1642年,19歲的布萊斯帕斯卡爾發明了他的滾輪式加法器,名為Pascaline(帕斯卡林),以幫助他的父親為法國稅務員徵稅。
Pascaline 是有史以來第一臺包含資料攜帶機制的計算器。憑藉該發明,帕斯卡獲得了法國國王賜予的特權——他成為了該國唯一一個准許設計和生產機械計算器的人。
帕斯卡機享有諸多“第一”:它是第一臺投入生產的計算機、第一臺商用計算機、第一臺受專利保護的計算機、第一臺被寫入百科全書的計算機等等,其歷史價值不言而喻。
最初的Pascaline外觀上有6個輪子,分別代表著個、十、百、千、萬、十萬等。只需要順時針撥動輪子,就可以進行加法,而逆時針則進行減法。原理和手錶很像,算是計算機的開山鼻祖了。
除了有6位制的,還有5位濃縮版的,還有8位制,甚至還有10位的。
下面影片展示的是Pascaline的10位制的。當第一個刻度盤(一個列)移動十個刻度時 - 第二個刻度盤移動一個刻度表示十個列的讀數為10 - 當十個刻度盤移動十個刻度時,第三個刻度盤(百列)移動一個刻度代表一個刻度等等:
帕斯卡機最實用的功能是自動進位,進位區是整臺機器最複雜、也是最精妙的部分。帕斯卡機的內部結構剖面圖如下:
其內部結構如下:
以“86+34”為例,首先確保顯示位的各個數字全部為0,這是初始狀態。首先,在十位輸入8,這時需將筆尖插入輸入輪數字8對應的凹槽,順時針轉動輸入輪,直到筆尖觸碰到擋針,無法繼續轉動為止。同理,在個位輸入數字6。這樣,86就顯示在了數字鼓上。按照同樣的辦法,在輸入輪上依次輸入3和4,便得到了最後的結果120。在這次運算中,機器自動完成了從個位到十位、從十位到百位的兩次自動進位。
帕斯卡機的出現讓計算的機械化、自動化成為可能,啟發了之後的大批發明家、科學家,貢獻巨大。
參考資料:
[1]王哲然:《自然科學博物館研究》2020年第2期
[2]清華大學科學博物館:器象 |帕斯卡計算機:世界上第一臺受專利保護的計算機
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整理:直觀學機械
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