Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Хаманн Манус Р

Механический компьютер построен из механических компонентов , таких как рычагов и шестеренок , а не электронных компонентов. Наиболее распространенными примерами являются счетные машины и механические счетчики , которые используют вращение шестерен для увеличения отображаемых результатов. Более сложные примеры могут выполнять умножение и деление - Фриден использовал движущуюся головку, останавливающуюся на каждом столбце, - и даже дифференциальный анализ . Одна модель [ какая? ], проданный в 1960-х годах, вычислял квадратные корни .

Механические компьютеры могут быть аналоговыми , с использованием гладких механизмов, таких как изогнутые пластины или скользящие линейки для вычислений; или цифровые , в которых используются шестерни.

Механические компьютеры достигли своего апогея во время Второй мировой войны, когда они легли в основу сложных бомбовых прицелов, в том числе Norden , а также аналогичных устройств для расчетов кораблей, таких как компьютер данных торпеды США или таблица управления огнем Британского Адмиралтейства . Заслуживают внимания механические летные приборы ранних космических аппаратов, которые обеспечивали свой расчетный результат не в виде цифр, а через смещения индикаторных поверхностей. С первого пилотируемого полета Юрия Гагарина до 2002 года все пилотируемые советские и российские космические корабли Восток , Восход и Союзбыл оснащен прибором " Глобус", показывающим видимое движение Земли под космическим кораблем посредством перемещения миниатюрного земного шара , а также указателями широты и долготы .

Механические компьютеры продолжали использоваться до 1960-х годов, но были быстро заменены электронными калькуляторами, которые - с выходом электронно-лучевой трубки - появились в середине 1960-х годов. Эта эволюция достигла высшей точки в 1970-х годах с появлением недорогих портативных электронных калькуляторов. Использование механических компьютеров сократилось в 1970-х годах и стало редкостью к 1980-м годам.

В 2016 году НАСА объявило, что его программа Automaton Rover for Extreme Environments будет использовать механический компьютер для работы в суровых условиях окружающей среды на Венере . [1]

Примеры [ править ]

Калькулятор Курта
  • Антикитерский механизм , гр. 100 г. до н.э. - механические астрономические часы .
  • Космический двигатель , 1092 - Су Song «s гидромеханический астрономические башенные часы изобретены во время династии Сун , который показал использование раннего спускового механизма применительно к часовым механизмом. [2] [3] [4] [5]
  • Замок часы , 1206 - Al-Джазари «s замок часы, hydropowered механические астрономические часы, был самым ранним программируемым аналоговым компьютером. [6] [7] [8]
  • Паскалин , 1642 г. - Арифметическая машина Блеза Паскаля изначально задумывалась как счетная машина, которая могла напрямую складывать и вычитать два числа, а также умножать и делить повторением.
  • Stepped Reckoner , 1672 - механический калькулятор Готфрида Вильгельма Лейбница, который мог складывать, вычитать, умножать и делить.
  • Разностная машина , 1822 год - механическое устройство Чарльза Бэббиджа для вычисления полиномов .
  • Аналитическая машина , 1837 г. - более позднее устройство Чарльза Бэббиджа, которое, можно сказать, инкапсулирует большинство элементов современных компьютеров.
  • Арифмометр Однера , 1873 г. - калькулятор У. Т. Однера , у которого до 1970-х годов были произведены миллионы клонов.
  • Шаровидный интегратор , 1886 г. - Уильям Томсон использовал его в своем Гармоническом анализаторе для измерения высоты приливов путем вычисления коэффициентов ряда Фурье.
  • Аналитическая машина Перси Ладгейта 1909 года - вторая из двух механических аналитических машин, когда-либо созданных.
  • Калькулятор Маршана , 1918 г. - Самый совершенный из механических калькуляторов. Ключевой дизайн был разработан Карлом Фриденом .
  • Иштван Юхас Гамма-Юхас [9] [10] [11] [12] (начало 1930-х)
  • Kerrison Predictor («конец 1930-х»?)
  • Z1 , 1938 г. (готов в 1941 г.) - механический калькулятор Конрада Цузе (хотя неточности деталей мешали его работе) [13]
  • Компьютер управления огнем Mark I , развернутый ВМС США во время Второй мировой войны (1939-1945) и до 1969 года или позже.
  • Калькулятор Курта , 1948 г.
  • Моньяк , 1949 - Аналоговый компьютер, используемый для моделирования экономики Великобритании .
  • Космический корабль "Восход" "Глобус" Навигационный прибор ИМП , начало 1960-х гг.
  • Digi-Comp I , 1963 - образовательный 3-битный цифровой компьютер
  • Digi-Comp II , середина 1960-х - Цифровой компьютер с катящимся шаром
  • Автомат - механические устройства, которые в некоторых случаях могут хранить данные и выполнять вычисления, а также выполнять другие сложные задачи.
  • Turing Tumble , 2017 - Образовательный компьютер, полный Тьюринга, частично вдохновленный Digi-Comp II

