Разностная машина чарльза бэббиджа

Принцип работы

Первые прототипы современных вычислительных машин работали на механике, которая была доступна в период ранней индустриальной эпохи. Для этого использовались зубчатые цилиндры и колеса. Числа вводили в арифмометр, после чего они преобразовывались и передавались пользователям. Для этого значения выводились в специальных окнах или наносились на ленту.

На модели «Феликс» числа вводили путем перемещения рычагов вверх и вниз. Для сложения требовалось оттянуть ручку, расположенную справа, и провернуть ее 1 раз на себя. Чтобы выполнить операцию вычитания, оборот требовалось сделать от себя.

При этом существовали различные модели арифмометров. Они могли использовать только механический привод или работать с применением электрического двигателя. В первом случае для работы требовалось все время вращать ручку, как в модели «Феликс». Во втором случае часть операций совершалась при помощи электромотора.

Поскольку изначально такие устройства были предназначены для деления и умножения, практически все конструкции имели механизм, который отображал число сложений и вычитаний. Он назывался счетчиком оборотов. Это было связано с тем, что умножение и деление обычно реализовывалось как последовательно выполняемые сложения и вычитания.

Арифмометры могли складывать и вычитать числа. Однако на простейших рычажных устройствах – к примеру, на модели «Феликс» – такие операции выполнялись крайне медленно. Безусловно, это происходило быстрее по сравнению с умножением и делением, но медленнее, чем сложение или вычитание ручным способом или на простых суммирующих устройствах.

При использовании арифмометра порядок действий всегда задавался ручным способом. Прямо перед выполнением любой операции требовалось нажать соответствующую кнопку или повернуть нужный рычаг. При этом программируемых аналогов таких устройств практически не было.

Интересные факты

История создания автомобилей связана со множеством интересных фактов:

  1. Volkswagen был изготовлен Фердинандом Порше по приказу Адольфа Гитлера. В переводе с немецкого его название означает «народный автомобиль». В результате появилась модель Volkswagen Beetle. Набросок тридцатых годов прошлого века, который сохранился до настоящего времени, был сделан самим Гитлером. Он напоминает производственную модель первого жука.
  2. Самым дорогостоящим автомобилем, который был продан в ходе публичных торгов, стала гоночная модель Mercedes-Benz W196R Формула-1 1954 года. В 2013 году ее цена составила 30 миллионов долларов. Предыдущий рекорд датируется 1957 годом. Именно тогда модель Ferrari Testa Rossa Prototype продали на аукционе. Ее стоимость составила 16,4 миллиона долларов.
  3. В 1971 году правительство Индиры Ганди решило создать «Народный автомобиль» для Индии. Договор на изготовление этой машины был заключен с Санджаем Ганди – сыном премьера. Это стало причиной многочисленных обвинений в адрес Индиры со стороны оппозиции. Нужно сказать, что при жизни Санджая «народные автомобили» так и не стали изготавливать. Однако эта история имеет неожиданное завершение. Поиски партнеров в странах Европы не дали результата, однако проектом внезапно заинтересовалась компания Suzuki.
  4. Знаменитый певец Боб Марли очень любил автомобили BMW. Сам он объяснял это тем, что его инициалы совпадали с сокращенным названием компании.
  5. В юности Генри Форд работал часовщиком. Иногда молодому человеку приходилось чинить до 300 изделий в неделю. Он не имел качественного оборудования, а потому делал его самостоятельно.
  6. Первую автоматическую коробку переключения передач придумали американцы, которые в стране прямых хайвеев. Первой моделью стала Oldsmobile Custom 8 Cruiser, выпущенная в 1939 году. Она была оснащена четырехступенчатой трансмиссией HydraMatic с гидромуфтой.
  7. В 1916 году 55 % всех авто мира приходилось на Ford Т. Эта модель получила прозвище «Жестяная Лиззи». Она по сей день остается легендарной.
  8. Первые автомобили имели вместо руля специальный рычаг. По конструкции он напоминал джойстик.
  9. Английский автомобиль Aston Martin был назван в честь одного из создателей Лионеля Мартина. Он принимал участие в гонке на Астон-Хилл возле Астона Клинтона.

