Суммирующая машина якобсона год

Во второй половине XVIII века (не позднее 1770 года) суммирующая машина была создана в городе Несвиже. Надпись, сделанная на этой машине, гласит, что она «изобретена и изготовлена евреем Евной Якобсоном, часовым мастером и механиком в городе Несвиже в Литве, Минское воеводство». К сожалению, биографических данных о мастере Якобсоне не сохранилось. Историки вычислительной техники высказывают предположение, что он был одним из ремесленников, которых привлек в Несвиж польский магнат, покровитель искусств и наук Михаил Радзивилл, сделавший этот город своей резиденцией. Зато машина Якобсона, находящаяся в настоящее время в коллекции научных инструментов Музея им. М.В. Ломоносова (Санкт­Петербург), сохранилась достаточно хорошо.

Счетный механизм этой девятиразрядной машины, выполненной в виде латунной коробки размером 342 х 218 х 34 мм, смонтирован на верхней крышке корпуса с внутренней стороны. Вдоль верхнего торца крышки машины (рис. 1) через небольшие круглые отверстия выведено девять поводков, являющихся осями расположенных под крышкой дисков, по периметру которых нанесены цифры от 0 до 9. Концевая часть каждого поводка имеет квадратное сечение, поэтому его можно легко поворачивать с помощью специального ключа. Ниже поводков располагаются круглые окошки, в которых можно читать цифры на дисках при их вращении вокруг собственных осей. Эти диски предназначены для фиксации начальных данных и промежуточных результатов. Еще ниже расположены ряд поводков, над каждым из которых нанесена дуговая шкала с выгравированными на ней по часовой стрелке цифрами от 0 до 9, и ряд окошек считывания, использовавшихся при выполнении операции сложения над любыми числами, сумма которых меньше 109. Производилось это следующим образом.

Специальными ключами, несущими на себе стрелки, поводки поворачиваются до тех пор, пока стрелки не устанавливаются против нужных цифр в каждом разряде машины. Затем ключи отпускаются, и поводки под действием специальной пружины возвращаются в исходное положение, а в окошках считки появляется первое слагаемое. Аналогичным образом набирается и второе слагаемое, и в тех же окошках вычислитель читает результат операции. Установка цифровых дисков в исходное (нулевое) положение осуществляется с помощью еще одного ряда поводков, расположенных ниже ряда окошек считки. Еще ниже находится ряд поводков, предназначенный для выполнения операции вычитания. Над каждым из этих поводков нанесена дуговая шкала, такая же, что и над поводками, предназначенными для сложения, только цифры на ней нанесены против часовой стрелки. Для вычитания из любого числа, которое уже набрано при помощи ряда сложения, необходимо набрать вычитаемое при помощи поводков ряда вычитания. После каждого набора поводки автоматически возвращаются в исходное положение, а результат операции появляется в окошках считывания.

У нижнего торца крышки расположен последний ряд окошек считывания и поводков, на которых под крышкой машины находятся цифровые диски, использующиеся при выполнении операции деления. Над этим рядом может быть установлена съемная линейка, в которую вмонтировано шесть цифровых дисков с соответствующими поводками. Линейка — так же как и верхний ряд поводков с дисками — служит для фиксации исходных данных и промежуточных результатов.

Схема, представленная на рис. 2, иллюстрирует работу машины при выполнении различных операций. При повороте поводка единиц ряда сложений полудиск 1, имеющий по краям 9 зубьев, подобных зубьям корончатого колеса, поворачивается против часовой стрелки. Его зубья входят в зацепление с зубчатым колесом 3 и поворачивают его на столько зубьев по часовой стрелке, на сколько единиц поворачивается поводок. После того как поводок отпускается, полудиск 1 под действием пружины 2 возвращается в первоначальное положение. К зубчатому колесу 3 жестко прикреплены цифровой диск (не показан на рисунке) и длинный палец 4, входящий в зацепление с колесом 5, когда сумма цифр в данном разряде окажется больше 10. Палец 4 выполняет, таким образом, функции механизма передачи десятков (как в машинах Шиккарда и Морленда), поворачивая промежуточное (паразитное) колесо 5 на 36° против часовой стрелки и по часовой стрелке — счетное колесо 6 разряда десятков. Аналогичным образом построены и узлы других разрядов. Заметим, что так же, как в машине Герстена, зубчатые колеса 3 и палец 4 смежных разрядов должны располагаться на разной высоте.

