№5 - 1998

ПЕРВАЯ РОССИЙСКАЯ ИМПЕРИЯ

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.

Рис. 1. Так выглядит счетная машина Якобсона
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.

Рис. 2. Схема работы машины
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.