Создание автомобиля имеет весьма интересную и увлекательную историю. При этом назвать единственного автора этого транспортного средства невозможно. За время своего существования оно претерпело много изменений и усовершенствований, которые были сделаны различными учеными.

Что это такое

Прялка представляет собой изделие для ручного изготовления ниток из кудели. Это слово имеет праславянские корни. Оно происходит от слова «prędti», что переводится как «прясть». Примечательно, что в других славянских языках этот предмет назывался иначе. К примеру, в польском это устройство называется «kądziel», что созвучно слову «кудель».

Особенности ручного прибора

Ручная деревянная прялка была наиболее распространенным и доступным прибором для изготовления ниток. В зависимости от конструктивных особенностей выделяли 2 вида прялок – составную и цельную. Первый тип устройства состоял из горизонтального и вертикального элементов. При этом для сооружения цельной прялки использовали корень и ствол дерева.

Вне зависимости от вида ручные прялки обладали одинаковой конструкцией. Горизонтальная нижняя часть была предназначена для пряхи. На ней она сидела во время работы. Этот участок назывался «донце». При этом вертикальная часть включала 2 составляющие – лопати и ножки.

Несмотря на то, что этот вид станка был весьма доступен, для получения большого количества ниток работать на нем требовалось довольно долго. Потому даже поклонники старых устройств и сегодня отдают предпочтение механической разновидности.

История появления

Появление табулятора связано с интересной историей. Это устройство было создано для проведения переписи в США.

Ученые, внесшие вклад

Кто же изобрел первый статистический табулятор? Это устройство было создано Германом Холлеритом для ускорения обработки результатов переписи населения, которая осуществлялась в США в 1890 году. В некоторых источниках встречается и другая дата изобретения – 29 февраля 1888 года.

Идея применения перфокарт для таких целей принадлежала Джону Шоу Биллингсу, который занимал высокий пост в бюро переписи. Впоследствии он стал тестем Холлерита. В 1890 году ученый полностью завершил работу над табулятором. После чего в бюро провели первые испытания. В соревновании с другими устройствами прибор Холлерита одержал победу. В результате с ученым был заключен контракт. После проведения переписи исследователь получил несколько премий. Также ему было присвоено звание профессора Колумбийского университета.

Впоследствии Холлерит создал фирму по изготовлению табуляционных машин. Она получила название Tabulating Machine Company или сокращенно – TMC. Свои устройства Герман продавал правительственным организациям и железнодорожным управлениям. Партию устройств закупила также Российская империя. Предприятие Холлерита получилось очень успешным. Со временем оно претерпело много изменений. В 1924 году организация, созданная ученым, получила название IBM.

Интересные факты

История создания компьютеров считается достаточно интересной. Она связана с рядом любопытных фактов:

Первые компьютеры отличались весьма внушительными размерами. Масса одного из них достигала 30 тонн. Одно устройство занимало просторное помещение. Оно было заполнено шкафами с электронным оборудованием. Для функционирования компьютерам требовались большие электронные лампы, которые отличались высокой стоимостью.
На обслуживание одного компьютера требовался целый штат инженеров

Важно было правильно подключить много проводов. Это занимало большое количество времени.
Первые микропроцессоры имели возможность обрабатывать одновременно только 4 бита данных

Их придумал Маршиан Эдвард Хофф в 1970 году. Спустя 3 года появился уже 8-битовый процессор. На его базе функционировал первый коммерческий компьютер Альтаир-8800. Его оперативная память составляла 256 байт.
В Альтаир-8800 отсутствовал монитор и клавиатура. Однако его начали активно раскупать. В течение первого месяца было продано больше 1000 комплектов. Стоит отметить, что обеспеченные люди приобретали экран и клавиатуру отдельно. Полный комплект стоил дорого.
После выпуска компанией IBM первого ПК никто не подозревал, что получится продать много экземпляров. На удивление разработчиков компьютеры стали очень быстро продаваться. Их даже не успевали изготавливать.
Примечательно, что по сей день ПК изготавливают по тем же стандартам. Модель IBM PC считается эталонной.