При вычитании полудиск 8 движется по часовой стрелке и входит в зацепление с колесом 3, поворачивая его на необходимое число единиц против часовой стрелки, т. е. в противоположную, чем при сложении, сторону. При этом диск с цифрами также вращается в сторону, обратную той, в которую он поворачивается при установке уменьшаемого и производстве сложения, механизм же передачи десятков остается прежним. Умножение выполняется как последовательные сложения, деление сводится к последовательным вычитаниям, причем количество вычитаний подсчитывается следующим образом.

При вычитании любого числа полудиск 8 поворачивается по часовой стрелке. При этом размещенная в нижней части полудиска плоская пластинка 9 вдавливается в полудиск одним из штырьков 10, расположенных на диске 11 (на обратной стороне этого диска нанесены цифры от 0 до 9, которые и видны в нижнем ряду окошек). Выйдя из зацепления со штырьком 10, пластинка 9 под действием пружины выходит из полудиска 8. Когда последний возвращается в исходное положение, пластинка ударяет своим краем по штырьку 10 и поворачивает тем самым диск 11 на одно деление по часовой стрелке. Такой поворот диска на одно деление происходит при каждой операции вычитания, поэтому в нижнем ряду окошек можно прочитать число произведенных вычитаний, т. е. частное. Заметим также, что над дуговыми шкалами ряда вычитаний нанесена таблица умножения.

Интересной особенностью машины Якобсона было особое устройство, которое позволяло автоматически подсчитывать число произведенных вычитаний, иначе говоря — определять частное. Наличие этого устройства, остроумно решенная проблема ввода чисел, возможность фиксации промежуточных результатов — все это позволяет считать «часового мастера из Несвижа» выдающимся конструктором счетной техники.

Источник

Суммирующая машина якобсона год

Счетная машина Якобсона.

Модель вычислительной машины Якобсона

Одна из первых отечественных счетных машин была создана Евной Якобсоном. Точное время изготовления счетной машины неизвестно, но его можно установить, основываясь на орнаменте и надписях, украшавших верхнюю крышку устройства, способах обработке деталей и других косвенных признаках, позволяющих датировать сохранившуюся модель счетного устройства 18-ым веком.

Внешне изобретение Якобсона представляло собой латунную коробку, длинной 34.2 см, шириной 21.8 см и высотой 3.4 см, располагающуюся на четырех маленьких ножках, высотой около сантиметра. Верхняя крышка была искусно украшена и содержала ряд надписей:

Mechanische Rechnungs Mashine (нем. Механическая счетная машина)

Mechina Mechaniszna do Rachunku (польск. Механическая счетная машина)

Zu der Aufgabe des Addirens, Subtantirens, Multiplicirens, und Devidirens von den Nummer Eins biz kann man hier in der Bruchen zertheilen (нем. Для задачи сложения, вычитания, умножения и деления от числа один до тысячи миллионов, и остающееся от деления можно здесь же расчленить на дроби.).

Erfunden und verfertigen von dem Hebreer Jawna Jacobson, Uhrmacher und Mechanicis in der Stadt Nieswiez in Lithauen, Gouvernement Minsk. (нем. Изобретена и изготовлена Евной Якобсоном, часовым мастером и механиком, в городе Несвиже Литвы, Минское воеводство.).

Именно последняя фраза, несмотря на то, что в ней явно не указана дата создания машины, позволила довольно точно ее определить. Дело в том, что город Несвиж был городом Минского воеводства только до 1793 года, а, следовательно, время изготовления машины должно быть не позднее этой даты. Если принять во внимание расцвет науки и искусства, пришедшийся на 40-80 года 18 века в городе Несвиж, когда под меценатством Михаила Радзивила, избравшего этот город своей резиденцией с 1726 года, было создано огромное число ценных работ, оставивших весомый след в истории искусств, то можно предположить, что и создание счетной машины Якобсона пришлось именно на этот период. К сожалению, точнее оценить дату создания машины не представляется возможно, ввиду отсутствия более развернутых сведений о биографии великого изобретателя.

Модель вычислительной машины Якобсона

Механизм счетной машины закреплялся с нижней стороны верхней крышки, управление осуществлялось с помощью специальных ключей через отверстия в этой же крышке. Всего на верхней стороне устройства располагалось семь рядов отверстий, по девять штук в каждом ряду.

Ряд А использовался для сохранения промежуточных результатов вычисления. Через отверстия этого ряда были выведены девять поводков (H), имевших квадратные сечения (2 на 2 миллиметра). Эти поводки поворачивались с помощью специального ключа. Каждый поводок был жестко соединен с расположенным под крышкой диском (I). На каждом диске (I) были нанесены цифры от 0 до 9, которые просматривались в окошках ряда В. Эти диски не были связаны между собой и с другими частями счетной машины. Единственное их назначение – сохранение промежуточных результатов вычисления для облегчения работы с устройством. Поводки ряда А поворачивали таким образом, чтобы в окошках ряда В отобразилось число, которое необходимо запомнить для использования в последующих вычислениях.

