Реферат: Рабдология - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Рабдология

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 241 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕР А ЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ ПО РЫБОЛОВСТВУ АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕ Р СИТЕТ Кафедра ин формационных технологий и коммуникаций Реферат п о дисциплине «История вычислительной техники» по теме «Р абдология» Выполнил с тудент группы ЗИУ – 31 Тарасов В. О. 6.01ИУ093 Проверил д оцент Васильева Э. М. АСТРАХАН Ь ПЛАН 1. Жизнь, научная и изобретательная деятельность Джона Н е пера. 2. Создание рабдологии (изобретен ие палочек Непера). 3. Усовершенствования палочек Не пера – два направления. 3.1. Работы Женейема и Люка. 3.2. «Математический орган» Кирхера и Шотта. Жизнь и деятельност ь этих уч е ных. 3.3. Вариант механизации палочек Н епера Самюэлем Морлендом. Жизнь и деятел ь ность Самюэля Морленда. 3.4. Другие варианты механизации п алочек Непера (Грийе, Пти, Ле й польд). 1. Жизнь, научная и из обретательная деятельность Джона Н е пера Как вычислительный прибор абак был прекрасно приспособлен для выполнения операций сложения и в ычитания. Хотя умножение и деление до распространения десятичной систе мы с арабскими цифрами тоже производ и лись на абаке, это был далеко не самый удобный способ выпол нения этих действий. Поэтому понятно то глубокое впечатление, которое пр оизвело крупнейшее изобретение шотландского математика Джона Непера (1550– 1617 гг.) – логарифмы. В письме к М. Мес т лину от декабря 1618 г. И оганн Кеплер писал: «Некий шотландский барон, имя которого я не запомнил, в ы ступил с блестящим достижением, в котором он каждую задачу на умнож е ние и дел ение превращает в чистое сложение и вычитание». Действительно, с помощью логарифмических таблиц можно бы ло сравнительно легко в ы полнять умножения и деления больших чисел. Недостатком была сама нео б ходимость пользования т аблицами. Частично этот недостаток был устранен последующим изобретен ием логарифмической линейки (именно частично, поскольку аналоговый при бор от цифрового рассчитан на получение приближенных чи с ленных результатов). Изобретатель логарифмических таблиц прекрасно понимал их огро м ные достоинства и определенны е недостатки. С целью создания альтернативного способа он изобрет а ет счетные палочки, которые стали называться палочками Непера. Непер писал, что из о брел их для тех, кто предпочитает н е только пользоваться л о гарифмами, а производить операции непосредственно над исходными числами. В основу изобретения Непера был положен широко известный в его время спо соб умножения решеткой. Этот способ был разработан в Индии и получил при мен е ние в ряде стран Вост ока. 400 лет назад город Эдинбург состоял из одной улицы дл иною в милю, п о степенно по днимавшейся от ворот Холирудского аббатства – резиденции шотлан д ских королей до Эдинбургско го замка, возведенного на мрачных и неприступных скалах. Маленькие, гря з ные и узкие боковые улоч ки сбегались к «королевской миле», беря начало прямо в полях и поросших в ереском торфяниках. Подступы к городу защищали за м ки: на юго – востоке возвышался ве личественный Крейгмиллар, на юго – западе одиноко стояла башня Мэ р чистона. Владельцы замков б ыли тесно связаны с жизнью столицы Шотла н дии. Несколько представителей семьи Неперов лэрдов Мэрчистона – были в разные годы м эрами города, членами Тайного совета и судьями. Помощником судьи и управ ляющим Монетным двором был и Арч и бальд Непер – отец великого шотландского математика Джона Непера. Род Неперов принадлежал к числу тех воинственных шотландских кл а нов, которые всю жизнь воевали д руг против друга, против своих или чужих королей. Свое происхождение они вели от стариннейшей семьи графа Ле н нокса. Семейное предание гласило, что изменению фамилии Н еперы обязаны Дональду Ленноксу, который сражался так мужес т венно, что король объявил после бит вы перед войском: Дональд – Na peer (не имее т ра в ных). Джон Непер, восьмой владелец Мэрчистона, родился в 1550 году. Его отцу в то вр емя едва исполнилось 16 лет, мать Джаннет Босуэлл была еще моложе. В детств е и юности Джон отличался нелюдимым и застенчивым характером и не слишко м кре п ким здоровьем. О вос питании мальчика больше всего заботилась мать и ее брат – епископ оркне йский Адам Босуэлл. 