Первый ПК компании IBM стоил 3000 долларов с черно-белым монитором и вдвое больше – с цветным. Первый IBM PC имел процессор Intel 8088 с частотой 4,77 мегагерц. Также в нем было установлено 29 тысяч транзисторов. Также к характерным особенностям ПК относят 64 килобайта оперативной памяти, 1 флоппи-дисковод емкостью 160 килобайт и встроенный динамик, который помогал воспроизводить простые звуки. В тот период основная часть компьютеров еще была 8-разрядная.

Создание компьютеров началось достаточно давно. За время существования такие устройства претерпели много изменений. Однако разработчики на этом не останавливаются и продолжают совершенствовать ЭВМ. Сегодня ученые ведут разработки по созданию интеллектуальных устройств.

Вклад Ньепса

В 1822 году изобрели первый прототип фотоаппарата. Именно тогда Жозеф Ньепс предложил использовать в качестве светочувствительного материала пластину, покрытую асфальтом, и установил ее в камере-обскура на окно. При помощи асфальтового лака картинка принимала форму и становилась заметной. Через 8 часов экспозиции ученый взял пластинку и обработал в лавандовом масле, смешанном с керосином.

В результате темные участки объекта, которые не подвергались воздействию света, растворились и исчезли. Таким образом Ньепсу удалось первому получить картину, которая была нарисована преломленными падающими лучами света.

Как появилась прялка «Дженни»

Создание первой механической прялки датируется 1765 годом. Изобретение Джеймса Харгривса совершило настоящий переворот в научно-технической сфере. Еще через пару лет ткач придумал новую установку, которая получила название «Дженни».

Изначально считалось, что ученый назвал устройство в честь одной из своих дочерей. Однако впоследствии историки изучили церковные архивы Стэндхилла, в которые попадали все сведения о новорожденных. Благодаря этому удалось установить, что изобретатель не имел детей с таким именем. Это побудило ученых выдвинуть новую версию. Они предположили, что словом «дженни» называлось колесо, которым Харгривс оснастил свой прибор.

Как математика стала наукой

Еще в древние времена счет представлял собой математическую деятельность. Он требовался для торговли и даже выпаса скота. Для этого люди пользуются пальцами на руках и ногах. Этот факт подтверждают наскальные рисунки, которые изображают числа в форме пальцев, сложенных в ряд.

Развитие в Египте и Вавилоне

Как наука математика получила расцвет в Египте и Вавилоне. Так, благодаря вавилонской астрономии появилось деление на части – градусы и минуты. Также она ввела символы, системы счисления, обозначение чисел с применением десяток. При этом в системе счисления не было нуля. Это приводило к тому, что разные числа обозначались одним и тем же символом.

До начала семнадцатого века математика представляла собой науку о геометрических фигурах, величинах и числах. Она применялась для торговли, астрономии, счета. В восемнадцатом веке наблюдалось стремительное развитие техники и естествознания. Это привело к появлению идеи об измерениях и движении в виде переменных величин. В девятнадцатом и двадцатом веках математика вышла на новый этап развития, став вычислительной.

Появление автомобиля в России

В России первая машина появилась в 1896 году. Она была представлена на выставке в Нижнем Новгороде. Автомобиль сконструировали Петр Александрович Фрезе и Евгений Александрович Яковлев, который отвечал за создание двигателя внутреннего сгорания.

