Kalkulatory są nieodłącznym elementem naszej codzienności – chociaż obecnie jako aplikacje w smartfonach, a nie osobne urządzenie. Jednak ich historia sięga daleko wstecz. Od starożytnych narzędzi do obliczania ilości towarów, po mechaniczne maszyny i pierwsze kalkulatory elektroniczne, kalkulatory zawsze były używane w celu ułatwienia i przyspieszenia obliczeń.
Spis treści
Historia kalkulatorów – wprowadzenie
Rozwój technologii i zmiany społeczne wpłynęły na ich wygląd i funkcjonalność, a dzisiaj kalkulatory są powszechnie stosowane w różnych dziedzinach, od matematyki i nauk ścisłych, przez finanse i biznes, aż po codzienne życie. W niniejszym tekście prześledzimy historię kalkulatorów i przyjrzymy się ich kluczowym momentom oraz ewolucji, która doprowadziła do powstania współczesnych nam urządzeń.
Historia kalkulatorów – Abakus
Abakus to starożytne narzędzie służące do obliczeń matematycznych, które jest uważane za jeden z pierwszych kalkulatorów mechanicznych w historii. Składa się z ramy z prętami lub drutami, na których umieszczone są koraliki. Koraliki są przesuwane wzdłuż prętów, reprezentując wartości liczbowe. Abakus umożliwia wykonywanie operacji takich jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie, a także obliczanie pierwiastków i innych funkcji matematycznych.
Nazywanie go kalkulatorem mechanicznym wynika z tego, że abakus służy do przeprowadzania obliczeń za pomocą ruchomych elementów (koralików), które reprezentują wartości liczbowe. Mimo że abakus nie posiada mechanizmów przekładniowych czy sprężyn, jak inne kalkulatory mechaniczne, jego działanie opiera się na ruchu koralików, które są fizycznymi elementami służącymi do manipulacji wartościami liczbowymi. Z tego też powodu pasuje on do tej kategorii, chociaż zapewne większość z Was na jego widok pomyśli: przecież to jest zwykłe liczydło! I owszem, to prawda. Termin liczydło jest często używany jako synonim abakusa, zwłaszcza w kontekście polskim, gdzie liczydło jest tradycyjnym określeniem tego narzędzia.
Historia kalkulatorów – Mechanizm z Antykithiry
Mechanizm z Antykithiry to starożytny grecki mechanizm astronomiczny, datowany na okres między 150 a 100 rokiem p.n.e. Został on odnaleziony w 1901 roku przez nurków-gąbkarzy w pobliżu wyspy Antykithiry, która leży między Kretą a Peloponezem, od której wziął swoją nazwę. Znalezisko składa się z licznych fragmentów skorodowanego brązu i zawiera ponad 30 zębatych kół, które razem tworzą złożony mechanizm.
MeMechanizm z Antykithiry był prawdopodobnie używany do obliczeń astronomicznych, takich jak pozycje ciał niebieskich (Księżyc, Słońce, pięć znanych wówczas planet) oraz przewidywanie zaćmień słonecznych i księżycowych. Ponadto mechanizm pozwalał na śledzenie cyklu Metonika – 19-letniego cyklu związanego z fazami Księżyca i Słońca, używanego w starożytnym kalendarzu.
W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat naukowcy, inżynierowie i historycy dokonali wielu rekonstrukcji mechanizmu z Antykytery, aby lepiej zrozumieć jego działanie. W 2006 roku zespół badawczy pod kierownictwem profesora Michaela T. Wrighta zbudował działający model mechanizmu, który pokazał, jak precyzyjnie starożytni Grecy mogli przewidywać pozycje ciał niebieskich. W kolejnych latach powstały także inne rekonstrukcje i modele, zarówno mechaniczne, jak i komputerowe.
Chociaż oryginalny mechanizm Antykytery jest zbyt uszkodzony, aby go uruchomić, współczesne rekonstrukcje pokazują jego niezwykłą precyzję i złożoność. Mechanizm Antykytery jest często uważany za pierwszy znany przykład analogowego komputera i dowód na zaawansowane umiejętności inżynieryjne starożytnych Greków.
