Древна история на компютрите

    Най-древният инструмент за смятане, който cамата природа е предоставила на разположение на човека, е неговата собствена ръка. Понятията число и фигура са взети не откъде да е, а точно от света около нас.

    Имената на числителните в много езици говорят за това, че у първобитния човек оръдието за смятане са били предимно пръстите. Не случайно в древноруската номераци единиците се наричат "пръсти", десятките - "състави", а всички останали числа - "съчинения". Жест с разтворена ръка е "пет" у много народи. Например, малайското "лима" означава едновременно и "ръка" и "пет".

    От пръстовото смятане води началото си петичната бройна система (една ръка), десетичната (две ръце), двадесетичната (пръстите на ръцете и краката). За много народи пръстите на ръцете остават инструмент за смятане и в най-високите им етапи на развитие.

    Добре била известна пръстовата система в Рим. По свидетелствата на древноримския историк Плиний-старши, на главния римски площад Форума била издигната гигантска фигура на двуликия бог Янус. С пръстите на дясната ръка той изобразявал числото 300, с пръстите на лявата - 55. Двете заедно съставяли броя дни в годината в римския календар.

    В средневековна Европа пълно описание на пръстовото смятане съставил ирландецът Беда Достопочтени. Този начин на смятане се е съхранил на места и по-късно. Историкът и математикът Л.Карпински в книгата "История на аритметиката" казва, че на най-голямата световна хлебна борса в Чикаго предложенията и заявките, както и цените, се обявяват от дилърите с пръсти без нито една дума.

    От древността се употребява още един вид инструментално смятане - с помощта на дървени плочки с нарези (зъбчета). В средните века те се използвал за отчитане и събиране на данъци. Плочката се разрязвала на две равни части, едната оставала у селянина, другата - у този, който събирал налозите. По съвпадението на двете части се водели отчетите за заплащането на налозите. В Англия, например, този начин за отчитане на налозите съществувал до края на XVII столетие.

    Други народи - китайци, перси, индийци, перуанци - използвали за представяне на числата и смятане връвчици с възелчета.

    Всички тези „инструменти” не можели да удовлетворят нарастващите във връзка с развитието на търговията потребности от средства за смятане. Развитието на писмените пресмятания било възпрепятствано от две обстоятелства. Първо, нямало подходящи материали за извършване на изчисленията - глинените и восъчни таблички не ставали за целта, пергаментът бил изобретен чак през V век(пък и бил прекалено скъп). Второ, в тогавашните бройни системи било прекалено сложно писмено да се извършват всички необходими операции. С тези обстоятелства може да се обясни появата на специалния прибор за смятане, известен в древността под името абак...

Римски абак

    Абак се наричала дъска, на която с остър предмет се изработвали улеи и в тях се поставяли някакви предмети (пулове, камъчета), разполагани в получените колонки на позиционен принцип.

    В Древния Рим абакът се появил вероятно през V-VI пр. н.е., и се наричал calculi или abakuli. Той бил изработван от бронз, камък, слонова кост и цветно стъкло. До наше време е запазен бронзов римски абак, на който камъчетата се придвижвали във вертикално издълбани жлебове. Отдолу се разполагали камъчета за смятане до пет, а в горната част имало отделение за камъчета, съответстващи на петорките.

Суанпан

    Китайската разновидност на абака - суанпан – се появила през VI век от н.е.; съвременния тип на този прибор за смятане бил създаден по-късно, вероятно през XII столетие. Суанпанът представлявал правоъгълна рамка, в която паралелно един до друг били прокарани жлебове или пилончета за числа до девет и повече; перпендикулярно на това направление суанпанът бил преграден на две неравни части. В голямото отделение ("земя") на всяко пилонче били нанизани по пет топчета, в малкото ("небе") - по две. Пилончетата съответствали на десетичните разряди.

Соробан

    Соробан - японски абак, водещ началото си от от китайския суанпан, който бил пренесен в Япония през XV- XVI век. Соробанът бил по-прост от своя предшественик.

Линийка на Уат

    Линийката на Уат е първата универсална логаритмическа линийка, способна да извършва различни инженерни пресмятания. Тя била конструирана през 1779 година от английския механик Дж.Уат. Тя получила името "сохо-линийка", по името на местност близо до Бирмингам, където работел Уат. От средата на XVII век с неголям промеждутък били създадени Аритметическата машина на Паскал, машината на Бабидж.

Машина Паскал, механизъм за предаване на десятката

    Аритметичната машина била готова през 1645 година. За разлика от известните инструменти за смятане от типа на абака в аритметическата машина вместо предметното представяне на числата се използвало тяхното представяне във вид на взаимното положение на осите (валове) или колелата, разположени на тези оси.

Модел на сметачно устройство на Леонардо да Винчи

    През 30-те години на 17 столетие в националната библиотека на Мадрид били открити два тома непубликувани ръкописи на Леонардо да Винчи. И сред чертежите "Codex Madrid I", почти изцяло посветени на приложната механика, учените намерили скица на 13-разрядно сумиращо устройство с десетзъбни колела. За рекламни цели то било възпроизведено от фирма IBM и се оказало напълно работоспособно.

Машина на Хил

    През 1857 година американецът Томас Хил създава първата многоразрядна машина. Машината на Хил била двуразрядна и във всеки разряд имала по девет разположени вертикално колонки с клавиши и по зъбчато колело (на рисунката заради нагледността са показани само шест клавиши във всеки разряд). Машината на Хил била изложена в Националния музей във Вашингтон, но конструктивните й недостатъци и малката разрядност не позволили по-нататъшното й разпространение.

Аналитична машина на Бабидж

    През 1834 година англичанинът Чарлз Бабидж изобретява аналитическата машина. Тя се състояла от "склад" за съхраняване на числата, "мелници" - за производство (извършване) на аритметическите действия над числата ("аритметическо устройство"), устройство, управляващо в определена последователност операциите на машината ("устройство за управление"), устройство за вход и изход на данни.

    В аналитичната машина били предвидени три различни начина за извеждане на получените резултати: печатане на едно или две копия, изготвяне на стереотипен отпечатък, пробивки на перфокарти. Аналитичната машина не била построена. Но Бабидж направил повече от 200 чертежа на нейни различни възли и около 30 варианта на общите схеми на машината. При това били използвани повече от 4 хиляди "механични обозначения".

Аналитичната машина на Бабидж е първия първообраз на съвременните компютри.