madrid อุปกรณ์นี้เป็นเหมือนเครื่องนับที่ใช้แท่ง โดยด้านหนึ่งมีอันเล็กกว่าอยู่อีกด้านหนึ่ง อันที่ใหญ่กว่า แท่งทั้งหมด (รวมทั้งหมด 13 อัน) ต้องจัดเรียงในลักษณะที่อันเล็กกว่าต่อหนึ่ง ไม้เรียวแตะอันที่ใหญ่กว่าอีกด้านหนึ่ง การหมุนสิบรอบของวงล้อแรกควรนำไปสู่การปฏิวัติเต็มรูปแบบในวงล้อที่สอง, 10 รอบของวงล้อที่สองต่อการหมุนวงล้อที่สามจนเต็มหนึ่งรอบ เป็นต้น

LEONARDO DA VINCI (15 เมษายน 1452, Vinci ใกล้ฟลอเรนซ์ - 2 พฤษภาคม 1519, ปราสาท Cloux, ใกล้ Amboise, Touraine, ฝรั่งเศส), จิตรกรชาวอิตาลี, ประติมากร, สถาปนิก, นักวิทยาศาสตร์, วิศวกร

เมื่อรวมการพัฒนาวิธีการใหม่ของภาษาศิลปะเข้ากับลักษณะทั่วไปทางทฤษฎี Leonardo da Vinci ได้สร้างภาพลักษณ์ของบุคคลที่ตรงตามอุดมคติด้านมนุษยนิยมของยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาขั้นสูง ในภาพวาด "กระยาหารมื้อสุดท้าย" (ค.ศ. 1495-1497 ในห้องโถงของอารามซานตามาเรียเดลเลกราซีเอในมิลาน) เนื้อหาที่มีจริยธรรมสูงแสดงออกมาในรูปแบบการจัดองค์ประกอบที่เข้มงวด ระบบท่าทางที่ชัดเจนและการแสดงออกทางสีหน้าของ ตัวอักษร อุดมคติแบบเห็นอกเห็นใจเกี่ยวกับความงามของผู้หญิงรวมอยู่ในภาพเหมือนของโมนาลิซา (La Gioconda ประมาณปี 1503) การค้นพบ โครงการ การศึกษาเชิงทดลองมากมายในสาขาคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ และกลศาสตร์ เขาปกป้องความสำคัญขั้นเด็ดขาดของประสบการณ์ในความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติ (สมุดบันทึกและต้นฉบับประมาณ 7,000 แผ่น)

เลโอนาร์โดเกิดในตระกูลทนายความผู้มั่งคั่ง เขาพัฒนาเป็นอาจารย์โดยเรียนกับ Andrea del Verrocchio ในปี 1467-1472 วิธีการทำงานในเวิร์กช็อปฟลอเรนซ์ในเวลานั้นซึ่งงานของศิลปินเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการทดลองทางเทคนิคตลอดจนความใกล้ชิดของเขากับนักดาราศาสตร์ P. Toscanelli มีส่วนทำให้เกิดความสนใจทางวิทยาศาสตร์ของ Leonardo รุ่นเยาว์ ในงานยุคแรกๆ (ศีรษะของทูตสวรรค์ใน "Baptism" ของ Verrocchio หลังปี ค.ศ. 1470 "การประกาศ" ประมาณปี ค.ศ. 1474 ทั้งใน Uffizi, "Benois Madonna" ประมาณปี ค.ศ. 1478 อาศรม) เสริมสร้างประเพณีของการวาดภาพ Quattrocento โดยเน้นความเรียบเนียน รูปทรงสามมิติที่มี Chiaroscuro นุ่มนวล ทำให้ใบหน้ามีชีวิตชีวาด้วยรอยยิ้มบางๆ ที่แทบจะมองไม่เห็น

ใน "The Adoration of the Magi" (1481-82, ยังไม่เสร็จ, การทาสีด้านล่าง - ใน Uffizi) เขาเปลี่ยนภาพทางศาสนาให้กลายเป็นกระจกสะท้อนอารมณ์ความรู้สึกต่างๆ ของมนุษย์ โดยพัฒนาวิธีการวาดภาพที่เป็นนวัตกรรมใหม่ การบันทึกผลลัพธ์ของการสังเกตนับไม่ถ้วนในภาพร่างภาพร่างและการศึกษาเต็มรูปแบบ (ดินสออิตาลี ดินสอเงิน ร่าเริง ปากกาและเทคนิคอื่น ๆ ) เลโอนาร์โดประสบความสำเร็จในการถ่ายทอดการแสดงออกทางสีหน้าที่หายาก (บางครั้งก็ใช้วิธีแปลกประหลาดและล้อเลียน) และโครงสร้าง และการเคลื่อนไหวของร่างกายมนุษย์นำไปสู่การประสานกันอย่างลงตัวกับบทละครขององค์ประกอบ

