Kynning
Saga tölvu- og sjálfvirkni er heillandi og það byrjaði allt með uppfinningu vélrænna tækja til að framkvæma útreikninga. Fyrsta slíka tækið var abacus, sem Kínverjar fundu upp fyrir meira en 5,000 árum síðan. Abacus var notað til að framkvæma grunn reikniaðgerðir og var mikið notað í Asíu og Miðausturlöndum áður en vélrænni reiknivélin kom til sögunnar. Vélrænni reiknivélin var fyrsta tækið sem gat framkvæmt margföldun og deilingu og ruddi brautina fyrir nútíma tölvu sem við notum í dag. Í þessari grein munum við kanna sögu fyrstu vélrænu reiknivélarinnar, uppfinningu hans og áhrif hennar á nútíma tölvumál.
Fyrstu vélrænu reiknivélarnar
Fyrsta vélrænni reiknivélin var Pascaline, sem franski stærðfræðingurinn Blaise Pascal fann upp árið 1642. Pascal var aðeins 19 ára þegar hann fann upp vélina sem var hönnuð til að hjálpa föður sínum, sem var tollheimtumaður, að framkvæma flókna útreikninga hraðar og nákvæmlega. Pascaline var koparkassi á stærð við skókassa, með númeruðum skífum sem hægt var að snúa til að tákna tölustafina í tölunum sem verið er að reikna út. Vélin notaði röð gíra og stanga til að framkvæma samlagningu og frádrátt. Þó að Pascaline hafi verið umtalsverð framför yfir abacus, var það langt frá því að vera fullkomið. Til dæmis gat vélin aðeins lagt saman og dregið frá og gírarnir slitnuðu fljótt, sem gerði nákvæma útreikninga erfiða.
Næsta mikilvæga þróun í sögu vélrænna reiknivéla kom á áttunda áratugnum þegar þýski stærðfræðingurinn Gottfried Wilhelm Leibniz fann upp stigareikninginn. The Stepped Reckoner var framför á Pascaline, að því leyti að hann gat framkvæmt margföldun og deilingu sem og samlagningu og frádrátt. Reiknivélin notaði þrepaða trommubúnað til að framkvæma margföldun, sem leyfði miklu hraðari og nákvæmari niðurstöðum en Pascaline. Hins vegar, eins og Pascaline, var Stepped Reckoner enn viðkvæmt fyrir sliti og það var takmarkað í stærð þeirra tölur sem hann gat reiknað út.
Fæðing vélrænna pinna reiknivéla
Fyrsta vélræna reiknivélin sem notaði nælur til að tákna tölur var fundin upp af enska stærðfræðingnum Thomas de Colmar árið 1820. Reiknivél De Colmars var kölluð Aritmometer og hún var mun fullkomnari en nokkur fyrri vélræn reiknivél. Reiknimælirinn notaði röð númeraðra pinna á sívalningi sem hægt var að snúa til að tákna tölustafina í tölunum sem verið er að reikna út. Vélin notaði einnig röð stanga og gíra til að framkvæma samlagningu, frádrátt, margföldun og deilingu. Ólíkt Pascaline og Stepped Reckoner var reiknimælirinn mun öflugri og nákvæmari. Vélin var mikið notuð í rúma öld og var vinsælasta vélrænni reiknivélin á 19. og snemma á 20. öld.
Endurbættir pinna reiknivélar
Tölumælirinn var þó ekki síðasta orðið í vélrænum reiknivélum. Á næstu áratugum gerðu margir uppfinningamenn endurbætur á tækinu, sem gerði það nákvæmara og skilvirkara. Einn slíkur uppfinningamaður var Charles Babbage, sem oft er talinn hafa fundið upp fyrstu tölvu heimsins. Vélin hans Babbage, sem hann kallaði Analytical Engine, var aldrei fullgerð, en hún var langt á undan sinni samtíð. Greiningarvélin var fær um að framkvæma flókna útreikninga með því að nota gatakort, hugtak sem síðar var notað í fyrstu rafeindatölvunum.
Ein mikilvægasta endurbótin á vélrænum reiknivélum kom árið 1875, þegar sænski verkfræðingurinn Willgodt Odhner fann upp Odhner reiknimælirinn. Odhner reiknimælirinn var mikil framför á fyrri gerðum, þar sem hann var miklu hraðari og áreiðanlegri. Vélin notaði röð samtengdra gíra og stanga til að framkvæma útreikninga, sem gerði það kleift að reikna út mun stærri tölur en hægt var með fyrri vélum.
Vélrænir reiknivélar á 20. öld
Vélrænir reiknivélar voru vinsælar langt fram á 20. öld, jafnvel eftir að rafræna reiknivélin var fundin upp á sjöunda áratugnum. Þó rafrænar reiknivélar hafi verið mun hraðvirkari og skilvirkari en vélrænar hliðstæða þeirra, voru vélrænar reiknivélar enn vinsælar í ákveðnum atvinnugreinum, svo sem fjármálum og bókhaldi, þar sem þeir voru valdir vegna áreiðanleika og endingar.
Ein frægasta vélrænni reiknivélin var Curta reiknivélin sem austurríska verkfræðingurinn Curt Herzstark fann upp á fjórða áratugnum. Curta Reiknivélin var lítið handfesta tæki sem gat framkvæmt samlagningu, frádrátt, margföldun og deilingu. Vélin var ótrúlega vinsæl meðal verkfræðinga og vísindamanna og hún var mikið notuð í geimferðaiðnaðinum á fimmta og sjöunda áratugnum.
Niðurstaða
Uppfinning vélrænni reiknivélarinnar var mikilvægur áfangi í sögu tölvunar og sjálfvirkni. Það ruddi brautina fyrir nútíma tölvu, sem hefur gjörbylt nánast öllum hliðum nútímalífs. Vélrænni reiknivélin var ekki fullkomin, en það var umtalsverð framför miðað við abacus og önnur eldri tæki. Notkun pinna til að tákna tölur var sérstaklega mikilvæg þróun, þar sem það gerði ráð fyrir miklu hraðari og nákvæmari útreikningum en hægt var með fyrri vélum. Í dag eru vélrænar reiknivélar að mestu úreltar, en þær eru enn heillandi áminning um hugvit og þrautseigju uppfinningamannanna sem gerðu þær mögulegar.