Электромеханические компьютеры [ править ]

Харвелл Декатрон
Основная категория: электромеханические компьютеры

Ранние компьютеры с электрическим питанием, построенные из переключателей и релейной логики, а не из электронных ламп (термоэмиссионных клапанов) или транзисторов.(из которых позже были построены электронные компьютеры) классифицируются как электромеханические компьютеры. Они сильно различались по конструкции и возможностям, а некоторые более поздние устройства могли выполнять арифметические операции с плавающей запятой. Некоторые релейные компьютеры остались в эксплуатации после разработки компьютеров на электронных лампах, где их более низкая скорость была компенсирована хорошей надежностью. Некоторые модели были построены как дублирующие процессоры для обнаружения ошибок или могли обнаруживать ошибки и повторять выполнение инструкции. Несколько моделей были проданы на коммерческой основе с несколькими произведенными единицами, но многие образцы были экспериментальным, разовым производством.

ИмяСтранаГодЗамечанияСсылка
Компьютер с автоматическим релеВеликобритания1948 г.Кабинки экспериментальные[14]
ARRAНидерланды1952 г.экспериментальный
ЛАЯТЬШвеция1952 г.экспериментальный
FACOM-100Япония1954 г.Fujitsu коммерческая[15]
FACOM-128Япония1956 г.коммерческий[16]
Компьютер ХарвеллаВеликобритания1951 г.позже известный как WITCH
Гарвард Марк IСоединенные Штаты1944 г.(Автоматический калькулятор с управлением последовательностью операций IBM)
Гарвард Марк IIСоединенные Штаты Америки1947 г.
IBM SSECСоединенные Штаты Америки1948 г.
Вычислительная машина Имперского колледжа (ICCE)Великобритания1951 г.Электромеханический [17][18] [19] [20]
Управление военно-морских исследований Релейный компьютер ONRСоединенные Штаты Америки1949 г.6-битное, барабанное хранилище, но электромеханическое реле ALU на основе Atlas , ранее называвшегося криптографическим компьютером ВМФ ABEL[21] [22] [23] [24]
ОПРЕМАВосточная Германия1955 г.Коммерческое использование в Zeiss Optical в Йене[25]
РВМ-1Советский союз1957 г.Александр Кронрод[26]
SAPOЧехословакия1957 г.
СаймонСоединенные Штаты Америки1950Статья журнала "Демонстратор логики любителя"
Z2Германия1940 г.Конрад Зузе
Z3Германия1941 г.Цузе
Z4Германия1945 г.Цузе
Z5Германия1953 г.Цузе
Z11Германия1955 г.Цузе, коммерческое
Bell Labs Модель IСоединенные Штаты Америки1940 г.Джордж Стибиц , «Калькулятор комплексных чисел», 450 реле и перекрестных переключателей , продемонстрировал удаленный доступ в 1940 году, использовался до 1948 года.[27]
Bell Labs Модель IIСоединенные Штаты Америки1943 г.«Релейный интерполятор», использовавшийся для работы в военное время, остановлен в 1962 г.[27]
Bell Labs Модель IIIСоединенные Штаты Америки1944 г.«Баллистический вычислитель», использовался до 1949 г.[27]
Bell Labs Модель IVСоединенные Штаты Америки1945 г.Военно-морской флот "Mark 22 Error Detector", использовался до 1961 года.[27]
Bell Labs Модель VСоединенные Штаты Америки1946, 1947 гг.Поставляются два устройства общего назначения, встроенные тригонометрические функции, арифметика с плавающей запятой[27]
Bell Labs Модель VIСоединенные Штаты Америки1949 г.Упрощенная модель V общего назначения с несколькими улучшениями
Неназванный множитель криптоанализаВеликобритания1937 г.Тьюринг[28] [29]
Релейный компьютерСоединенные Штаты Америки2006 г.Компьютер-реле Гарри Портера, демонстратор / хобби, но память на интегральных схемах.[30]

См. Также [ править ]

  • Компьютер домино
  • Бильярдный компьютер
  • Механический калькулятор
  • История вычислительной техники
  • Список пионеров информатики
  • Полнота по Тьюрингу
  • Аналоговый компьютер
  • Машина для прогнозирования приливов № 2

Ссылки [ править ]