Модель вычислительной машины Якобсона

Ряд С содержал такие же поводки (J), как и ряд А, однако, использовались они для проведения операций сложения и умножения. При этом результат операций не должен превышать 109.

Над каждым поводком ряда С была нанесена дуга с числами, располагающимися по часовой стрелке: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Рядом с дугой находилась надпись, определяющая разрядность цифры. Дуги располагались в порядке возрастания разрядности справа на лево: Hundert Million (), Zehn Million (десятки миллионов), Eines Million (миллионы), Hundert Tausend (сотни чисел), Zehn Taisend (десятки чисел), Eines Tausend (тысячи), Hundert (сотни), Zehn (десятки), Eins (единицы).

Под каждым из поводков ряда С в круглых углублениях находятся квадратные окошки (D). В этих окошках отображается результат проведенной операции.

Операции сложения и умножения на машине Якобсона производились следующим образом. Вводится первое слагаемое, начиная с младшего разряда. Для этого с помощью ключа последовательно поворачиваются поводки J против часовой стрелки. На поводке J жестко закреплена зубчатая гребенка (К), поворачивающаяся вместе с поводком и входящая в зацепление с зубчатым колесом R, закрепленным на одной оси (М) с цифровым диском (N). Таким образом, цифровой диск (N) поворачивался так, что в окошке (D) отображался введенный разряд первого слагаемого. После того, как установочный ключ отпускался, поводок (J) вместе с гребенкой (K) возвращался в исходное состояние под действием пружины (L). Аналогично, вводились следующие разряды первого слагаемого.

Модель вычислительной машины Якобсона

Далее с помощью этих же поводков (J) вводилось второе слагаемое, по описанному выше алгоритму. Если при вводе очередного разряда слагаемого происходило переполнение, то разряд переполнения переносился в старший разряд.

Происходило это так. На оси (М), к которой был прикреплен цифровой диск (N), располагался однозубый диск(Q), входящий в зацепление с зубчатым диском (P) в момент переполнения разряда и поворачивающий его на одно деление. Зубчатый диск, в свою очередь, входил в зацепление с зубчатым диском (Z), поворачивающим цифровой диск старшего разряда на одно деление.

По окончанию ввода второго слагаемого в окошках (D) отображалась сумма, и можно было начинать ввод третьего слагаемого или вычитание какого-либо числа.

Элемент таблицы умножения выгравированный на машине Якобсона

Ряд поводков (I) использовался для установки счетной машины в исходное состояние после проведения операций сложения, вычитания, умножения или деления. Поводки (I) – это стержни (M), на которых закреплены: цифровой диск (N), зубчатое колесо (R) и однозубое колес переноса переполнения (Q). Поворачивая эти поводки, пользователь устанавливал цифровые диски так, чтобы в окошках результата отображались нули.

Если рассмотреть вычитание на уровне устройства механизма счетной машины, то организация вычитания также схожа со сложением. Поводок (W) поворачивал зубчатую гребенку (T), которая входила в зацепление с зубчатым колесом (Z), поворачивая его. При этом поворот зубчатого колеса осуществлялся в противоположную сторону, относительно поворота этого же зубчатого колеса при сложении. После окончания ввода вычитаемого в окошках отображения результата (D) показывался результат вычитания. Если при вычитании величины уменьшаемого разряда не хватало, то от старшего разряда отнималась единица и прибавлялась к младшему. Осуществлялось это автоматически, с помощью того же механизма, который использовался для переноса переполнения при сложении.

Модель вычислительной машины Якобсона

Деление выполнялось, как последовательное вычитание с автоматическим подсчетом количества произведенных вычитаний. Для установки делимого использовались поводки сложения (ряд С), а делитель вводился с помощью поводков вычитания (ряд F) до тех пор, пока в окошках результата не отображалось число, меньшее делителя. При этом количество вводов делителя автоматически отображалось в окошках ряда (G).

Устройство механизма подсчета количества ввода делителя

Автоматический подсчет количества вычитаний происходил следующим образом. Когда водился делитель с помощью поводков ряда (F), одновременно с ними, по часовой стрелке, поворачивались зубчатые гребенки (T). Внизу гребенки располагалась подпружиненная планка. При повороте по часовой стрелке подпружиненная планка задевала за штыри (Y) диска (Х) и заходила в паз гребенки. Когда нижняя часть гребенки отворачивалась от штырьков, подпружиненная планка выходила из паза.