ในการให้บริการของผู้ปกครองแห่งมิลาน Lodovico Moro (จากปี 1481) Leonardo ทำหน้าที่เป็นวิศวกรทหาร วิศวกรไฮดรอลิก และผู้จัดงานเฉลิมฉลองในศาล เขาทำงานเกี่ยวกับอนุสาวรีย์ของ Francesco Sforza บิดาของ Lodovico Moro มานานกว่า 10 ปี; แบบจำลองดินเหนียวขนาดเท่าจริงของอนุสาวรีย์ซึ่งเต็มไปด้วยพลังพลาสติกไม่รอด (ถูกทำลายระหว่างการยึดครองมิลานโดยชาวฝรั่งเศสในปี 1500) และเป็นที่รู้จักจากภาพร่างเตรียมการเท่านั้น

ช่วงเวลานี้ถือเป็นช่วงที่จิตรกรเลโอนาร์โดเบ่งบานอย่างสร้างสรรค์ ใน "Madonna of the Rocks" (1483-94, พิพิธภัณฑ์ลูฟร์; เวอร์ชันที่สอง - 1487-1511, หอศิลป์แห่งชาติ, ลอนดอน) chiaroscuro (“ sfumato”) ที่ชื่นชอบของปรมาจารย์ปรากฏเป็นรัศมีใหม่ซึ่งแทนที่รัศมียุคกลาง: สิ่งนี้ เป็นความลึกลับของพระเจ้าและมนุษย์และเป็นธรรมชาติไม่แพ้กัน โดยที่ถ้ำหินซึ่งสะท้อนการสังเกตทางธรณีวิทยาของเลโอนาร์โด มีบทบาทที่น่าทึ่งไม่น้อยไปกว่าร่างของนักบุญที่อยู่เบื้องหน้า

"พระกระยาหารมื้อสุดท้าย"

ในห้องโถงของอาราม Santa Maria delle Grazie เลโอนาร์โดสร้างภาพวาด "The Last Supper" (1495-97; เนื่องจากการทดลองที่มีความเสี่ยงที่อาจารย์ทำโดยใช้น้ำมันผสมกับอุบาทว์สำหรับจิตรกรรมฝาผนังงานจึงมาถึง เราอยู่ในฟอร์มที่เสียหายมาก) เนื้อหาทางศาสนาและจริยธรรมในระดับสูงของภาพซึ่งแสดงถึงปฏิกิริยาที่รุนแรงและขัดแย้งกันของสาวกของพระคริสต์ต่อคำพูดของเขาเกี่ยวกับการทรยศที่กำลังจะเกิดขึ้นนั้นแสดงออกมาในกฎทางคณิตศาสตร์ที่ชัดเจนขององค์ประกอบซึ่งปราบปรามอย่างทรงพลังไม่เพียง แต่ภาพวาดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสถาปัตยกรรมที่แท้จริงด้วย ช่องว่าง. ตรรกะบนเวทีที่ชัดเจนของการแสดงออกทางสีหน้าและท่าทางตลอดจนความขัดแย้งที่น่าตื่นเต้นเช่นเคยกับ Leonardo การผสมผสานระหว่างเหตุผลที่เข้มงวดและความลึกลับที่อธิบายไม่ได้ทำให้ "The Last Supper" เป็นหนึ่งในผลงานที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ศิลปะโลก

นอกจากนี้ เลโอนาร์โดยังมีส่วนร่วมในงานสถาปัตยกรรมด้วย โดยได้พัฒนา "เมืองในอุดมคติ" และวิหารที่มีโดมตรงกลางในเวอร์ชันต่างๆ อาจารย์ใช้เวลาหลายปีในการเดินทางอย่างต่อเนื่อง (ฟลอเรนซ์ - 1500-02, 1503-06, 1507; มันตัวและเวนิส - 1500; มิลาน - 1506, 1507-13; โรม - 1513-16) ตั้งแต่ปี 1517 เขาอาศัยอยู่ในฝรั่งเศส ซึ่งเขาได้รับเชิญจากกษัตริย์ฟรานซิสที่ 1

"การต่อสู้ของอังยารี" โมนาลิซ่า (ภาพเหมือนของโมนาลิซ่า)

ในฟลอเรนซ์ Leonardo กำลังทำงานภาพวาดใน Palazzo Vecchio ("Battle of Anghiari", 1503-1506; ยังไม่เสร็จและไม่ได้รับการเก็บรักษาไว้ซึ่งเป็นที่รู้จักจากสำเนาจากกระดาษแข็งรวมถึงจากภาพร่างที่เพิ่งค้นพบ - คอลเลกชันส่วนตัวของญี่ปุ่น) ซึ่งถือเป็นจุดกำเนิดของประเภทการต่อสู้ในศิลปะยุคใหม่ ความโกรธเกรี้ยวของสงครามได้รวมอยู่ที่นี่ในการต่อสู้ที่บ้าคลั่งของเหล่าทหารม้า

ในภาพวาดที่โด่งดังที่สุดของเลโอนาร์โด ภาพเหมือนของโมนาลิซ่า (ที่เรียกว่า "La Gioconda" ประมาณปี 1503 พิพิธภัณฑ์ลูฟร์) ภาพของหญิงสาวในเมืองที่ร่ำรวยปรากฏเป็นตัวตนที่ลึกลับของธรรมชาติเช่นนี้ โดยไม่สูญเสียไหวพริบที่เป็นผู้หญิงล้วนๆ ; ความสำคัญภายในขององค์ประกอบนั้นมอบให้โดยความยิ่งใหญ่ในจักรวาลและในเวลาเดียวกันภูมิทัศน์ที่แปลกแยกอย่างน่าตกใจซึ่งหลอมละลายเป็นหมอกควันเย็น

ภาพวาดตอนปลาย

ผลงานในเวลาต่อมาของเลโอนาร์โด ได้แก่ การออกแบบอนุสาวรีย์จอมพล Trivulzio (ค.ศ. 1508-1512) ภาพวาด "St. Anne with Mary and the Child Christ" (ประมาณปี 1500-1507, พิพิธภัณฑ์ลูฟร์) อย่างหลังสรุปการค้นหาของเขาในด้านมุมมองของแสงและอากาศ โทนสี (โดยมีความโดดเด่นของเฉดสีเขียวเย็น) และองค์ประกอบเสี้ยมที่กลมกลืนกัน ในขณะเดียวกัน นี่คือความสามัคคีเหนือเหว เนื่องจากกลุ่มตัวละครศักดิ์สิทธิ์ที่เชื่อมโยงกันด้วยความใกล้ชิดในครอบครัว ปรากฏอยู่บนขอบเหว ภาพวาดสุดท้ายของเลโอนาร์โด "นักบุญยอห์นผู้ให้บัพติศมา" (ประมาณปี 1515-1517 อ้างแล้ว) เต็มไปด้วยความคลุมเครือเกี่ยวกับกาม: ผู้เบิกทางรุ่นเยาว์ที่นี่ดูไม่เหมือนนักพรตผู้ศักดิ์สิทธิ์ แต่เหมือนผู้ล่อลวงที่เต็มไปด้วยเสน่ห์เย้ายวน ในชุดภาพวาดที่แสดงถึงภัยพิบัติสากล (วงจรกับ "น้ำท่วม" ดินสออิตาลี ปากกา ประมาณปี 1514-1516 หอสมุดหลวงแห่งวินด์เซอร์) ความคิดเกี่ยวกับความอ่อนแอและความไม่สำคัญของมนุษย์ก่อนที่พลังขององค์ประกอบจะรวมเข้ากับ คนที่มีเหตุผล คาดการณ์จักรวาลวิทยา "กระแสน้ำวน" ของแนวคิดของ R. Descartes เกี่ยวกับธรรมชาติของวัฏจักรของกระบวนการทางธรรมชาติ

“บทความเกี่ยวกับจิตรกรรม”

แหล่งข้อมูลที่สำคัญที่สุดสำหรับการศึกษามุมมองของ Leonardo da Vinci คือสมุดบันทึกและต้นฉบับของเขา (ประมาณ 7,000 แผ่น) ซึ่งเขียนเป็นภาษาอิตาลีเป็นภาษาพูด อาจารย์เองก็ไม่ได้ทิ้งการนำเสนอความคิดของเขาอย่างเป็นระบบ "บทความเกี่ยวกับการวาดภาพ" ซึ่งจัดทำขึ้นหลังจากลีโอนาร์โดเสียชีวิตโดยลูกศิษย์ของเขา เอฟ. เมลซี และมีอิทธิพลอย่างมากต่อทฤษฎีศิลปะ ประกอบด้วยข้อความต่างๆ ซึ่งส่วนใหญ่ดึงมาจากบริบทของบันทึกของเขาโดยพลการ สำหรับเลโอนาร์โดเอง ศิลปะและวิทยาศาสตร์มีความเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก การให้ฝ่ามือใน "ข้อพิพาทของศิลปะ" ในการวาดภาพตามความคิดของเขาซึ่งเป็นรูปแบบความคิดสร้างสรรค์ที่ชาญฉลาดที่สุดอาจารย์เข้าใจว่ามันเป็นภาษาสากล (คล้ายกับคณิตศาสตร์ในสาขาวิทยาศาสตร์) ซึ่งรวบรวมความหลากหลายทั้งหมด ของจักรวาลผ่านสัดส่วน มุมมอง และไคอาโรสคูโร “การวาดภาพ” เลโอนาร์โดเขียน “เป็นวิทยาศาสตร์และเป็นบุตรสาวที่ชอบด้วยกฎหมายของธรรมชาติ... ซึ่งเป็นญาติของพระเจ้า” ด้วยการศึกษาธรรมชาติ ศิลปินและนักธรรมชาติวิทยาที่สมบูรณ์แบบจึงได้เรียนรู้ "จิตใจอันศักดิ์สิทธิ์" ที่ซ่อนอยู่ภายใต้รูปลักษณ์ภายนอกของธรรมชาติ ด้วยการมีส่วนร่วมในการแข่งขันเชิงสร้างสรรค์กับหลักการอันชาญฉลาดอันศักดิ์สิทธิ์นี้ ศิลปินจึงยืนยันอุปมาของเขาต่อผู้สร้างสูงสุด เนื่อง​จาก​พระองค์ “มี​ดวง​วิญญาณ​เป็น​แรก แล้ว​ก็​มา​ใน​พระ​หัตถ์” “ทุก​สิ่ง​ใน​เอกภพ” พระองค์​จึง​เป็น “พระเจ้า​แบบ​หนึ่ง​ด้วย”

เลโอนาร์โดเป็นนักวิทยาศาสตร์ โครงการด้านเทคนิค

ในฐานะนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร เลโอนาร์โด ดา วินชีได้เสริมสร้างความรู้เกือบทุกด้านในช่วงเวลานั้นด้วยการสังเกตและการคาดเดาอย่างลึกซึ้ง โดยถือว่าบันทึกและภาพวาดของเขาเป็นภาพร่างของสารานุกรมปรัชญาธรรมชาติขนาดยักษ์ เขาเป็นตัวแทนที่โดดเด่นของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่มีพื้นฐานจากการทดลองแบบใหม่ เลโอนาร์โดให้ความสนใจเป็นพิเศษกับกลไกโดยเรียกมันว่า "สวรรค์แห่งวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์" และมองว่ามันเป็นกุญแจสู่ความลับของจักรวาล เขาพยายามหาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของการเลื่อน ศึกษาความต้านทานของวัสดุ และหลงใหลในระบบไฮดรอลิกส์ มีการแสดงการทดลองทางอุทกเทคนิคจำนวนมากในการออกแบบคลองและระบบชลประทานที่เป็นนวัตกรรม ความหลงใหลในการสร้างแบบจำลองของเลโอนาร์โดนำเขาไปสู่การมองการณ์ไกลทางเทคนิคที่น่าอัศจรรย์ซึ่งล้ำหน้ากว่ายุคของเขามาก เช่น ภาพร่างการออกแบบสำหรับเตาหลอมโลหะและโรงรีด เครื่องทอผ้า การพิมพ์ งานไม้และเครื่องจักรอื่น ๆ เรือดำน้ำและรถถัง รวมถึงการออกแบบ สำหรับเครื่องบินที่พัฒนาขึ้นหลังจากการศึกษาการบินของนกและร่มชูชีพอย่างละเอียด

การสังเกตที่รวบรวมโดย Leonardo เกี่ยวกับอิทธิพลของวัตถุที่โปร่งใสและโปร่งแสงต่อสีของวัตถุซึ่งสะท้อนให้เห็นในภาพวาดของเขานำไปสู่การสร้างหลักการของมุมมองทางอากาศในงานศิลปะ ความเป็นสากลของกฎแสงนั้นสัมพันธ์กับเขากับแนวคิดเรื่องความเป็นเนื้อเดียวกันของจักรวาล เขาใกล้จะสร้างระบบเฮลิโอเซนตริกแล้ว โดยถือว่าโลกเป็น "จุดหนึ่งในจักรวาล" เขาศึกษาโครงสร้างของดวงตามนุษย์ โดยคาดเดาเกี่ยวกับธรรมชาติของการมองเห็นแบบสองตา

กายวิภาคศาสตร์ พฤกษศาสตร์ บรรพชีวินวิทยา

ในการศึกษาทางกายวิภาคสรุปผลการชันสูตรพลิกศพในภาพวาดโดยละเอียดเขาได้วางรากฐานของภาพประกอบทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ เมื่อศึกษาการทำงานของอวัยวะต่างๆ เขาถือว่าร่างกายเป็นตัวอย่างของ "กลศาสตร์ธรรมชาติ" เขาเป็นคนแรกที่อธิบายกระดูกและเส้นประสาทจำนวนหนึ่ง โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับปัญหาของคัพภวิทยาและกายวิภาคศาสตร์เปรียบเทียบ โดยพยายามแนะนำวิธีการทดลองในชีววิทยา หลังจากที่กำหนดให้พฤกษศาสตร์เป็นสาขาวิชาอิสระ เขาได้ให้คำอธิบายแบบคลาสสิกเกี่ยวกับการจัดเรียงของใบ ฮีลิโอและจีโอโทรปิซึม แรงกดของราก และการเคลื่อนที่ของน้ำพืช เขาเป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งวิชาบรรพชีวินวิทยาโดยเชื่อว่าฟอสซิลที่พบบนยอดเขาหักล้างแนวคิดเรื่อง "น้ำท่วมโลก"

หลังจากเปิดเผยอุดมคติของ "มนุษย์สากล" ในยุคเรอเนซองส์แล้ว เลโอนาร์โด ดาวินชีก็ถูกตีความในประเพณีต่อมาว่าเป็นบุคคลที่สรุปขอบเขตของภารกิจสร้างสรรค์แห่งยุคได้ชัดเจนที่สุด ในวรรณคดีรัสเซีย ภาพเหมือนของเลโอนาร์โดถูกสร้างขึ้นในนวนิยายเรื่อง "The Resurrected Gods" (พ.ศ. 2442-2443)

ขั้นตอนของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

เสร็จสิ้นโดย: Voroshilov I.A.

ตรวจสอบแล้ว:

บทนำ 3

อุปกรณ์และอุปกรณ์เบื้องต้นสำหรับการนับ 3

ขั้นตอนของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ 4

ขั้นก่อนเครื่องกลขั้นที่ 4

เครื่องกลขั้นตอนที่ 5

ระบบเครื่องกลไฟฟ้าระยะที่ 11

เครื่องสรุปปาสคาล 14

เรื่องที่ 14

เครื่องคิดเลขของไลบ์นิซ 16

ประวัติความเป็นมาของการทรงสร้าง 16

เพิ่มเครื่อง 18

เครื่องยนต์สร้างความแตกต่างของชาร์ลส์ แบบเบจ 20

ประวัติความเป็นมาของการทรงสร้าง 20

เครื่องมือวิเคราะห์ 24

บทสรุปที่ 25

อ้างอิง 26

ภาคผนวก 27

รายชื่อภาพประกอบ 27

บทนำ เครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์การนับเบื้องต้น

มนุษยชาติเรียนรู้ที่จะใช้อุปกรณ์นับที่ง่ายที่สุดเมื่อหลายพันปีก่อน สิ่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือความจำเป็นในการกำหนดจำนวนสิ่งของที่ใช้ในการค้าขายแลกเปลี่ยน วิธีแก้ไขที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งคือการใช้น้ำหนักที่เทียบเท่ากับสินค้าที่กำลังเปลี่ยนแปลง ซึ่งไม่จำเป็นต้องคำนวณจำนวนส่วนประกอบใหม่อย่างแม่นยำ เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ มีการใช้เครื่องชั่งที่ง่ายที่สุด ซึ่งกลายเป็นหนึ่งในอุปกรณ์แรกๆ สำหรับการคำนวณเชิงปริมาณของมวล

หลักการของความเท่าเทียมกันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์การนับที่ง่ายที่สุดอีกชนิดหนึ่งซึ่งคุ้นเคยกับอุปกรณ์นับที่ง่ายที่สุดอย่างลูกคิดหรือลูกคิด จำนวนสิ่งของที่นับนั้นสอดคล้องกับจำนวนโดมิโนของเครื่องดนตรีชิ้นนี้ที่เคลื่อนย้าย

อุปกรณ์นับที่ค่อนข้างซับซ้อนอาจเป็นลูกประคำซึ่งใช้ในการปฏิบัติของหลายศาสนา ผู้เชื่อราวกับลูกคิดนับจำนวนคำอธิษฐานที่พูดบนเม็ดลูกประคำและเมื่อผ่านลูกประคำเต็มวงกลมเขาก็ย้ายเม็ดเคาน์เตอร์พิเศษบนหางที่แยกจากกันเพื่อระบุจำนวนวงกลมที่นับ

ขั้นตอนการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ขั้นก่อนเครื่องกล

ช่วงเวลาของระบบอัตโนมัติของคอมพิวเตอร์แบบแมนนวลเริ่มต้นตั้งแต่รุ่งอรุณของอารยธรรมมนุษย์และขึ้นอยู่กับการใช้ส่วนต่างๆ ของร่างกาย