No dobrze, ale skoro to mechanizm astronomiczny, to dlaczego nazywamy go kalkulatorem? No cóż, to prawda, że Mechanizm z Antykytery jest przede wszystkim urządzeniem astronomicznym. Jednakże, nazywając go kalkulatorem, podkreślamy jego zdolność do wykonywania obliczeń matematycznych związanych z astronomią. W związku z tym, że mechanizm pozwalał na przewidywanie pozycji ciał niebieskich, zaćmień i śledzenie cykli astronomicznych, można go traktować jako rodzaj kalkulatora, który automatyzował te obliczenia.
Historia kalkulatorów – Sektory Gallileusza
Przejdźmy jednak do urządzeń, które mogą służyć do obliczeń matematycznych samych w sobie. Takimi urządzeniami są Sektory Galileusza, znane również jako kompasy proporcjonalne. Są to składane narzędzia matematyczne wynalezione przez Galileusza w 1597 roku. Służyły one do wykonywania różnych obliczeń matematycznych i pomiarów związanych z proporcjami, powierzchniami, objętościami oraz innymi wielkościami geometrycznymi.
Sektory składają się z dwóch równoległych, ruchomych ramion, które są połączone na jednym końcu za pomocą zawiasu, tworząc kształt litery V lub kompasu. Ramiona sektora są podzielone na skalę proporcjonalną z zakresem wartości liczbowych. Zależnie od modelu, sektory mogą mieć dodatkowe elementy, takie jak suwaki, koła zębate czy długopisy, które ułatwiają wykonywanie obliczeń.
Sektory Galileusza były szeroko stosowane przez naukowców, inżynierów i architektów do wykonywania obliczeń związanych z geometrią, astronomią, nawigacją i budowlą. Przez porównywanie długości ramion na różnych skalach, można było łatwo przeliczać wartości, na przykład przeliczając jednostki długości na jednostki powierzchni czy objętości. Sektory były popularne do XVII i XVIII wieku, zanim zostały zastąpione przez inne narzędzia matematyczne, takie jak suwak logarytmiczny.
Historia kalkulatorów – Suwak logarytmiczny
Suwak logarytmiczny został wynaleziony przez Williama Oughtreda, angielskiego matematyka, około 1620 roku. Wynalazek suwaka był ściśle związany z odkryciem logarytmów, przez szkockiego matematyka Johna Napiera w 1614 roku. Logarytmy znacznie upraszczały obliczenia, zwłaszcza mnożenie i dzielenie dużych liczb. Suwak logarytmiczny wykorzystywał właśnie logarytmy do wykonywania obliczeń.
Zasada działania suwaka logarytmicznego:
Suwak logarytmiczny składa się z dwóch równoległych linijek, na których naniesione są logarytmiczne podziały skali. Jedna linijka jest nieruchoma, a druga może się przesuwać względem niej. Działanie suwaka opiera się na właściwościach logarytmów, a mianowicie na tym, że suma logarytmów odpowiada iloczynowi liczby, a różnica logarytmów odpowiada ilorazowi.
Aby wykonać obliczenia na suwaku logarytmicznym, należy przesunąć przesuwalną linijkę tak, aby jeden z jej wskaźników był wyrównany z wartością na nieruchomej linijce. Następnie, przesuwając wskaźnik przesuwalnej linijki względem wartości na nieruchomej linijce, można odczytać wynik mnożenia lub dzielenia. Suwak logarytmiczny umożliwiał również wykonywanie innych obliczeń, takich jak pierwiastkowanie czy obliczanie logarytmów.
Zastosowania suwaka logarytmicznego:
Suwak logarytmiczny był szeroko stosowany przez naukowców, inżynierów i matematyków przez wiele wieków. Był niezastąpionym narzędziem obliczeniowym przed wynalezieniem kalkulatorów elektronicznych. Oto niektóre z głównych zastosowań suwaka logarytmicznego:
- Mnożenie i dzielenie liczb: Suwak logarytmiczny pozwalał na szybkie mnożenie i dzielenie liczb, co było szczególnie przydatne w czasach, gdy nie było kalkulatorów elektronicznych.
- Obliczanie pierwiastków i potęg: Suwak logarytmiczny można było również wykorzystać do obliczania pierwiastków kwadratowych, sześciennych i innych, jak również potęg liczb.
- Inżynieria i nauka: Suwak logarytmiczny był używany przez inżynierów do obliczeń w projektach budowlanych, a naukowcy wykorzystywali go w eksperymentach i obliczeniach naukowych.
