Как устроена вычислительная машина?

Вычислительная машина, счётная машина механизм, электромеханическое либо электрическое устройство, предназначенное для автоматического исполнения математических операций. В заключительнее время, это понятие почаще всего ассоциируется с различными видами компьютерных систем. Тем не наименее, вычислительные механизмы появились за длительное время до того, как заработал 1-ый компьютер. Ещё в 1623 году германец Вильгельм Шиккард (нем. Wilhelm Schickard) сделал так называемые Считающие часы, которые сейчас принято считать первым автоматическим калькулятором. В письмах к Иоганну Кеплеру Шикард изъяснял, как можно использовать его машину для расчёта астрономических таблиц. Машина Шикарда искусна ложить и вычитать шестизначные числа, извещая гулком о переполнении. Более трудные вычисления выполнялись с поддержкою комплекта костяшек Непера, установленного на корпусе механизма. Оригинал машины был потерян при пожаре ещё до начала двадцатого столетия. В 1960 году на основе сохранившихся чертежей была построена копия этого вычислителя, подтвердившая его существование и трудоспособность. В 1642 году машину, подсобляющую в сложении чисел изобрёл французский учёный Блез Паскаль. Паскалина, как именовал свою конструкцию изобретатель, представляла собой механическое устройство в виде ящичка, заполненного бессчетными шестерёнками. Складываемые числа вводились в машину за счёт подходящего поворота наборных колёсиков. На каждом из этих колёсиков, подходивших одному десятичному разряду, были нанесены разделенья с цифрами от 0 до 9. При вводе числа колёсики прокручивались до подходящей цифры. При окончании полного оборота излишек над цифрой 9 переносился на соседний разряд (на 1 позицию двигалось соседнее колесо) и так далее. Машина Паскаля дозволяла исполнять не только сложение, но и иные операции, но при этом добивалась внедрения достаточно неудобной процедуры повторных сложений. В 1673 году иной знаменитый учёный Готфрид Вильгельм Лейбниц сделал механический калькулятор, дозволявший легко исполнять вычитание, умножение и разделение. 1723 год германский математик и астролог Христиан Людвиг Герстен на основе работ Лейбница создал арифметическую машину. Машина высчитывала приватное и произведение (за счёт последовательно исполняемых операций сложения). Не считая того, в ней была предусмотрена возможность контроля за корректностью ввода данных. В 1820 году француз Тома де Кальмар наладил промышленный выпуск арифмометров. Разработанная в 1823 году разностная машина англичанина Чарльза Бэббиджа предназначалась для расчётов математических таблиц. Изучение работ Бэббиджа и его советы посодействовали шведскому изобретателю Перу Георгу Шойцу (швед. Georg Scheutz), начиная с 1854 года, выстроить несколько разностных машин, а в 1859 году даже продать одну из их канцелярии английского правительства. Ещё одна Разностная машина, построенная скоро Мартином Вибергом (швед. Martin Wiberg), также была в собственной базе усовершенствованной версией машины Чарльза Бэббиджа и использовалась для расчёта и публикации печатных логарифмических таблиц. К 1890 году американцем Германом Холлеритом была разработана электрическая табулирующая система, которая использовалась в переписях населения США в 1890 и 1900 годах. В 1938 году германский инженер Конрад Цузе на квартире родителей построил свою первую машину, нареченную Z1. Это была пробная модель стопроцентно механической программируемой цифровой вычислительной машины. В том же году Цузе приступил к творенью машины Z2. А в 1941 году Цузе творит первую вычислительную машину, владеющую всеми качествами современного компьютера Z3.