После окончания ввода разряда делителя гребенка (T) под действием пружины (U) возвращалась в исходное состояние, при этом, расположенная в нижней части гребенки, подпружиненная пластинка входила в зацепление со штырьками (Y) диска (X), поворачивая его на одно деление. Диск (X) был жестко закреплен на стрежне (W) с цифровым колесом (V), которое также поворачивалось на одно деление. Таким образом, в окошках ряда (G) отображалось число, показывающее количество вводов всех разрядов делителя.

Как видно из описания, устройство машины Якобсона было удобным для обращения и надежным, а размещение зубчатых колес в несколько уровней делало его еще и компактным. Были продуманы мельчайшие детали, вплоть до маркировки деталей одного разряда одним и тем же знаком, чтобы при разборке и сборке машины, в случае ремонта, они не были перепутаны, и небольших углублений в пазах для ключей установки, позволяющие точно фиксировать поворотные ключи в требуемом положении.

Устройство, изобретенное Якобсоном, было выдающимся достижением научной мысли своего времени и заслуженно занимает почетное место в истории вычислительной техники.

Источник

Счетная машина Якобсона

Одна из первых отечественных счетных машин была создана Евной Якобсоном. Точное время изготовления счетной машины неизвестно, но его можно установить, основываясь на орнаменте и надписях, украшавших верхнюю крышку устройства, способах обработке деталей и других косвенных признаках, позволяющих датировать сохранившуюся модель счетного устройства 18-ым веком.

Внешне изобретение Якобсона представляло собой латунную коробку, длинной 34.2 см, шириной 21.8 см и высотой 3.4 см, располагающуюся на четырех маленьких ножках, высотой около сантиметра. Верхняя крышка была искусно украшена и содержала ряд надписей:

Mechanische Rechnungs Mashine (нем. Механическая счетная машина)

Mechina Mechaniszna do Rachunku (польск. Механическая счетная машина)

Zu der Aufgabe des Addirens, Subtantirens, Multiplicirens, und Devidirens von den Nummer Eins biz kann man hier in der Bruchen zertheilen (нем. Для задачи сложения, вычитания, умножения и деления от числа один до тысячи миллионов, и остающееся от деления можно здесь же расчленить на дроби.).

Erfunden und verfertigen von dem Hebreer Jawna Jacobson, Uhrmacher und Mechanicis in der Stadt Nieswiez in Lithauen, Gouvernement Minsk. (нем. Изобретена и изготовлена Евной Якобсоном, часовым мастером и механиком, в городе Несвиже Литвы, Минское воеводство.).

Именно последняя фраза, несмотря на то, что в ней явно не указана дата создания машины, позволила довольно точно ее определить. Дело в том, что город Несвиж был городом Минского воеводства только до 1793 года, а, следовательно, время изготовления машины должно быть не позднее этой даты. Если принять во внимание расцвет науки и искусства, пришедшийся на 40-80 года 18 века в городе Несвиж, когда под меценатством Михаила Радзивила, избравшего этот город своей резиденцией с 1726 года, было создано огромное число ценных работ, оставивших весомый след в истории искусств, то можно предположить, что и создание счетной машины Якобсона пришлось именно на этот период. К сожалению, точнее оценить дату создания машины не представляется возможно, ввиду отсутствия более развернутых сведений о биографии великого изобретателя.

Механизм счетной машины закреплялся с нижней стороны верхней крышки, управление осуществлялось с помощью специальных ключей через отверстия в этой же крышке. Всего на верхней стороне устройства располагалось семь рядов отверстий, по девять штук в каждом ряду.

Ряд А использовался для сохранения промежуточных результатов вычисления. Через отверстия этого ряда были выведены девять поводков (H), имевших квадратные сечения (2 на 2 миллиметра). Эти поводки поворачивались с помощью специального ключа. Каждый поводок был жестко соединен с расположенным под крышкой диском (I). На каждом диске (I) были нанесены цифры от 0 до 9, которые просматривались в окошках ряда В. Эти диски не были связаны между собой и с другими частями счетной машины. Единственное их назначение – сохранение промежуточных результатов вычисления для облегчения работы с устройством. Поводки ряда А поворачивали таким образом, чтобы в окошках ряда В отобразилось число, которое необходимо запомнить для использования в последующих вычислениях.

Ряд С содержал такие же поводки (J), как и ряд А, однако, использовались они для проведения операций сложения и умножения. При этом результат операций не должен превышать 109.

Над каждым поводком ряда С была нанесена дуга с числами, располагающимися по часовой стрелке: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Рядом с дугой находилась надпись, определяющая разрядность цифры. Дуги располагались в порядке возрастания разрядности справа на лево: Hundert Million (), Zehn Million (десятки миллионов), Eines Million (миллионы), Hundert Tausend (сотни чисел), Zehn Taisend (десятки чисел), Eines Tausend (тысячи), Hundert (сотни), Zehn (десятки), Eins (единицы).