Suwak logarytmiczny pozwalał na szybkie przeliczanie wartości, co było niezbędne w takich dziedzinach jak mechanika, elektronika czy termodynamika. W naukach takich jak chemia czy fizyka, suwak logarytmiczny ułatwiał obliczenia związane ze stałymi, równaniami czy przeliczeniami jednostek.
Historia kalkulatorów – Maszyna Pascaline
Maszyna Pascaline, również znana jako maszyna licząca Blaise’a Pascala, została wynaleziona przez francuskiego matematyka i filozofa Blaise’a Pascala w 1642 roku. Pascal stworzył maszynę, aby pomóc swojemu ojcu, który był urzędnikiem podatkowym, w wykonywaniu obliczeń związanych z jego pracą. Pascaline jest uważana za jeden z pierwszych mechanicznych kalkulatorów w historii przypominających zasadą działania te nam współczesne.
Zasada działania Maszyny Pascaline
Maszyna Pascaline składa się z zestawu bębenków, na których umieszczone są cyfry od 0 do 9. Każdy bębenek odpowiada jednemu miejscu w systemie dziesiętnym (jedności, dziesiątki, setki itp.). Aby wykonać obliczenia, użytkownik przekręcał bębenki za pomocą stylusa lub ołówka, dodając lub odejmując wartości. Działanie maszyny Pascaline opiera się na systemie zębatek i przekładni, które przekazują ruch między bębenkami. Gdy bębenek przekręci się o pełny obrót (od 9 do 0), następny bębenek przesuwa się o jedną pozycję, co pozwala na przenoszenie wartości do wyższych miejsc w systemie dziesiętnym. Umożliwiała ona dodawanie i odejmowanie.
Maszyna Pascaline była używana głównie do obliczeń związanych z finansami, księgowością i podatkami. Wynalazek ten był odpowiedzią na potrzebę szybszych i niezawodnych metod obliczeń w tych dziedzinach. Maszyna Pascaline była używana przez urzędników, księgowych oraz bankierów. Chociaż maszyna Pascaline była ograniczona do dodawania i odejmowania, stanowiła ważny krok w rozwoju kalkulatorów mechanicznych. Jej konstrukcja wpłynęła na późniejsze wynalazki, takie jak maszyna Leibniza czy maszyna analityczna Charlesa Babbage’a, które rozszerzyły możliwości obliczeniowe mechanicznych kalkulatorów.
Historia kalkulatorów – Maszyna Leibniza
Maszyna Leibniza, znana również jako kalkulator stepowy, została wynaleziona przez niemieckiego matematyka i filozofa Gottfrieda Wilhelma Leibniza w 1671 roku. Maszyna Leibniza była ewolucją wcześniejszych maszyn, takich jak Pascaline, i stanowiła ważny krok naprzód w dziedzinie mechanicznych kalkulatorów. Leibniz był zainspirowany pracami Blaise’a Pascala i chciał stworzyć maszynę, która mogłaby wykonywać również mnożenie i dzielenie, a nie tylko dodawanie i odejmowanie.
Zasada działania maszyny Leibniza
Maszyna Leibniza używała nowatorskiego mechanizmu zwanego bębnem Leibniza, który umożliwiał wykonywanie mnożenia i dzielenia na podstawie dodawania i odejmowania. Bęben Leibniza to zestaw zębatek, które są przesuwane względem siebie, aby uzyskać iloczyn. Każda z zębatek reprezentuje jedną cyfrę w systemie dziesiętnym, podobnie jak w maszynie Pascaline.
Aby wykonać obliczenia na maszynie Leibniza, użytkownik wprowadzał liczby za pomocą zestawu suwaków, a następnie przekręcał korbę, aby przesunąć zębatki i uzyskać wynik. Maszyna Leibniza mogła dodawać, odejmować, mnożyć i dzielić, co uczyniło ją bardziej wszechstronną niż jej poprzednik, Pascaline.
Zastosowania maszyny Leibniza:
Maszyna Leibniza była używana głównie przez naukowców, inżynierów, matematyków oraz bankierów do wykonywania różnych obliczeń. Jej zdolność do mnożenia i dzielenia znacznie rozszerzyła zakres zastosowań w porównaniu z Pascaline.
- Nauka: Maszyna Leibniza była używana przez naukowców do obliczeń w takich dziedzinach jak astronomia, fizyka czy chemia.
- Inżynieria: Inżynierowie wykorzystywali maszynę Leibniza do obliczeń w projektach budowlanych, mechanice czy elektronice.