Для машины был характерен одноцилиндровый двигатель мощностью 2 лошадиных силы и 2-ступенчатая трансмиссия. Запаса горючего хватало на расстояние около 214 километров. В основу конструкции легли 2 системы тормозов – ручная и педальная, а также карбюратор испарительного типа. Колеса были деревянными. При этом на них набивались цельнорезиновые шины.

Машина весила 300 килограммов. При такой массе ее скорость достигала 21 километра в час. По внешнему виду транспортное средство было похоже на карету. Двигатель оснащался водяным охлаждением. Это помогало уменьшить шум.

Еще одной особенностью машины было наличие глушителя. Для переключения скоростей были предусмотрены ременные передачи. Рулевого колеса в той машине не было. Вместо него использовался особый рычаг.

«Руссо-Балт» – первый серийный авто России

Первая попытка массового производства автомобилей на основе российских комплектующих была предпринята Русско-Балтийским вагонным заводом. Вопреки названию, предприятие занималось не только изготовлением вагонов, но и других транспортных средств – трамваев, моторных лодок, оборудования для сельского хозяйства.

В 1908 году завод создал автомобильное отделение с собственным конструкторским отделом и лабораторией для проведения испытаний. Руководил этим процессом Иван Александрович Фрязиновский. При этом должность главного конструктора занял инженер из Бельгии Жульен Поттер.

Появление немецких танков

Изначально немцы не воспринимали танки всерьез. Однако они быстро спохватились и стали сразу строить военную технику. При этом средств и времени было очень мало. В результате немецкий разработчик создал необычного металлического монстра — A7V. Он представлял собой гигантскую стальную коробку 3 метра высотой. По сути, она представляла собой вагон на гусеницах, который имел длину 7 метров и вес 30 тонн. Из носа торчала пушка 57 миллиметров. К тому же сооружение имело 5 пулеметов. Экипаж при этом состоял из 18 человек.

Наиболее интересным было то, что махина обладала броней размером 30 миллиметров. Ее скорость по шоссе достигала 12 километров в час. Немцы назвали эту конструкцию тяжелой походной кухней. Это было связано с гигантскими размерами, высокой температурой внутри и дымом, который валил их всех щелей.

Тем не менее, эти страшные танки приняли первый встречный танковый бой. Он состоялся 24 апреля 1918 года при Виллер-Бретонне. Именно тогда 3 немецких танка A7V встретились с таким же количеством британских Mark IV и 7 легкими конструкциями, которые назывались «Уиппет».

Для двух сторон бой стал полной неожиданностью. К тому же англичане вдруг установили, что вооружение 2 «самок» и легких танков не может справиться с немецкой броней. Потому «самки» вынуждены были отступить, и в бой вступил «самец». Только эта конструкция была оснащена пушкой.

Преимуществом была высокая степень маневренности британского танка. Он сумел точным выстрелом повредить немецкий танк. Экипаж его впоследствии бросил. Остальные единицы отступили. Таким образом, британцы одержали победу в сражении.

Легенда о браке ткача и пряхи

В восемнадцатом веке ткачи использовали для работы простейшие станки, которые позволяли быстрее производить ткани. При этом прядильщики трудились вручную и не успевали обеспечивать их достаточным количеством пряжи. С нехваткой этого материала столкнулся и ткач из Англии Джеймс Харгривс. Его жена была пряхой. За день ей никак не удавалось напрясть столько пряжи, чтобы обеспечить мужа работой на целый день.

В 1764 году Джеймс соорудил прядильную машину, в которой 8 вертикальных веретен крутились одним колесом через систему блоков. Также Харгривсу удалось упростить процесс вытяжки. Для этого он плотно зажал ровницу между двумя брусьями, установленными на ролики. В результате ткачу удалось получить каретку вытяжного пресса. За счет этого труд пряхи стал существенно проще. Ему требовалось одной рукой перемещать каретку, а второй – вращать колесо.