20 декабря 1563 года Джон поступает в колледж св. Сальватора старейшего шо т ландского университета Сент Эндрюса. Около 1566 года, после смерти матери, он оказывается в Европе, г де с целью пополнения образов а ния посещает Италию, Данию Францию. Неустойчивая политическая ситу а ция заставляет его в 1751 году вернуть ся в Мэрчистон. В том же году он обручается, а в 1752 году женится на Элизабет С ти р линг. В 1608 году Элизабет Непер умерла. Джон вторично женился – на Агнессе Чи з холм. В 1608 году многочисленное семейство Неперов переехало в Мэрч и стон, где 4 апреля 1617 года закончил св ой жизненный путь Джон Непер, к о торый, по словам английского историка «заслуживает звания Ве ликого Чел о века более, че м любой другой шотландец, когда – либо появившийся на свет». Наиболее выдающимся своим трудом он считал книгу «Простое объяснение о ткр о вений св. Иоанна», выш едший в 1593 году. В течение 30 лет она выдержала 17 изданий в Англии, Голландии, Ф ранции и Германии. Увлекался Непер и астрологией, следствием чего явился «Кровавый альман ах, с о держащий много верн ых предсказаний относительно того, что произойдет в текущем 1647 году. Вмес те с вычислениями дня «Страшного суда» составлено и опубликовано знаме н и тым астрологом лордом Непером Мэрчистонским». Во время войны с Испанией он написал – как мы сейчас сказали бы докладну ю з а писку «Секретные изо бретения, полезные и необходимые для защиты острова сопроти в ления иноземцам, врагам истинной веры». «Секретные изобретения» включали: - зеркало для поджигания вражеских кораблей на расстоянии; - устройство для плавания под водой с различными хитрыми присп о соблениями для внезапного нападе ния на врага (подводная лодка?); - металлическую колесницу, легко и быстро движимую находящимися внутри в оинами, которые поражали врага через маленькие отверстия в ко р пусе колесницы (танк?); - и, наконец, пушку, выстрел которой гарантировал гибель не менее 30000 турок, а «христианам при этом никакого вреда не наносил» (истинно хр и стианское оружие!). Достойными гения Непера были лишь его математические работы. 2. Создание рабдологии (изобретение палочек Непера ). Термин «рабдология» Непер объяснял как «счет с помощью палочек» (впосле дствии этим термином воспользовался К. Перро). Эти палочки под названием «палочек Непера», как и сам метод умножения с их помощью, быстро получили распространение в Европе и были одно время даже более популярны, чем лог арифмы – главное изобр е тение Непера. Счетную доску (или просто лист чистой бумаги) расчеркивали в виде сетки п рямоугольников, разделенных диагоналями. По сторонам сетки (све р ху и справа) записывали сомножи тели, а промежуточные произведения помещали в треугольники так, чтобы ди а гональ разделяла едини цы и десятки (единицы помещались в нижний треугольник, а десятки – в верх ний). Для получения произведений осуществляли суммирование «вдоль диаг оналей», а результат записывали снизу сетки (младшие разряды) и слева от с етки (ста р шие разряды). Непер предложил разрезать «школьную» таблицу умножения на 10 полосок (вк лючая нулевую) и числа разделить диагональю на единицы и десятки. Полоск и наклеивались на деревянные палочки и использовались сл е дующим образом. Пусть требуется умножить 2085 на 4. Для этого брали палочки для цифр 2, 0, 8 и 5 и еще одну – единичную. Против цифры 4 единичной пало ч ки искали произведение 4 на цифры 2, 0, 8 и 5, из которых с оставлено мн о жимое. Суммируя числа как в « gelosia », получаем: 2085 * 4 = 8; (0 + 3); (2 + 2); 0; = 8340. Таким образом, каждая палочка имела на противолежащих гранях полоски дл я н е которой цифры и ее доп олнения до девяти. С помощью «палочек Непера» можно было выполнять не только операцию умн о жения, но и деления извле чения квадратного корня. 