- Matematyka: Maszyna Leibniza była cennym narzędziem dla matematyków, ułatwiającym rozwiązywanie równań, analizowanie funkcji czy pracę nad teorią liczb.
- Finanse: Bankierzy i księgowi korzystali z maszyny Leibniza do obliczeń związanych z finansami, księgowością i podatkami.
Choć maszyna Leibniza była znaczącym krokiem naprzód w porównaniu z Pascaline, ze względu na jej zdolność do mnożenia i dzielenia, wciąż była to maszyna mechaniczna o ograniczonej szybkości obliczeń. Mimo to jej wynalezienie stanowiło ważny krok w rozwoju kalkulatorów mechanicznych i wpłynęło na późniejsze wynalazki, takie jak maszyna analityczna Charlesa Babbage’a czy różne modele mechanicznych kalkulatorów aż do ery kalkulatorów elektronicznych.
Historia kalkulatorów – Maszyna różnicowa
Maszyna różnicowa została zaprojektowana i zbudowana w latach 20. XIX wieku przez brytyjskiego matematyka Charlesa Babbage’a, o którym jeszcze wspomnimy w ten tekście. Miał on zamiar stworzyć maszynę, która mogłaby wykonywać automatycznie obliczenia potrzebne do tworzenia tabel matematycznych, co było w tamtych czasach bardzo czasochłonne i wymagało ręcznych obliczeń.
Babbage pracował nad maszyną różnicową przez wiele lat i zrobił wiele poprawek w jej projekcie. Ostatecznie, w 1822 roku, udało mu się zbudować prototyp maszyny, który został zaprezentowany na wystawie naukowej w Londynie. Maszyna różnicowa była jednym z pierwszych urządzeń mechanicznych do obliczeń i miała duże znaczenie dla rozwoju matematyki i nauk pokrewnych. Choć nie była tak wszechstronna jak późniejsze maszyny, to udowodniła, że obliczanie za pomocą maszyn jest możliwe i skuteczne.
Maszyna różnicowa składała się z wielu części, m.in. z korb, zębatek i wrzecion. Na maszynie umieszczono dwa wejścia dla liczb, które były wprowadzane za pomocą klawiatury. Maszyna była napędzana ręcznie za pomocą korb, a wyniki obliczeń były przechowywane w zębatkach, które obracały się wokół osi.
Maszyna różnicowa – zastosowania
Urządzenie to znalazło szereg zastosowań. Postanowiłem więc wymienić tylko niektóre z nich:
- Obliczanie tabel matematycznych: głównym zastosowaniem maszyny różnicowej było obliczanie wartości funkcji matematycznych i tworzenie tabel matematycznych. Dzięki maszynie różnicowej obliczenia te stały się bardziej efektywne i dokładne niż ręczne obliczenia.
- Projekty inżynierskie: maszyna różnicowa była używana w projektach inżynierskich do obliczania wartości i funkcji, takich jak obciążenie i naprężenie. Była to szczególnie przydatna funkcja podczas projektowania maszyn i urządzeń.
- Nawigacja morska: maszyna różnicowa była używana do obliczania pozycji statków na morzu, co było szczególnie ważne przed wynalezieniem GPS. Maszyna różnicowa umożliwiała dokładne obliczenia odległości i kątów, co pomagało w określeniu pozycji statku.
- Statystyka: maszyna różnicowa była używana do obliczania statystyk, takich jak średnie i odchylenia standardowe. Była to ważna funkcja w naukach społecznych i ekonomii.
- Kryptografia: maszyna różnicowa była używana do łamania kodów szyfrów. Pomagała w dekodowaniu zaszyfrowanych wiadomości i odszyfrowywaniu tajemniczych tekstów.
W 1991 roku, z okazji 200-lecia urodzin Babbage’a, grupa naukowców i inżynierów zbudowała maszynę różnicową zgodnie z jego oryginalnymi projektami. Maszyna ta jest obecnie eksponowana w Muzeum Nauki w Londynie i stanowi ważny zabytek historii informatyki. To jednak nie jest koniec tej historii. Ten sam uczony odpowiada także za opracowanie maszyny analitycznej.