  1. ^ Холл, Лора (2016-04-01). "Автоматонный вездеход для экстремальных условий (AREE)" . НАСА . Проверено 29 августа 2017 .
  2. Перейти ↑ Needham, Volume 4, Part 2, 445.
  3. Перейти ↑ Needham, Volume 4, Part 2, 448.
  4. ^ Бодде, 140.
  5. ↑ Фрай, 10.
  6. ^ "Машины Востока" . Древние открытия . Сезон 3. Эпизод 10. History Channel . Проверено 7 сентября 2008 .
  7. ^ Ховард Р. Тернер (1997), Наука в средневековом исламе: иллюстрированное введение , стр. 184, Техасский университет Press , ISBN 0-292-78149-0 
  8. ↑ Дональд Рутледж Хилл , «Машиностроение на Средневековом Ближнем Востоке», Scientific American , май 1991 г., стр. 64–9 ( см. Дональд Рутледж Хилл , Машиностроение, архивировано 25 декабря 2007 г.в Wayback Machine )
  9. ^ https://hal.inria.fr/hal-01526814/document
  10. ^ Weibel, Питер (17 мая 2005). За пределами искусства: третья культура: сравнительное исследование культур, искусства и науки в Австрии и Венгрии 20-го века . ISBN 9783211245620.
  11. ^ https://live.warthunder.com/post/457384/en/
  12. ↑ Гандер, Терри (30 апреля 2013 г.). Пистолет Бофорс . ISBN 9781783462025.
  13. ^ "Z3 от FOLDOC" . foldoc.org . Проверено 2 июля 2020 .
  14. ^ Лавингтон, Саймон Хью (1980). Ранние британские компьютеры: история старинных компьютеров и людей, которые их построили . Издательство Манчестерского университета. п. 62. ISBN 9780719008108.
  15. ^ "Fujitsu Facom 100" . Проверено 26 июля 2017 .
  16. ^ "Релейные компьютеры FACOM 128A и 128B" . Проверено 26 июля 2017 .
  17. ^ "Профиль Тони Брукера в Университете Эссекса" . www.essex.ac.uk . Проверено 19 мая 2018 .
  18. ^ «От арифмометра к электронной арифметике - 1998» . Блог Видеоархива Имперского Колледжа . Цитируемый фрагмент видео . 2016-05-06. С 38:15 до 38:32 . Проверено 14 мая 2018 .CS1 maint: другие ( ссылка )
  19. ^ "Релейный цифровой компьютер, Имперский колледж, Лондонский университет" . Информационный бюллетень по цифровым компьютерам . 3 (1): 4 апреля 1951 г.
  20. Перейти ↑ Bowden, BV (ed.). "11. Вычислительный двигатель Имперского колледжа" . Быстрее, чем мы думали . С. 161–164 (103–105).
  21. ^ Босло, Дэвид Л. (2003). Когда компьютеры вышли в море: оцифровка военно-морского флота США . Джон Вили и сыновья. С. 95–96. ISBN 9780471472209.
  22. ^ "Компьютер реле ONR" . Информационный бюллетень по цифровым компьютерам . 4 (2): 2 апреля 1952 г.
  23. ^ Обзор автоматических цифровых компьютеров . Управление военно-морских исследований Департамента военно-морского флота. 1953. с. 75 .
  24. ^ Вольф, Дж. Джей (1952). "Управление военно-морского исследовательского релейного компьютера" . Математика вычислений . 6 (40): 207–212. DOI : 10.1090 / S0025-5718-1952-0050393-0 . ISSN 0025-5718 . 
  25. ^ Августин, Долорес Л. (2007). Красный Прометей: инженерия и диктатура в Восточной Германии, 1945–1990 . MIT Press. п. 134. ISBN 9780262012362.
  26. ^ "Релейный ЭВМ РВМ-1" . Проверено 25 июля 2017 .
  27. ^ a b c d e Белзер, Джек; Хольцман, Альберт Г .; Кент, Аллен (1976-03-01). Энциклопедия компьютерных наук и технологий: Том 3 - Баллистические расчеты для подхода Бокса-Дженкинса к анализу и прогнозированию временных рядов . CRC Press. С. 197–200. ISBN 9780824722531.
  28. ^ Teuscher, Кристоф (2004). Алан Тьюринг: жизнь и наследие великого мыслителя . Springer Science & Business Media. п. 46. ISBN 9783540200208.
  29. ^ Ходжес, Andrew (2014-11-10). Алан Тьюринг: Загадка: книга, которая вдохновила фильм «Игра в имитацию» . Издательство Принстонского университета. С. 175–177. ISBN 9781400865123.
  30. ^ "Релейный компьютер Гарри Портера" . Проверено 26 июля 2017 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Электромеханический компьютер Harwell в действии
  • 1958 г. Японский релейный компьютер FACOM 128B, все еще работает! на YouTube