ПЕРВАЯ ПЕЧАТНАЯ МАШИНА

Перечисленные ранее методы печати основывались на ручной работе. Устройства, на которых печатали в те дни, можно было бы назвать станками или печатными машинами, но эра машинной индустрии приходила на задний план — и почему полиграфическая промышленность должна отставать от других отраслей? Нужна была машина, чтобы сделать печать еще более производительной и доступной (хотя на английском многие печатные машины все еще называются прессом, но это слово характеризует только процесс печати, в котором требуется давление).

И скромный немецкий типографист Фридрих Кениг взял на себя эту задачу. Идея создания такой машины пришла к нему в 1802 году. Он хотел, чтобы машина выполняла большинство операций, которые принтер выполняет вручную. Правда, до этого он представлял себе машину как старый добрый ручной пресс в комплекте, как вы бы сказали сейчас, с опциями, которые механизируют нанесение краски на форму, подачу чистых листов и удаление запечатанных листов, удаление формы и В результате в конструкции появились такие архаичные детали, как деревянная зубчатая передача. Но красочная система была уже довольно продвинутой: валики, одни из которых имели металлическую поверхность, другие обтянуты кожей.

Фридрих Кениг

В 1803 году Кениг пытается реализовать свою идею в железе и дереве. Но тогда он не мог получить рабочую машину: машиностроение не было развито в Германии (да, и Берлин построили не сразу) — вот как давно! А местные типографии не горели желанием способствовать прогрессу. Не имея возможности стать пророком в своей стране, Фредерик начал искать возможность реализовать свою идею за рубежом. Какое-то время он долго и мучительно разрывался между двумя направлениями — Россией и Англией. И он почти решил поехать в Англию… Но в 1806 году он вдруг решил поехать в Петербург. Да, первую типографию можно было построить в России!

По прибытии он поселился у друга юности, который оказался ни больше, ни меньше королевским врачом

Как вы думаете, это помогло? Неважно, как оно есть. Царь всегда был занят: вождение государства — это не всякие игрушки… После долгих месяцев ожидания изобретателю сообщили, что царь ознакомлен с его предложением

И предлагает ему возглавить строительство типографии по выпуску школьных учебников. Но . король был против «эксперимента». Кениг отказался от предложения, забрал чертежи и уехал из России. Конечно — но все же жаль: (В итоге строительство печатного станка началось там, где он был нужен, и возможность его создания, то есть в мастерской мира.

Именно в Англии в 1810 году Кениг получил патент на печатный станок — это уже было совсем другое устройство! Все из металла и с новым дизайном: изобретатель смог отойти от идеи «роботизировать» ручной пресс. Следует отметить, что другой Фридрих, учитель математики Бауэра, ставший его товарищем, помог ему в создании новой конструкции.

В 1811 году они представили публике операционный блок, но не вызвали энтузиазма у специалистов: скорость работы по сравнению с руководством упала с 240 листов в час до всего 400. Кениг застыл — и снова изобрел новый механизм, основанный на вращающийся цилиндр. Надо сказать, что именно на этой основе построено до сих пор большинство печатных машин. В конце того же года товарищи выпустили новую модель с удвоенной скоростью работы.


Печатный станок Фридриха Кенига

Увидев новый дизайн, владелец Times Джон Уолтер сказал: «Дайте мне два!» Их установка началась летом 1814 года в здании, примыкающем к типографии, в атмосфере абсолютной секретности. До последнего Джон скрывал от рабочих свой коварный план: до недавнего времени в стране бушевали луддиты, уничтожая машины, а английские рабочие ясно показали, что без боя они не отказываются от своих интересов. В знаменательный день (точнее, в ночь с 28 на 29 ноября 1814 года) типографиям предложили немного отдохнуть, так как редакция ждала важных новостей .. а в 6 часов утра Уолтер ошеломил их новинкой. : разворот был готов! Он печатался с паровой печатью со скоростью 1100 листов в час. Кстати, в этом номере одна из их статей порадовала читателей тем, что в их руках плоды технического прогресса.