ภาพที่ 1 สวนปาน

นิ้วมือและนิ้วเท้าเป็นหลัก การนับนิ้วมีมาตั้งแต่สมัยโบราณ ซึ่งพบได้ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งในหมู่ชนชาติต่างๆ แม้กระทั่งทุกวันนี้ แน่นอนว่าการคำนวณนั้นเป็นการคำนวณแบบดั้งเดิม และระดับของนามธรรมนั้นต่ำมาก แนวคิดเรื่องตัวเลขมีความเฉพาะเจาะจงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยเชื่อมโยงกับเรื่องอย่างแยกไม่ออก (เช่น ไม่ใช่ตัวเลข "สอง" แต่เป็น "ปลาสองตัว" "ม้าสองตัว" เป็นต้น) ช่วงการนับมีขนาดเล็ก อุปกรณ์นับดังกล่าวสามารถจำแนกได้สามประเภท อุปกรณ์ประดิษฐ์: มีรอยบาก (รอยบาก) บนวัตถุต่าง ๆ ในอเมริกาใต้ปมบนเชือกแพร่หลาย การนับวัตถุ เมื่อใช้วัตถุ เช่น กรวด กิ่งไม้ ธัญพืช ฯลฯ การนับประเภทนี้มักใช้ร่วมกับการนับนิ้ว การนับด้วยวัตถุถือเป็นบรรพบุรุษของการนับลูกคิดซึ่งเป็นอุปกรณ์นับจำนวนที่ได้รับการพัฒนามากที่สุดในสมัยโบราณซึ่งยังคงมีความสำคัญอยู่ในปัจจุบัน (ในรูปแบบของลูกคิดรัสเซีย สวนจีน ฯลฯ ) ลูกคิดเป็นอุปกรณ์คำนวณที่ใช้ทำเครื่องหมายสถานที่ (คอลัมน์หรือเส้น) สำหรับตัวเลขแต่ละหลัก

เวทีเครื่องกล

รูปที่ 2 เลโอนาร์โด ดาวินชี (เลโอนาร์โด ดา วินชี, 1452–1519)

อุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบกลไกคืออุปกรณ์ที่สร้างขึ้นจากองค์ประกอบทางกลและให้การถ่ายโอนอัตโนมัติจากต่ำสุดไปสูงสุด เครื่องบวกเลขเครื่องแรกๆ หรือเรียกอีกอย่างว่า "เครื่องสรุปผล" ถูกคิดค้นโดย Leonardo da Vinci (1452–1519) ประมาณปี 1500 จริงอยู่ที่ไม่มีใครรู้เกี่ยวกับความคิดของเขามาเกือบสี่ศตวรรษแล้ว ภาพวาดของอุปกรณ์นี้ถูกค้นพบในปี 1967 เท่านั้น และจากนั้น IBM ได้สร้างเครื่องบวก 13 บิตที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ขึ้นมาใหม่ ซึ่งใช้หลักการของล้อ 10 ฟัน

เมื่อสิบปีก่อน จากการวิจัยทางประวัติศาสตร์ในเยอรมนี มีการค้นพบภาพวาดและคำอธิบายของเครื่องบวก ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1623 โดยวิลเฮล์ม ชิคการ์ด (ค.ศ. 1592–1636) ศาสตราจารย์วิชาคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยทูบิงเงิน มันเป็นเครื่อง 6 บิต "ขั้นสูง" ซึ่งประกอบด้วยสามโหนด: อุปกรณ์การบวก-การลบ อุปกรณ์การคูณ และบล็อกสำหรับบันทึกผลลัพธ์ระดับกลาง หากตัวบวกถูกสร้างขึ้นบนล้อเฟืองแบบดั้งเดิมที่มีลูกเบี้ยวสำหรับถ่ายโอนหน่วยถ่ายโอนไปยังหลักที่อยู่ติดกัน ตัวคูณก็ถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีที่ซับซ้อนมาก ในนั้นศาสตราจารย์ชาวเยอรมันใช้วิธี "ขัดแตะ" เมื่อใช้เกียร์ "ตารางสูตรคูณ" ที่ติดตั้งบนเพลา แต่ละหลักของปัจจัยแรกจะถูกคูณด้วยแต่ละหลักของวินาที หลังจากนั้นผลิตภัณฑ์บางส่วนทั้งหมดเหล่านี้จะถูกเพิ่มด้วย การเปลี่ยนแปลง

รูปที่ 3 แบลส ปาสคาล (1623–1662)

แบบจำลองนี้ใช้งานได้ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วในปี 2500 เมื่อถูกสร้างขึ้นใหม่ในประเทศเยอรมนี อย่างไรก็ตาม ไม่ทราบว่า Schickard สามารถสร้างเครื่องบวกเพิ่มของตัวเองได้หรือไม่ มีหลักฐานอยู่ในจดหมายโต้ตอบของเขากับนักดาราศาสตร์โยฮันเนส เคปเลอร์ (ค.ศ. 1571–1630) ว่าแบบจำลองที่ยังสร้างไม่เสร็จถูกทำลายด้วยไฟในกองไฟที่โรงงาน นอกจากนี้ผู้เขียนซึ่งเสียชีวิตด้วยอหิวาตกโรคในไม่ช้าก็ไม่มีเวลาแนะนำข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ของเขาไปสู่การใช้งานทางวิทยาศาสตร์และเป็นที่รู้จักในช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบเท่านั้น