Historia kalkulatorów – Maszyna analityczna
Maszyna analityczna to koncepcja mechanicznego komputera ogólnego przeznaczenia, którą opracował brytyjski matematyk i wynalazca Charles Babbage w połowie XIX wieku. Babbage rozpoczął prace nad maszyną analityczną po zbudowaniu maszyny różnicowej, która była skonstruowana głównie do obliczania wartości funkcji wielomianowych. Babbage chciał stworzyć bardziej zaawansowaną maszynę, która mogłaby wykonywać różnorodne obliczenia matematyczne i logiczne.
Zasada działania maszyny analitycznej
Maszyna analityczna składała się z dwóch głównych elementów: jednostki arytmetycznej (zwanej młynem) i jednostki sterującej (zwanej magazynem). Młyn był odpowiedzialny za przeprowadzanie obliczeń arytmetycznych, takich jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie, podczas gdy magazyn przechowywał dane i instrukcje.
Maszyna analityczna była programowalna za pomocą kart perforowanych, które były wcześniej stosowane w tkalniach do sterowania wzorami na tkaninach. Karty perforowane pozwalały na wprowadzanie danych i instrukcji do maszyny, umożliwiając jej wykonywanie różnych obliczeń. Maszyna analityczna była zdolna do wykonywania obliczeń z zadaną sekwencją instrukcji oraz wykorzystywania instrukcji warunkowych, co czyniło ją pierwszym komputerem o architekturze von Neumanna.
Charles Babbage opracował kilka wersji swojej maszyny analitycznej, wprowadzając ulepszenia w jej konstrukcji i mechanizmach. Babbage pracował nad maszyną analityczną przez większość swojego życia, ale nigdy nie ukończył pełnej, działającej wersji z powodu braku funduszy i wsparcia ze strony rządu brytyjskiego.
Zastosowanie maszyny analitycznej:
Maszyna analityczna była przeznaczona do wykonywania szerokiej gamy obliczeń matematycznych i logicznych. Główne zastosowania maszyny obejmowały:
- Matematyka: Maszyna analityczna była zaprojektowana, aby rozwiązywać równania, analizować funkcje matematyczne i wykonywać obliczenia teorii liczb.
- Nauka: Maszyna analityczna mogła być używana do przeprowadzania obliczeń naukowych w takich dziedzinach jak astronomia, fizyka czy chemia.
- Inżynieria: Maszyna analityczna mogłaby być używana do przeprowadzania obliczeń w dziedzinie inżynierii, takich jak analiza struktur, obliczenia hydrauliczne czy elektrotechniczne.
- Statystyka i analiza danych: Maszyna analityczna mogłaby być wykorzystana do analizy danych statystycznych, prognozowania i optymalizacji różnych procesów.
- Kryptografia: Maszyna analityczna mogłaby być używana do rozkodowywania zaszyfrowanych wiadomości, co było szczególnie istotne w kontekście wojskowym i wywiadowczym.
Należy jednak zauważyć, że maszyna analityczna nigdy nie została ukończona i nie była używana w praktyce. Pomimo tego jej koncepcja i architektura wpłynęły na późniejsze projekty komputerów i były kluczowe dla rozwoju informatyki. Później Ada Lovelace, córka Lorda Byrona, napisała pierwszy w historii algorytm komputerowy, który miał być wykonany przez maszynę analityczną. W związku z tym Ada Lovelace jest często uważana za pierwszą programistkę na świecie.
Historia kalkulatorów – Kalkulator Curta
Kalkulator Curta to mały, mechaniczny kalkulator wynaleziony przez austriackiego inżyniera Curt Herzstarka w latach 30. XX wieku. Herzstark zaczął pracować nad projektem przed II wojną światową, ale ostatecznie ukończył swój wynalazek podczas pobytu w niemieckim obozie koncentracyjnym. Po wojnie, w 1947 roku, kalkulator Curta wszedł do produkcji seryjnej i był produkowany aż do 1972 roku.
Zasada działania kalkulatora Curta
Kalkulator Curta jest cylindrycznym urządzeniem, które mieści się w dłoni. Składa się z zestawu bębenków z zębatkami oraz suwaków, które służą do wprowadzania danych. Każdy bębenek reprezentuje jedną cyfrę w systemie dziesiętnym, a ich ustawienie za pomocą suwaków pozwala wprowadzić liczby do obliczeń.
Kalkulator Curta był zdolny do wykonywania czterech podstawowych działań arytmetycznych: dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia. Użytkownik wprowadzał liczby za pomocą suwaków, a następnie przekręcał korbkę, aby przesunąć zębatki i uzyskać wynik. Wynik obliczeń był wyświetlany na specjalnej tarczy z cyframi.