Компания, основанная Кенигом и Бауэром, существует до сих пор: это немецкая KVA. И это до сих пор делает печатные машины.

Вообще, пресса — одно из величайших изобретений за всю историю человечества, способствующих техническому и социальному прогрессу.

Немецкие модификации первых ДВС

В 1876 году исследованиями стали заниматься немецкие ученые. Многие из их имен по сей день считаются весьма известными в автомобильной индустрии. Первым стоит назвать Николаса Отто. Благодаря этому исследователю появился легендарный «цикл Отто». Этот ученый первым придумал и создал двигатель, который работал на четырех цилиндрах. После чего уже в 1877 году исследователь получил патент на новое устройство. Этот двигатель по сей день лежит в основе множества современных моторов.

Еще одним известным ученым, который внес значительный вклад в развитие ДВС, стал Готлиб Даймлер. В сотрудничестве с Вильгельмом Майбахом он придумал мотор, который работал на основе газа.

В 1886 году ученые создали первый автомобиль, который работал на ДВС. Устройство получило название Reitwagen. До того момента движок ставили на двухколесный транспорт. Майбах придумал первый карбюратор с жиклерами, который тоже использовался довольно длительное время.

Чтобы создать эффективный ДВС, инженерам пришлось объединить свои усилия. В результате сформировалась группа ученых, в которую вошли Майбах, Отто и Даймлер. Они смогли собирать по 2 мотора в день. По тем временем это был отличный показатель.

Однако спустя некоторое время позиции исследователей в совершенствовании устройств разошлись. В результате Даймлер покинул команду для основания собственной компании. Майбах последовал за своим другом.

Не менее известным немецким ученым стал Карл Бенц. Первый ДВС он создал в 1886 году. К тому моменту у ученого уже была своя компания Benz & Company.

Когда появилась электронный микроскоп

В 1931 году исследователь Руденберг запатентовал просвечивающий электронный микроскоп, а в 1932 году Кнолль и Руска создали первый прототип современного устройства. В 1986 году Руска получил Нобелевскую премию по физике. Эту награду присудили ученому и создателям сканирующего зондового микроскопа. Ими стали Биннинг и Рорер.

В период с конца тридцатых до начала сороковых годов были созданы первые растровые электронные микроскопы, которые формировали изображение объекта при последовательном передвижении электронного зонда небольшого сечения по объекту. Массовое использование таких устройств в научных целях началось в шестидесятых годах. Именно тогда они стали технически совершенными.

Важный скачок в развитии таких устройств случился в семидесятые годы прошлого века. Именно тогда термоэмиссионные катоды были заменены катодами Шоттки и катодами с холодной автоэмиссией. Однако их использование нуждалось в значительно большем вакууме.

В конце 1990 и начале 2000 годов получилось существенно упростить получение цифровых изображений. Этого удалось добиться благодаря компьютеризации и применению ПЗС-детекторов.

В последнее десятилетие в современных электронных микроскопах применяются корректоры сферических и хроматических аберраций, которые создают основные искажения в изображении. Но их использование существенно усложняет применение устройства.

Появление электронных линз

Управление потоком летящих электронов можно осуществлять при помощи электронной линзы. Для этого был проведен первый важный опыт. Из ряда отверстий устройства выходят несколько пучков электронов, которые расходятся в разные стороны. После чего они проходят через электронную линзу, которая включает заряженные пластинки.

На практике выяснилось, что значительно удобнее использовать не заряженные пластинки, а катушки, которые формируют магнитное поле. Воздействие магнитных сил на полет электрона чуть сложнее. Однако, по сути, оно никоим образом не отличается от влияния электрических сил. Электронную линзу можно построить при помощи магнитного поля правильно подобранной катушки.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Информ-дайджест
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector