導入
コンピューティングとオートメーションの歴史は興味深いもので、すべては計算を実行するための機械装置の発明から始まりました。 最初のそのような器具はそろばんで、5,000年以上前に中国人によって発明されました。 そろばんは基本的な算術演算を実行するために使用され、機械式計算機が登場する前はアジアと中東で広く使用されていました。 機械式計算機は、乗算と除算を実行できる最初のデバイスであり、今日私たちが使用している現代のコンピューターへの道を切り開きました。 この記事では、最初の機械式計算機の歴史、その発明、そして現代のコンピューティングへの影響について探っていきます。
最初の機械式計算機
最初の機械式計算機は、1642 年にフランスの数学者ブレーズ パスカルによって発明されたパスカリーヌでした。パスカルがこの機械を発明したとき、彼はまだ 19 歳でした。この機械は、徴税人だった父親が複雑な計算をより迅速に実行できるように設計されており、正確に。 パスカリーヌは靴箱ほどの大きさの真鍮の箱で、数字の入ったダイヤルを回すと、計算される数字の桁を表すことができました。 この機械は一連の歯車とレバーを使用して加算と減算を実行しました。 パスカリーヌはそろばんよりも大幅に改良されましたが、完璧とは程遠いものでした。 たとえば、この機械は足し算と引き算しかできず、歯車がすぐに摩耗してしまう傾向があり、正確な計算が困難でした。
機械式計算機の歴史における次の重要な発展は、1670 年代にドイツの数学者ゴットフリート ヴィルヘルム ライプニッツが段階式計算機を発明したときに起こりました。 Stepped Reckoner は Pascaline を改良したもので、加算と減算だけでなく乗算と除算も実行できます。 この電卓は乗算の実行にステップ ドラム機構を使用しており、パスカリーヌよりもはるかに高速かつ正確な結果を得ることができました。 ただし、Pascaline と同様に、Stepped Reckoner も依然として磨耗しやすく、計算できる数値のサイズが限られていました。
メカニカルピン計算機の誕生
ピンを使用して数値を表す最初の機械式計算機は、1820 年に英国の数学者トーマス デ コルマールによって発明されました。デ コルマールの計算機は算数計と呼ばれ、それまでの機械式計算機よりもはるかに先進的でした。 算数計は、計算される数値の桁を表すために回転できる円筒上の一連の番号の付いたピンを使用しました。 この機械は、加算、減算、乗算、除算を実行するために一連のレバーと歯車も使用しました。 Pascaline や Stepped Reckoner とは異なり、Arithmometer ははるかに堅牢で正確でした。 この機械は 1 世紀以上にわたって広く使用され、19 世紀から 20 世紀初頭にかけて最も人気のある機械式計算機でした。
改良されたピン計算機
しかし、算数計は機械式計算機の最終製品ではありませんでした。 その後数十年にわたり、多くの発明者がこの装置に改良を加え、装置の精度と効率が向上しました。 そのような発明家の一人がチャールズ・バベッジで、彼は世界初のコンピューターを発明したとよく信じられています。 彼が分析エンジンと呼んだバベッジのマシンは完成しませんでしたが、時代をはるかに先取りしていました。 分析エンジンは、パンチカードを使用して複雑な計算を実行することができました。この概念は、後に最初の電子コンピューターで使用されることになります。
機械式計算機の最も重要な改良の 1 つは、1875 年にスウェーデンの技術者ウィルゴット・オーナーがオードナー算計を発明したときにもたらされました。 Odhner Arithmometer は、以前のモデルに比べて大幅に改善され、より高速で信頼性が向上しました。 このマシンは、相互接続された一連のギアとレバーを使用して計算を実行するため、以前のマシンで可能であったよりもはるかに大きな数値を計算できるようになりました。
20世紀の機械式計算機
1960 年代に電子計算機が発明された後も、機械式計算機は 20 世紀になっても人気があり続けました。 電子計算機は機械式計算機よりもはるかに高速で効率的でしたが、財務や会計などの特定の業界では依然として機械式計算機が人気があり、信頼性と耐久性の点で好まれていました。
最も有名な機械式計算機の 1 つは、1940 年代にオーストリアのエンジニア、クルト ヘルツスタークによって発明されたクルタ計算機です。 Curta Calculator は、加算、減算、乗算、除算を実行できる小型のハンドヘルド デバイスでした。 この機械はエンジニアや科学者の間で非常に人気があり、1950 年代から 1960 年代にかけて航空宇宙産業で広く使用されました。
結論
機械式計算機の発明は、コンピューティングとオートメーションの歴史において重要なマイルストーンでした。 これは現代のコンピューターへの道を切り開き、現代生活の事実上あらゆる側面に革命をもたらしました。 機械式計算機は完璧ではありませんでしたが、そろばんやその他の以前の装置に比べて大幅に改善されました。 数値を表すためにピンを使用することは、以前のマシンで可能であったよりもはるかに高速かつ正確な計算を可能にしたため、特に重要な進歩でした。 今日、機械式計算機はほとんど時代遅れになっていますが、それを可能にした発明者の創意工夫と忍耐力を思い出させる魅力的なものとして残っています。