Zastosowanie kalkulatora Curta
Kalkulator Curta był szeroko stosowany w różnych dziedzinach przed wynalezieniem elektronicznych kalkulatorów kieszonkowych. Jego zastosowania obejmowały:
- Nauka: Naukowcy używali kalkulatora Curta do obliczeń w takich dziedzinach jak astronomia, fizyka czy chemia.
- Inżynieria: Inżynierowie korzystali z kalkulatora Curta do obliczeń w projektach budowlanych, obliczeń mechanicznych czy elektrycznych.
- Matematyka: Kalkulator Curta był cennym narzędziem dla matematyków, ułatwiającym rozwiązywanie równań, analizowanie funkcji czy pracę nad teorią liczb.
- Finanse: Bankierzy, księgowi i urzędnicy podatkowi korzystali z kalkulatora Curta do obliczeń związanych z finansami, księgowością i podatkami.
- Nawigacja: Kalkulator Curta był używany przez nawigatorów, zwłaszcza w żegludze, do wykonywania obliczeń nawigacyjnych, takich jak określanie pozycji, prędkości czy kursu.
Wraz z pojawieniem się elektronicznych kalkulatorów kieszonkowych, kalkulator Curta przestał być produkowany i używany, ale pozostaje fascynującym elementem historii technologii obliczeniowej. Dziś kalkulatory Curta są traktowane jako cenne zabytki i często można je znaleźć w muzeach nauki, a także w kolekcjach prywatnych entuzjastów historii techniki.
Historia kalkulatorów – Colossus
Colossus był wynaleziony podczas II wojny światowej przez brytyjskiego inżyniera Tommy’ego Flowersa i jego zespół w ramach Projektu Ultra, który miał na celu złamanie niemieckich szyfrów. Budowa Colossusa rozpoczęła się w 1943 roku, a pierwsza wersja, Colossus Mark 1, została ukończona w styczniu 1944 roku. Druga, bardziej zaawansowana wersja, Colossus Mark 2, została zbudowana później tego samego roku. W sumie powstało dziesięć maszyn Colossus, które były używane do deszyfracji niemieckich wiadomości w centrum dekryptażu w Bletchley Park.
Metoda działania Colossusa
Colossus był półelektronicznym kalkulatorem, który wykorzystywał zarówno mechaniczne elementy, jak i lampy elektronowe. Składał się z serii fotoelektrycznych czytników taśmy, które odczytywały zaszyfrowane wiadomości z taśm papierowych. Colossus wykorzystywał technikę statystycznej analizy, opartą na teorii informacji, aby szukać wzorców i prawidłowości w zaszyfrowanych danych.
Colossus porównywał zaszyfrowane wiadomości z teoretycznymi wzorcami, które generował na podstawie różnych kluczy szyfrujących. Gdy znajdował wystarczająco dużo zgodności między zaszyfrowaną wiadomością a wygenerowanym wzorcem, sugerowało to, że dany klucz mógł być użyty do deszyfracji wiadomości. Należy zauważyć, że Colossus nie deszyfrował wiadomości bezpośrednio, ale pomagał kryptoanalitykom w ich pracy, dostarczając prawdopodobnych kluczy szyfrujących.
Zastosowanie Colossusa:
Colossus był używany do deszyfracji niemieckich wiadomości szyfrowanych za pomocą maszyn Lorenza, które były stosowane do komunikacji między najwyższymi rangą dowódcami wojskowymi. Colossus odegrał istotną rolę w przechwyceniu kluczowych informacji na temat niemieckich działań wojennych, takich jak plany inwazji na Normandię czy pozycje jednostek wojskowych. Wykorzystanie Colossusa przyczyniło się do zwycięstwa aliantów podczas II wojny światowej, umożliwiając przechwycenie i analizę istotnych danych wywiadowczych.
Choć Colossus był pierwszym elektronicznym kalkulatorem, nie był uniwersalnym komputerem, a jego zastosowanie ograniczało się do dziedziny kryptografii i rozkodowywania zaszyfrowanych wiadomości. Pomimo swojego specjalistycznego zastosowania, Colossus był prekursorem współczesnych komputerów i wniósł znaczący wkład w rozwój technologii komputerowej. Jego sukces przyczynił się do dalszych badań i inwestycji w dziedzinie komputerów, co doprowadziło do opracowania bardziej zaawansowanych maszyn, takich jak ENIAC, które mogły wykonywać szereg różnych obliczeń.