ดังนั้น เบลส ปาสคาล (1623–1662) ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นคนแรกไม่เพียงแต่ออกแบบเท่านั้น แต่ยังสร้างเครื่องวัดเลขคณิตที่ใช้งานได้ จึงเริ่มต้นอย่างที่พวกเขาพูดกันตั้งแต่เริ่มต้น นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้ชาญฉลาด หนึ่งในผู้สร้างทฤษฎีความน่าจะเป็น ผู้เขียนทฤษฎีบททางคณิตศาสตร์ที่สำคัญหลายทฤษฎี นักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติผู้ค้นพบความกดอากาศและกำหนดมวลของชั้นบรรยากาศของโลก และนักคิดที่โดดเด่น ในชีวิตประจำวันคือความรัก บุตรชายของประธานห้องพระราชพิธีบรมราชาภิเษก เมื่อเป็นเด็กชายอายุ 19 ปีในปี 1642 ต้องการช่วยพ่อของเขาซึ่งใช้เวลาและความพยายามอย่างมากในการเตรียมงบการเงิน เขาออกแบบเครื่องจักรที่สามารถเพิ่มและลบตัวเลขได้

ตัวอย่างแรกพังอย่างต่อเนื่อง และอีกสองปีต่อมา Pascal ได้สร้างแบบจำลองขั้นสูงขึ้น มันเป็นเครื่องจักรทางการเงินอย่างแท้จริง มันมีทศนิยม 6 ตำแหน่งและอีก 2 ตำแหน่งเพิ่มเติม โดยอันหนึ่งแบ่งออกเป็น 20 ส่วน ส่วนอีกอันเป็น 12 ตำแหน่ง ซึ่งสอดคล้องกับอัตราส่วนของหน่วยการเงินในขณะนั้น (1 sou = 1/20 livre, 1 denier = 1/12 ซู) . แต่ละประเภทจะสัมพันธ์กับล้อที่มีจำนวนฟันเฉพาะ

ในช่วงชีวิตอันแสนสั้นของเขา เบลส ปาสคาล ซึ่งมีอายุเพียง 39 ปี สามารถสร้างเครื่องคำนวณได้ประมาณห้าสิบเครื่องจากวัสดุหลากหลายประเภท เช่น ทองแดง ไม้ประเภทต่างๆ งาช้าง นักวิทยาศาสตร์ได้นำเสนอแบบจำลองหนึ่งชิ้นต่อ Chancellor Seguier (Pier Seguier, 1588–1672) ขายแบบจำลองบางชิ้น และสาธิตบางส่วนในระหว่างการบรรยายเกี่ยวกับความสำเร็จล่าสุดของวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ 8 สำเนารอดชีวิตมาได้จนถึงทุกวันนี้

รูปที่ 4 ก็อทฟรีด ไลบ์นิซ (1646–1716)

ปาสคาลเป็นเจ้าของสิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับ Pascal Wheel ซึ่งออกให้เขาในปี 1649 โดยกษัตริย์ฝรั่งเศส เพื่อเป็นการแสดงความเคารพต่อความสำเร็จของเขาในสาขา "วิทยาการคอมพิวเตอร์" หนึ่งในภาษาโปรแกรมสมัยใหม่มีชื่อว่า Pascal

เครื่องมือคลาสสิกประเภทเครื่องจักรกลคือเครื่องบวก (อุปกรณ์สำหรับการดำเนินการทางคณิตศาสตร์สี่รายการ) ซึ่งประดิษฐ์โดย Gottfried Leibniz (1646–1716) ในปี 1673 โมเดล 8 บิตที่ได้รับจากการค้นหาอย่างเข้มข้นสามารถบวก ลบ คูณ หาร และยกกำลังได้ ผลการคูณหารมี 16 หลัก ไลบนิซใช้องค์ประกอบโครงสร้างดังกล่าวในเครื่องจักรเพิ่มเติมของเขาซึ่งใช้ในการออกแบบโมเดลใหม่จนถึงศตวรรษที่ 20 ในศตวรรษที่ XVII-XVIII ไม่มีความจำเป็นในทางปฏิบัติที่สำคัญสำหรับการใช้กลไกของงานคอมพิวเตอร์ ความสนใจในกลไกของการคำนวณเกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากทัศนคติทางปรัชญาและวิทยาศาสตร์ทั่วไปในสมัยนั้น เมื่อกฎและหลักการของกลศาสตร์ถือเป็นกฎแห่งการดำรงอยู่ทั่วไป ในศตวรรษที่ 19 ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของการปฏิวัติอุตสาหกรรม จำเป็นต้องมีการใช้เครื่องจักรในสำนักงาน

รูปที่ 5. การเพิ่มเครื่อง

ผู้บุกเบิกการผลิตเครื่องจักรคำนวณจำนวนมากคือ Alsatian Charles-Xavier Thomas de Colmar (1785–1870) หลังจากแนะนำการปรับปรุงการปฏิบัติงานหลายอย่างให้กับแบบจำลองของไลบ์นิซ ในปี 1821 เขาเริ่มผลิตเครื่องจักรเพิ่มตัวเลข 16 หลักในเวิร์คช็อปของเขาที่ปารีส ซึ่งกลายเป็นที่รู้จักในชื่อ "เครื่องจักรของโทมัส" ในตอนแรกพวกเขาไม่ถูก - 400 ฟรังก์ และผลิตในปริมาณไม่มาก - มากถึง 100 เล่มต่อปี แต่ในช่วงปลายศตวรรษ มีผู้ผลิตรายใหม่เกิดขึ้น การแข่งขันเกิดขึ้น ราคาลดลง และจำนวนผู้ซื้อก็เพิ่มขึ้น