3.Усовершенствования п алочек Непера – два направления 3.1. Работы Женейема и Люка Палочки Непера неоднократно усовершенствовались. Это совершенс т вование шло в двух направления х и оказало определенное влияние на последующий ход развития в ы числительной техники. Первое направление развивалось в рамках домеханических вычисл и тельных средств. По существу, эт о те же палочки Непера, точно так же пер е кладываемые ручным способом но отличающиеся формой (брус ки, полоски и т. п.). второе направл е ние – это механические вычислительные устройства, в которых выполнение операции умножения базировалось на той или иной форме испол ьзования палочек Непера. Первую идею усовершенствования счетных палочек дал их изобрет а тель. В первом приложении к «раб дологии» Непера содержится описание н а бора из 200 счетных палочек, позволяющего сразу производить умножение многозначных чисел на многозначные. Пользование таким набор ом более сложно, чем обычным набором счетных палочек, и неэффективно при перемножении небольших чисел. О д нако если разрядность сомножителей велика (Непер приводит пр имер 8 795 036 412 * 3 586 290 741 = 31 541 557 651 113 461 292), то использование такого прибора ускоряет вычи с ления. Наиболее остроумная модификация была предложена в 1885 году двумя францу з скими изобретателями: же лезнодорожным инженером Женейном и с о трудником Музея искусств и ремесел Эдуардом Люка. Набор Ж енейя и Люка с о держал 11 бр усков. Один из них, соответствующий множителю, имел боковую грань, раздел енную на два вертикал ь ны х столбца. Левый столбец разбит на 8 клеток с цифрами 2, 3, …, 9, означающими мн о житель. Правый столбец р азбивался на различное число клеток в зависимости от множ и теля; против множителя 2 были две кл етки с цифрами 0, 1, против множителя 3 - три клетки с цифрами 0, 1, 2 и т. д. У остальных 10 брусков использовались все четыре боковые грани. Каждая их них также разбивалась на два вертикальных столбца. В самом верху грани с права была нап и сана цифр а множимого. Далее правая колонка разбивалась на клетки так же, как и на бр у ске, написанном выше. Произведение однозначных чисел записывается так: верхняя клетка право й коло н ки содержит цифру единиц произведения; в следующих клетках пишутся соседние цифры в поряд ке возрастания. Цифра десятков изображается в левой коло н ке с помощью черного треугольника, вершина которого находится на высоте нужной клетки. Благодаря этому, чит ая цифры резул ь тата прот ив вершин, мы избавляемся от необходимости сложения для пол у чения нужных значений разрядов. Второе направление совершенствования палочек Непера имеет место в рам ках м е ханической вычисл ительной техники. 3.2. «Математ ический орган» Кирхера и Шотта. Жизнь и деятел ь ность э тих ученых Этот удивительный XVII век! Век замечательных открытий и изобр е тений, век становится современной науки, век математич еский, век, когда трудами Фрэнсиса Бэкона и Рене Декарта естествознание начало освобо ж даться от пут теологии; век, когда были созданы маятниковые часы и мо р ской хронометр, микроскоп, телеско п, термометр, ртутный барометр, гигр о метр, счетная машина… XVII век – век Галилео Галилея, Иоганна Кеплера, Исаака Ньютон а, Вильгельма Лейбница, Блеза Паскаля, Джона Непера, братьев Бернулли, Хри стиана Гюйгенса, Роберта Гуака, Антона Левенгука, Роберта Бойля, Жозефа