Под каждым из поводков ряда С в круглых углублениях находятся квадратные окошки (D). В этих окошках отображается результат проведенной операции.

Операции сложения и умножения на машине Якобсона производились следующим образом. Вводится первое слагаемое, начиная с младшего разряда. Для этого с помощью ключа последовательно поворачиваются поводки J против часовой стрелки. На поводке J жестко закреплена зубчатая гребенка (К), поворачивающаяся вместе с поводком и входящая в зацепление с зубчатым колесом R, закрепленным на одной оси (М) с цифровым диском (N). Таким образом, цифровой диск (N) поворачивался так, что в окошке (D) отображался введенный разряд первого слагаемого. После того, как установочный ключ отпускался, поводок (J) вместе с гребенкой (K) возвращался в исходное состояние под действием пружины (L). Аналогично, вводились следующие разряды первого слагаемого.

Далее с помощью этих же поводков (J) вводилось второе слагаемое, по описанному выше алгоритму. Если при вводе очередного разряда слагаемого происходило переполнение, то разряд переполнения переносился в старший разряд.

Происходило это так. На оси (М), к которой был прикреплен цифровой диск (N), располагался однозубый диск(Q), входящий в зацепление с зубчатым диском (P) в момент переполнения разряда и поворачивающий его на одно деление. Зубчатый диск, в свою очередь, входил в зацепление с зубчатым диском (Z), поворачивающим цифровой диск старшего разряда на одно деление.

По окончанию ввода второго слагаемого в окошках (D) отображалась сумма, и можно было начинать ввод третьего слагаемого или вычитание какого-либо числа.

Ряд поводков (I) использовался для установки счетной машины в исходное состояние после проведения операций сложения, вычитания, умножения или деления. Поводки (I) – это стержни (M), на которых закреплены: цифровой диск (N), зубчатое колесо (R) и однозубое колес переноса переполнения (Q). Поворачивая эти поводки, пользователь устанавливал цифровые диски так, чтобы в окошках результата отображались нули.

Если рассмотреть вычитание на уровне устройства механизма счетной машины, то организация вычитания также схожа со сложением. Поводок (W) поворачивал зубчатую гребенку (T), которая входила в зацепление с зубчатым колесом (Z), поворачивая его. При этом поворот зубчатого колеса осуществлялся в противоположную сторону, относительно поворота этого же зубчатого колеса при сложении. После окончания ввода вычитаемого в окошках отображения результата (D) показывался результат вычитания. Если при вычитании величины уменьшаемого разряда не хватало, то от старшего разряда отнималась единица и прибавлялась к младшему. Осуществлялось это автоматически, с помощью того же механизма, который использовался для переноса переполнения при сложении.

Деление выполнялось, как последовательное вычитание с автоматическим подсчетом количества произведенных вычитаний. Для установки делимого использовались поводки сложения (ряд С), а делитель вводился с помощью поводков вычитания (ряд F) до тех пор, пока в окошках результата не отображалось число, меньшее делителя. При этом количество вводов делителя автоматически отображалось в окошках ряда (G).

Автоматический подсчет количества вычитаний происходил следующим образом. Когда водился делитель с помощью поводков ряда (F), одновременно с ними, по часовой стрелке, поворачивались зубчатые гребенки (T). Внизу гребенки располагалась подпружиненная планка. При повороте по часовой стрелке подпружиненная планка задевала за штыри (Y) диска (Х) и заходила в паз гребенки. Когда нижняя часть гребенки отворачивалась от штырьков, подпружиненная планка выходила из паза.

После окончания ввода разряда делителя гребенка (T) под действием пружины (U) возвращалась в исходное состояние, при этом, расположенная в нижней части гребенки, подпружиненная пластинка входила в зацепление со штырьками (Y) диска (X), поворачивая его на одно деление. Диск (X) был жестко закреплен на стрежне (W) с цифровым колесом (V), которое также поворачивалось на одно деление. Таким образом, в окошках ряда (G) отображалось число, показывающее количество вводов всех разрядов делителя.

Как видно из описания, устройство машины Якобсона было удобным для обращения и надежным, а размещение зубчатых колес в несколько уровней делало его еще и компактным. Были продуманы мельчайшие детали, вплоть до маркировки деталей одного разряда одним и тем же знаком, чтобы при разборке и сборке машины, в случае ремонта, они не были перепутаны, и небольших углублений в пазах для ключей установки, позволяющие точно фиксировать поворотные ключи в требуемом положении.

