“Колесо Однера стало основой современных
арифмометров. В дальнейшем на смену арифмометрам пришли настольные механические
и электромеханические машины, а позднее — малые электронные цифровые машины”
[1].
“У механических вычислительных машин счетный механизм
состоит из счетчиков двух типов: 1) счетчик результатов, в котором образуется
при сложении сумма, при вычитании — разность, при умножении — произведение, при
делении — остаток; и 2) счетчик оборотов, который регистрирует количество
ходов машины (в нем при сложении подсчитывается количество слагаемых, при
умножении — один из сомножителей, а при делении получается частное). Ввод
цифровых данных осуществляется вручную с помощью специальных установочных
механизмов, которые бывают рычажными (например, у арифмометра), ползунковыми,
десятиклавишными и многоклавишными. При этом, в зависимости от типа механизма,
время ввода одной цифры в машину колеблется от 1 до 0,2 — 0,25 с”
[2].
Одно из последних важных изобретений в области
механической счетной техники сделал петербургский инженер Вильгодт Однер. В 1874
году он сконструировал колесо с выдвигающимися зубцами [3—5], а затем построил
на его основе счетное устройство. Вскоре стали появляться различные
разновидности арифмометра Однера, одной из которых был широко распространенный у
нас в свое время арифмометр “Феликс”.
Арифмометр “Феликс”
состоял из корпуса и каретки, которую, нажимая на специальный рычаг, можно было
передвигать вправо и влево вдоль корпуса [3]. В крышке каретки имелись две
группы окошек: справа — 13 окошек счетчика результатов (в них при работе на
арифмометре появлялись результаты сложения, вычитания и умножения), а слева — 8
окошек счетчика оборотов (в них при умножении появлялся множитель, а при делении
— частное). Имелись также гасительные барашки, с чьей помощью можно было
установить нули во всех окошках обоих счетчиков. Окошки счетчиков имели номера.
При описании работы арифмометра говорили, что каретка находится в положении
n, если стрелка на крышке корпуса указывала на окошко счетчика оборотов с
номером n.
Внутри корпуса находился барабан Однера,
приводимый во вращение рукояткой и состоящий из девяти основных и
четырех дополнительных колес Однера. При каждом обороте барабана специальный
“толкатель”, связанный с его осью, поворачивал цифровое колесо счетчика
оборотов, находящееся против стрелки на крышке корпуса, на 1/10 полного оборота,
причем при прямом вращении рукоятки в окошке появлялись последовательно белые
цифры 1, 2, ..., 8, 9, а при обратном — красные цифры 1, 2, ..., 7, 8 и белая
цифра 9.
При вычислении a ± b (a и
b — целые) надо было погасить счетчик результатов и поставить каретку в
положение 1. Установив на барабане Однера число a, следовало прямым
оборотом рукоятки перенести его в счетчик результатов. Установив затем на
барабане число b, можно было его с помощью прямого оборота рукоятки
прибавить к a, а с помощью обратного оборота — вычесть из a. Таким
же образом определялась и алгебраическая сумма нескольких
чисел.
Для умножения a на b следовало
погасить оба счетчика и установить множимое a на барабане. Если,
например, b = 437, то, переводя каретку в положение 3, нужно было сделать
четыре прямых оборота (в счетчике результатов появлялось число a • 400),
затем в положении 2 сделать три прямых оборота (в счетчике результатов к a
• 400 добавлялось a • 30) и в положении 1 — семь прямых оборотов (в
счетчик добавлялось еще a • 7). Таким образом, в счетчике оборотов
оказывался множитель (437), а в счетчике результатов получалось произведение. В
данном примере можно было обойтись и меньшим количеством оборотов, сделав в
положениях 3 и 2 по четыре прямых оборота, а в положении 1 — три обратных
оборота:
a • 437 = a • 400 + a • 40 — a • 3.
В 1890-х годах Однер и его компаньон
наладили выпуск арифмометров — по 500 штук в год, причем скоро Однер стал
единоличным хозяином предприятия.
К 1914 году в одной
только России насчитывалось более 22 тысяч арифмометров Однера. Большими сериями
они выпускались и за рубежом. В первой четверти XX века арифмометры Однера
являлись единственными широко применявшимися математическими машинами [5, 6].
Вообще же колеса Однера использовались и в других счетных машинах [1—3, 7],
имеющих существенные конструктивные отличия от арифмометра.
Литература
1. Борковский Б.А., Малиновский Б.Н., Рабинович З.Л.
Вычислительная техника // Энциклопедия кибернетики. Киев: Гл. редакция
Украинской советской энциклопедии, 1975. Т. 1.
2.
Корниенко Г.И. Вычислительная машина клавишная // Энциклопедия
кибернетики. Киев: Гл. редакция Украинской советской энциклопедии, 1975. Т.
1.
3. Детская энциклопедия. М.: Изд-во Академии
педагогических наук РСФСР, 1959. Т. 3.
4. Гутер Р.С.,
Полунов Ю.Л. От абака до компьютера. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Знание,
1981.
5. Печерский Ю.Н. Этюды о компьютерах.
Кишинев: Штиница, 1989.
6. Механические калькуляторы //
Информатика, № 26/2001.
7. Боюн В.П., Походзило
П.В. Вычислительная машина // Энциклопедия кибернетики. Киев: Гл. редакция
Украинской советской энциклопедии, 1975. Т.
1.