นักออกแบบหลายคนทั้งในโลกเก่าและโลกใหม่จดสิทธิบัตรโมเดลของตน ซึ่งแตกต่างจากโมเดลไลบ์นิซคลาสสิกโดยเพิ่มความสะดวกในการใช้งานเท่านั้น ระฆังจะปรากฏขึ้นเพื่อระบุข้อผิดพลาด เช่น การลบจำนวนที่มากกว่าจากจำนวนที่น้อยกว่า คันเรียงพิมพ์จะถูกแทนที่ด้วยปุ่ม มีที่จับสำหรับยกเครื่องเพิ่มจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง ประสิทธิภาพตามหลักสรีรศาสตร์เพิ่มขึ้น กำลังปรับปรุงการออกแบบ

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 รัสเซียบุกตลาดโลกอย่างเด็ดขาดที่สุดเพื่อเพิ่มเครื่องจักร ผู้เขียนความก้าวหน้าครั้งนี้คือ Russified Swede Vilgodt Teofilovich Odner (1846–1905) นักประดิษฐ์ที่มีพรสวรรค์และนักธุรกิจที่ประสบความสำเร็จ ก่อนที่จะเริ่มผลิตเครื่องนับ Vilgodt Teofilovich ได้ออกแบบอุปกรณ์สำหรับการกำหนดหมายเลขธนบัตรแบบอัตโนมัติ ซึ่งใช้ในการพิมพ์หลักทรัพย์ เขาเป็นผู้เขียนเครื่องจักรสำหรับบรรจุบุหรี่ กล่องลงคะแนนอัตโนมัติใน State Duma รวมถึงประตูหมุนที่ใช้ในบริษัทขนส่งทุกแห่งในรัสเซีย

ในปี พ.ศ. 2418 Odhner ได้ออกแบบเครื่องจักรเพิ่มเครื่องแรกของเขา ซึ่งสิทธิ์ในการผลิตที่เขาโอนไปยังโรงงานวิศวกรรมลุดวิกโนเบล 15 ปีต่อมาหลังจากเป็นเจ้าของเวิร์กช็อป Vilgodt Teofilovich ได้เปิดตัวการผลิตเครื่องเพิ่มรุ่นใหม่ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กซึ่งเปรียบเทียบได้ดีกับเครื่องคำนวณที่มีอยู่ในเวลานั้นในด้านความกะทัดรัดความน่าเชื่อถือและใช้งานง่าย และผลผลิตสูง

รูปที่ 6 ชาร์ลส์ แบบบิจ (พ.ศ. 2334-2414)

สามปีต่อมา โรงงานแห่งนี้กลายเป็นโรงงานที่ทรงพลัง โดยผลิตเครื่องจักรเพิ่มมากกว่า 5,000 เครื่องต่อปี ผลิตภัณฑ์ที่มีเครื่องหมาย "V. T. Odner Mechanical Plant, St. Petersburg" เริ่มได้รับความนิยมทั่วโลก โดยได้รับรางวัลสูงสุดจากนิทรรศการอุตสาหกรรมในชิคาโก บรัสเซลส์ สตอกโฮล์ม และปารีส ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เครื่องจักรเสริม Odhner เริ่มครองตลาดโลก ดังนั้นในปลายศตวรรษที่ 19 การผลิตเครื่องเพิ่มเริ่มแพร่หลาย

อย่างไรก็ตาม คอมพิวเตอร์สมัยใหม่รุ่นก่อนคือ Analytical Engine ของ Charles Babbage โครงการ Analytical Engine ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ดิจิทัลที่ควบคุมด้วยโปรแกรม ได้รับการเสนอโดย Babbage ในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 19 และในปี พ.ศ. 2386 โปรแกรมเครื่องแรกที่ซับซ้อนเพียงพอได้ถูกสร้างขึ้นสำหรับเครื่องนี้: โปรแกรมสำหรับคำนวณตัวเลขเบอร์นูลลี รวบรวมโดย Ada Lovelace ความสำเร็จทั้งสองนี้เป็นปรากฎการณ์ พวกเขาล้ำหน้ากว่าศตวรรษมาก เฉพาะในปี 1943 American Howard Aiken ด้วยความช่วยเหลือจากงานของ Babbage ที่ใช้เทคโนโลยีศตวรรษที่ 20 - รีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า - สามารถสร้างเครื่องจักรที่เรียกว่า "Mark-1" ได้