Historia kalkulatorów – ENIAC
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) został zbudowany przez Johna W. Mauchly’ego i J. Prespera Eckerta na Uniwersytecie Pensylwanii w latach 1943-1945. Był to pierwszy komputer elektroniczny, zdolny do wykonywania szerokiej gamy obliczeń matematycznych. Konstrukcja ENIAC-a była finansowana przez United States Army, a jego głównym celem było przyspieszenie obliczeń związanych z artylerią.
Metoda działania ENIAC-a
ENIAC był zbudowany z ponad 17 000 lamp elektronowych, 70 000 rezystorów, 10 000 kondensatorów i 5 milionów połączeń lutowanych. Był to komputer o programowalnej architekturze, który umożliwiał wykonywanie różnych obliczeń, takich jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie i pierwiastkowanie kwadratowe. Programowanie ENIAC-a odbywało się za pomocą przełączników i przewodów łączących, co było pracochłonne i czasochłonne.
ENIAC był dużą, złożoną maszyną, która zajmowała powierzchnię około 167 m² i ważyła ponad 27 ton. Jego ogromne rozmiary wynikały ze względu na ówczesną technologię lamp elektronowych, które generowały dużo ciepła i wymagały odpowiedniego systemu chłodzenia. Dzisiejsze smartfony, które mamy w kieszeniach są urządzeniami znacznie potężniejszymi.
Zastosowanie ENIAC-a:
ENIAC był używany w różnych dziedzinach nauki, badania i wojska. Jego zastosowania obejmowały:
- Obliczenia artyleryjskie: ENIAC był wykorzystywany do przeprowadzania obliczeń związanych z trajektoriami pocisków artyleryjskich, co pomogło w zoptymalizowaniu skuteczności strzelania.
- Fizyka jądrowa: ENIAC był używany do badania reakcji łańcuchowych, co przyczyniło się do rozwoju technologii atomowej.
- Meteorologia: ENIAC był wykorzystywany do prognozowania pogody, co było istotne dla planowania działań wojskowych oraz dla badań naukowych.
- Analiza danych statystycznych: ENIAC był używany do analizy danych statystycznych, co pozwalało na lepsze zrozumienie i optymalizację różnych procesów.
- Równania różniczkowe: ENIAC był zdolny do rozwiązania równań różniczkowych, co było istotne dla badań w dziedzinie nauk przyrodniczych i inżynierii.
ENIAC był ważnym krokiem w rozwoju technologii komputerowej, ale jego metody programowania były ograniczone i trudne w użyciu. W późniejszych latach opracowano bardziej zaawansowane i użyteczne komputery, które korzystały z innych technik programowania, takich jak języki programowania wysokiego poziomu. Mimo to ENIAC jest uważany za prekursora współczesnych komputerów, a jego rola w przyspieszeniu obliczeń naukowych, badawczych i wojskowych była niezaprzeczalnie istotna dla rozwoju technologii komputerowej.
Historia kalkulatorów – Bowmar 901B, pierwszy kalkulator kieszonkowy
Bowmar 901B, zwany również Bowmar Brain, wprowadzony na rynek we wrześniu 1971 roku, był pierwszym elektronicznym kalkulatorem kieszonkowym. Kiedy pojawił się na rynku, był uważany za rewolucyjny, ponieważ zmienił sposób, w jaki ludzie wykonywali obliczenia, umożliwiając im szybkie i łatwe wykonywanie obliczeń na co dzień. Wcześniejsze kalkulatory mechaniczne i elektroniczne były znacznie większe i niepraktyczne w użyciu, co ograniczało ich dostępność i zastosowanie. Bowmar 901B rozpoczął erę przenośnych kalkulatorów, które stały się powszechne w życiu codziennym i nauczaniu.
Zasada działania Bowmar 901B
Bowmar 901B był oparty na technologii ówczesnych układów scalonych i wykorzystywał czerwono-pomarańczowy wyświetlacz LED do przedstawiania wyników obliczeń. Kalkulator był zasilany baterią i mógł wykonywać podstawowe operacje matematyczne, takie jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie. Wewnętrzne obwody kalkulatora były zaprogramowane do przeprowadzania tych obliczeń, a użytkownik mógł wprowadzać dane za pomocą klawiatury numerycznej.