Устройство, изобретенное Якобсоном, было выдающимся достижением научной мысли своего времени и заслуженно занимает почетное место в истории вычислительной техники.

Источник

Суммирующая машина якобсона год

Наиболее ранняя из сохранившихся в СССР счетных машин находится в музее М. В. Ломоносова в Ленинграде. Конструкция ее довольно оригинальна и представляет несомненный интерес.

Машина выполнена в виде латунной коробки длиной 34,2 см, шириной 21,8 см и высотой 3,4 см на четырех точеных ножках диаметром 1,6 и высотой 1 см. На богато орнаментированной верхней крышке машины имеется ряд надписей и цифр. Приведем наиболее интересные из этих надписей.

Одна и та же надпись по-немецки и по-польски: Mechanische Rechnungs Maschine; Machina Mechaniszna do Rachunku, т. e. механическая счетная машина.

Надпись по-немецки с включением в ее текст нескольких слов и корней латинского происхождения; она как бы дополняет первую надпись: Zu der Aufgabe des Addirens, Subtantirens, Multiplicirens, und Devidirens von den Nummer Eins bis zu Tausend Millionen und ubrig bleibt von der Division und das kann man hier in der Bruchen zertheilen, т. е. к задаче сложения, вычитания, умножения и деления от числа один до тысячи миллионов и остающееся от деления можно здесь же расчленить на дроби.

Наиболее интересная надпись также составлена из немецких и латинских слов: Erfunden und verfertigen von dem Hebreer Jewna Jacobson, Uhrmacher und Mechanicis in der Stadt Nieswiez in Lithauen, Gouvernement Minsk, т. е. изобретена и изготовлена Евной Якобсоном, часовым мастером и механиком в городе Несвиже в Литве, Минское воеводство.

Время изготовления счетной машины не указано, однако его можно установить. Характер некоторых элементов этой счетной машины — форм отдельных ее деталей, их механической обработки и отделки, шрифтов надписей, орнаментов декоративной гравировки, форм и рисунка накладных декоративных розеток и т. д.— все это дает основание отнести время ее изготовления к XVIII в.

О том, что счетная машина была изготовлена в XVIII в., указывает и последняя из приведенных надписей. В ней Несвиж назван городом Минского воеводства Литовского княжества, на самом деле он был таковым лишь до присоединения его в 1793 г., во время второго раздела Польши, к России. Следовательно, машина не могла быть изготовлена позднее этой даты.

Если обратиться к истории Несвижа, то указанное время изготовления Якобсоном его счетной машины можно определить еще точнее.

В 1726 г. известный польский магнат Михаил Радзивил превратил Несвиж в свою резиденцию. Большой любитель наук и искусств, он основал здесь арсенал, библиотеку, картинную галерею, типографию, где печаталась издававшаяся им газета, начал группировать вокруг себя художников, граверов, оружейников и мастеров многих других специальностей. В числе последних оказался, по-видимому, и Якобсон.

На протяжении 40—80-х годов XVIII в. все эти художники, граверы и мастера выполнили множество ценных работ, оставивших заметный след в истории искусств и ремесленного произ­водства. В эти годы, вероятнее всего, и была построена счетная машина Якобсона. Некоторые элементы декоративной отделки этой счетной машины дают основание считать, что она изготов­лена не позже 1770 г. К сожалению, биографические сведения о Е. Якобсоне не сохранились. В конце XIX в. недалеко от Познани, в местечке Гнезно, в костеле имелась золотая чаша с гравированной надписью, указывающей, что ее изготовил в 1786 г. Ев. Якобсон [18, стр. 138]. Не исключено, что, кроме изготовления часов и других механизмов, Якобсон из Несвижа занимался также и ювелирным делом, подобные случаи в те времена были нередки. Если это действительно был тот же Якобсон, то время изготовления им гнезнинской чаши (1786 г.) служило бы еще одним подтверждением его работы в указанные выше годы, а следовательно, и времени изготовления им счетной машины.

Верхняя крышка

Механизм машины Якобсона

Механизмы машины смонтированы на верхней крышке коробки с внутренней стороны, а на наружной сосредоточены все поводки для осуществления счетных операций и все шкалы.

Вдоль верхнего конца крышки, через специальные отверстия, выведено девять поводков, являющихся осями расположенных под крышкой дисков с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. Концевая часть каждого поводка имеет квадратное сечение, поэтому его можно было легко поворачивать с помощью специального ключа. Точно так же сделаны и все другие поводки, предназначенные для разных целей. Все ли поводки счетной машины поворачивались одним ключом (сечение у всех поводков одно и то же — 0,2 X 0,2 см) или каждый имел свой ключ, сейчас установить трудно, так как не сохранилось ни одного ключа. Ключи, с помощью которых осуществлялись непосредственно счетные операции, имели стрелки, позволявшие останавливать поводки при их вращении против определенных цифр на дуговых шкалах (о них будет речь ниже).