Zastosowanie Bowmar 901B
Bowmar 901B był przeznaczony głównie dla użytkowników indywidualnych, którzy potrzebowali wykonywać podstawowe obliczenia w codziennym życiu. Jego niewielkie rozmiary i przenośność sprawiały, że był łatwy w użyciu w różnych sytuacjach, takich jak planowanie budżetu domowego, sprawdzanie rachunków, czy obliczanie kosztów podróży.
Wprowadzenie Bowmar 901B na rynek zainicjowało masową adopcję kalkulatorów kieszonkowych przez ogół społeczeństwa. W miarę upływu czasu kalkulatory kieszonkowe stały się coraz bardziej zaawansowane, oferując większą liczbę funkcji, takich jak obliczenia naukowe, finansowe czy statystyczne. Szybki rozwój technologiczny sprawił, że kalkulatory kieszonkowe stały się powszechnym narzędziem edukacyjnym, używanym zarówno przez uczniów, jak i nauczycieli.
Historia kalkulatorów – Casio fx-260 Solar: wisienka na torcie
Jednym z najbardziej popularnych kalkulatorów w historii był Casio fx-260 Solar. Wprowadzony na rynek w latach 80. XX wieku, ten kalkulator naukowy zyskał szeroką popularność wśród studentów, nauczycieli i profesjonalistów dzięki swoim zaawansowanym funkcjom, łatwości obsługi i niezawodności. Został on opracowany Casio Computer Co., Ltd., która była jednym z głównych producentów kalkulatorów na świecie. Casio było znane z wprowadzania innowacyjnych produktów, a wprowadzenie kalkulatora zasilanego energią słoneczną było jednym z takich pomysłów, który przyciągnął uwagę konsumentów.
Zasada działania i budowa Casio fx-260 Solar
Casio fx-260 Solar był kalkulatorem naukowym, który oferował szeroki zakres funkcji matematycznych, takich jak trygonometria, logarytmy, pierwiastki kwadratowe, potęgi i funkcje statystyczne. Jego łatwość obsługi i intuicyjne menu sprawiały, że był idealny dla uczniów i nauczycieli na różnych poziomach edukacji. Jednym z kluczowych elementów kalkulatora Casio fx-260 Solar była jego zdolność do zasilania za pomocą energii słonecznej, dzięki zastosowaniu paneli słonecznych umieszczonych na obudowie. Dzięki temu kalkulator mógł funkcjonować bez konieczności wymiany baterii, co było korzystne zarówno z ekonomicznego, jak i ekologicznego punktu widzenia.
Popularność Casio fx-260 Solar
Casio fx-260 Solar stał się tak popularny z kilku powodów:
- Funkcjonalność: Kalkulator oferował szeroki zakres funkcji matematycznych i naukowych, które spełniały potrzeby uczniów na różnych poziomach edukacji. Dzięki temu stał się popularnym wyborem dla uczniów, nauczycieli i profesjonalistów.
- Łatwość obsługi: Casio fx-260 Solar był znany ze swojej intuicyjnej obsługi, która pozwalała nawet początkującym użytkownikom szybko nauczyć się korzystania z jego funkcji.
- Energia słoneczna: Kalkulator był zasilany energią słoneczną, co eliminowało konieczność wymiany baterii i przyczyniało się do jego długotrwałej niezawodności.
- Cena: Casio fx-260 Solar był dostępny w przystępnej cenie, co sprawiało, że stał się atrakcyjnym wyborem dla szerokiej grupy odbiorców.
- Renoma marki: Casio było uznawaną marką, która była synonimem jakości i niezawodności w dziedzinie kalkulatorów. Marka Casio zbudowała dobrą reputację dzięki innowacyjnym produktom i wysokiej jakości wykonania.
Wszystkie te czynniki przyczyniły się do sukcesu Casio fx-260 Solar na rynku kalkulatorów naukowych i uczyniły go jednym z najbardziej rozpoznawalnych i popularnych kalkulatorów w historii. Co więcej, Casio fx-260 Solar – oczywiście w odświeżonej wersji – wciąż pozostaje popularnym wyborem dla uczniów i nauczycieli.
Źródło: YouTube(1), YouTube(2), YouTube(3), YouTube(4), YouTube(5), YouTube(6), YouTube(7), YouTube(8), YouTube(9), YouTube(10), YouTube(11), YouTube(12), YouTube(13), YouTube(14) Fot: Nxr-at/Wikimedia Commons