Под каждым из девяти поводков — круглое окошко, в котором можно читать любую из цифр диска при его вращении вокруг оси. Эти диски не связаны ни друг с другом, ни с прочими частями счетного механизма. Предназначены они для фиксирования начальных данных и промежуточных результатов вычислений.

Несколько ниже указанных поводков и окошек на крышке расположены еще девять поводков, над каждым из них нанесена составляющая полуокружность — дуговая шкала с награвированными на ней по часовой стрелке цифрами от 0 до 9. Под каждой из шкал — значение ее цифр: Eins, Zehn, Hundert, Eins Tausend, Zehn Tausend, Hundert Tausend, Ernes Million, Zehn Million, Hundert Million, т. е. единицы, десятки, сотни, тысячи и т. д. до сотен миллионов. Расположены шкалы — по возрастанию значений их цифр оправа налево.

Ниже каждого из этих поводков также имеется по окошку. Здесь они, в отличие от первых, квадратные, хотя и расположены в круглых лунках такого же примерно диаметра, как и окошки первого ряда. Через них читаются цифры, нанесенные на дисках поводков. Этот ряд предназначен для сложения любых чисел — лишь бы их сумма была меньше 109.

Производится эта операция следующим образом. Ключом (или ключами) со стрелкой на шкалах набирается первое слагаемое, для чего на шкале единиц поворотом поводка ключом его стрелка устанавливается на соответствующую цифру единиц, на шкале десятков — на соответствующую цифру десятков, на шкале сотен — на соответствующую цифру сотен и т. д.

После того как ключ отпущен рукой, доведенный на каждой из шкал до нужной цифры, поводок под действием специальной пружины автоматически возвращается в исходное положение, указывая стрелкой ключа на нуль.

В результате такого набора в квадратных окошках (окошках считки) появляется первое слагаемое, а вся машина готова к набору следующего слагаемого. Второе слагаемое набирается таким же путем, как и первое. В результате второго набора в окошках считки появляется сумма двух первых чисел, а машина готова к набору следующего слагаемого и т. д.

Ниже окошек считки расположен один ряд поводков, с помощью которых счетный механизм машины устанавливается в исходное положение, т. е. во всех окошках появляются нули.

Еще ниже расположен другой ряд поводков. Над каждым из этих поводков нанесена дуговая шкала, такая же как и над поводками для сложения, только числа от 0 до 9 нанесены на ней против часовой стрелки. Этот ряд предназначен для вычитания любого числа или ряда чисел из числа, меньшего 10е. Об этом говорят также награвированная под второй и восьмой шкалами надпись «Subtrahierens», что значит вычитание.

Для вычитания из любого числа, которое уже набрано при помощи ряда сложения, необходимо вычитаемое число набрать при помощи поводков на этом последнем ряду. После каждого набора поводки под действием специальных пружин возвращаются в исходное положение, а результат вычитания можно прочитать в окошках считки. Машина находится в исходном положении для следующего сложения или вычитания, так как эти действия можно производить в любой последовательности.

Для фиксации промежуточных результатов и первоначальных данных, кроме первого ряда окошек с поводками, имеется еще специальная съемная линейка, в которую вмонтировано шесть дисков с цифрами от 0 до 9 и соответствующими поводками.

Специальный механизм для умножения чисел в машине отсутствует, но эту операцию с ее помощью также можно производить путем повторного сложения. Для этого над дуговыми шкалами ряда вычитаний нанесена таблица умножения, которую, впрочем, можно использовать и как таблицу деления. Около каждого поводка этого ряда награвирована цифра; около первого поводка — 1, около второго — 2 и т. д. до 9, а над цифрами дуговых шкал еще ряд чисел, свой для каждой шкалы. Например, над поводком, у которого стоит цифра 5, у дуговой шкалы над цифрами 0, 1, 2, 9 стоят такие числа: над 2 стоит 10, над 3 — 15 и т. д. до 45 над 9. Такая таблица умножения нанесена над всеми дуговыми шкалами поводков этого ряда — от 1 до 9.

Кинематическая схема машины Якобсона

Деление выполняется как последовательное вычитание с фиксацией количества вычитаний. Делимое устанавливается при помощи ряда сложения, а делитель набирается последовательно при помощи ряда вычитаний до тех пор, пока в окошках считки либо появятся все нули, либо число меньшее, чем делитель, т. е. остаток. Количество произведенных вычитаний, т. е. частное от деления, читается в окошках считки ряда вычитаний. Пользуясь кинематической схемой машины, покажем, как действует машина при выполнении различных операций.

При повороте поводка единиц ряда сложений поворачивается полудиск 1 против часовой стрелки. По краю полудиска расположены зубья, подобные нарезаемым на храповых колесах. При поворотах полудиска они входят в зацепление с зубьями зубчатого колеса 3 и поворачивают его на столько зубьев по часовой стрелке, на сколько единиц поворачивается поводок. После того как поводок отпускается, полудиск 1 под действием пружины 2 возвращается в первоначальное положение. К зубчатому колесу 3 наглухо прикреплен диск с нанесенными на него цифрами от О до 9, которые и читаются через окошки считки. После набора нужного числа соответствующая цифра и окажется видимой в окошке. При наборе второго числа происходит новый поворот зубчатого колеса 3 и в окошке считки появится сумма двух набранных чисел. Если эта сумма окажется больше 10, вступает в действие механизм передачи десятков. К зубчатому колесу 3 прикреплен длинный палец 4, входящий в зацепление с колесом 5, когда колесо 3 повернется на 10 зубьев. В этом случае палец 4 поворачивает колесо 5 против часовой стрелки на один зуб, а ко­лесо 5 поворачивает колесо 6 на один зуб по часовой стрелке. К колесу 6 прикреплен диск десятков и в окошке считки для десятков появляется единица. Узел для десятков устроен аналогично с узлом единиц и соединен со следующим разрядом точно так же, т. е. при помощи длинного пальца. Так же соединены между собой и все последующие разряды. Описанным путем производится сложение чисел. При вычитании поворачивается по часовой стрелке полудиск 8. Он также входит в зацепление с колесом 3 и поворачивает его на необходимое число единиц против часовой стрелки, т. е. в противоположную сторону, чем при сложении. При этом диск с цифрами также вращается в обратную сторону, чем при установке слагаемого в производстве сложения. Механизм передачи десятков остается прежний. Следовательно, вычитание сводится к повороту колеса 3 в противоположную сторону, чем при сложении.

Деление, как уже говорилось, сводится к последовательным вычитаниям. Количество этих вычитаний подсчитывается следующим путем. При вычитании любого числа полудиск 8 поворачивается по часовой стрелке. При этом размещенная в нижней части полудиска подпружиненная плоская пластинка вдавливается в полудиск одним из штырьков 10, расположённых на диске 11, с обратной стороны которого нанесены цифры от 0 до 9, они и видны в нижнем ряду окошек. Выйдя из зацепления со штырьком 10, пластинка 9 под действием пружины выходит из полудиска 8. И когда под воздействием пружины полудиск возвращается в первоначальное положение, пластинка своим краем ударяет по штырьку 10 и поворачивает тем самым диск 11 на одно деление по часовой стрелке. Такой поворот диска 11 на одно деление происходит при каждом вычитании, поэтому в нижнем ряду окошек можно прочесть число произведенных вычитаний, т. е. частное деления.

В машине имеются еще некоторые детали, которые делают ее работу более надежной. Так, под дуговыми шкалами в рядах сложения и вычитания находятся небольшие углубления, позволяющие точно фиксировать ключ поводка со стрелкой в требуемом положении, т. е. у определенной цифры. Колеса 3, 7, 12 и т. д. снабжены специальными пружинами, предохраняющими их от случайных поворотов.

Схема работы машины

Передача десятков при помощи длинного пальца употреблялась давно, начиная с Шиккарда и Паскаля, но некоторые узлы и детали являются оригинальным изобретением. В первую очередь это относится к механизму получения частного, но этот механизм не лишен существенных недостатков, основной из них состоит в том, что у него нет своей передачи десятков. Поэтому при делении, если в частном получаются большие числа, их трудно фиксировать. Использование полудиска со ступенчатыми зубьями также оригинально решает проблему передачи и установки чисел. Следует отметить еще компактность всего механизма — узлы соседних разрядов расположены на разных уровнях, что существенно уменьшает размеры счетной машины. Все это свидетельствует о том, что счетная машина Якобсона была известным шагом вперед в развитии счетной техники, а самого Якобсона следует считать выдающимся конструктором.

Счетная машина Е. Якобсона использовалась длительное время. Об этом свидетельствуют имеющиеся на ее крышке следы, оставленные поворачивавшими поводки ключами со стрелками. Причем до шестого разряда эти следы особенно глубоки, а далее еле заметны. Это естественно, так как наиболее часто при подсчетах приходится оперировать первыми четырьмя разрядами.

Источник