С авера и многих, многих других. В XVII веке поя в ляются первые академии наук - Флорентийская академия опытов ( 1657 г.), Лондонское Королевское общество ( 1662 г.), Парижская академия наук ( 1666 г.); первые государственные обсерватории – в Париже ( 1672 г.) и Гринвиче ( 1675 г.); первые научные журналы – французский «Журн ал ученых» (1665 г.), ан г лийский «Философские труды» ( 1665 г.). «Ах, люди XVII века! Как о сновательно они все знали! Как медленно читали!» (Густав Флобер). Люди XVII века знали все «основательно», но еще не всегда могли о т личать зерна от плевел. Вот почему в то время, когда Робе рт Бойль создавал основы нау ч ной химии, еще дымились реторты в лабораториях алхимиков; «от ец» научной геологии датчанин Н. Стенсен пытался связать свою геол о гическую историю земли с би блейским потопом; гениальный астроном Кеплер составлял гороскопы; вел и кие математики Непер и Н ьютон вычисляли день «Страшного суда» и прихода Антихриста, а книги наря ду с научным с о держанием были полны описаниями невероятных событий, диковинных фактов и неож и данных изобретений… Весьма показательны в этом отношении книги двух отцов – иезуитов - Афан асия Кирхера и Каспара Шотта, трудолюбивых исследователей и неутомимых сочинителей. «Кирхер был человеком, обладавшим необыкновенной эрудици ей, но не любившим тщ а тель ного обдумывания и не терпевших критики», - писал один из его биографов. «О н был одарен очень смелым в о ображением, обширной памятью и колоссальным терпением, но не смотря на это ему не удалось» проверить все фа к ты, изложенные в его книгах». А вот мнение о трудах Шо тта французского писателя и уч е ного Мерсье де Сент – Леже ( 1785 г.): «Я знаю, эти сочинения не свободны от недостатков; их а в тор, если хотите, перегружен множес твом бесполезных, случайных и сме ш ных вещей, но там можно найти любопытные факты, драгоценные на блюд е ния, опыты, заслужив ающие внимания; они могу указать дорогу к открытиям тех, кто б у дет иметь смелость копаться в этой шахте…» В 1688 году была опубликована (после смерти автора) книга Каспара Шотта «Мат ематический инструмент», в которой содержалось описание множительного устройства, изобретенного, по – видимому, его другом Ан а сиусом Кирхером. Конструкция прибора Кирхера – Шотта практически идентична конс т рукциям Шиккарда и Грийе. То лько в «математическом инструменте» 9 цилиндров с н а вернутыми на них таблицами, что поз воляло увеличить длину множимого до 9 десятичных разрядов. Не следует, од нако, забывать, что конструкция Шиккарда была, по всей вероятности, не изв естна Кирхеру и Шотту, а машина Грийе появилась позже (во всяком случае, с публ и кацией о ней Шотт не был знаком: книга Грийе вышла в свет через 7 лет после смерти Шотта). Жизненны е пути Афанасия Кирхера и Каспара Шотта, то пересека в шиеся между собой, то расходившиеся, характерны для «кабинет ных» ученых XVII ст о летия, которые в первую част ь жизни учились сами, а во вторую – учили других. Афанасий Кирхер родился 2 мая 1601 года в Гейсене, он был девятым ребенком док тора теологии Иоганна Кирхера. До 11 лет посещал гейсенскую начальную шко лу и, кроме того, занимался с отцом музыкой, латынью и географией. В 1612 году м альчика перевели в иезуитское училище при стари н ном монастыре Фульда, а еще через ш есть лет, после вступления Кирхера в Орден Иисуса, его зачислили в иезуит ский колледж в Пад е борне. Здесь он изучал математику, физику, логику, философию и языки – гречески й и дре в нееврейский. В 1623 году Кирхер начинает свою преподавательскую деятельность в качеств е учителя греческого языка в Эйхсфельде, но затем вновь в течение 1624 – 1627 го дов из у чает теологию в Ма йнце. По педагогической традиции иезуитов, в соо т ветствие с которой последний год с тудент обязан провести в стенах другого училища. Кирхер переводится в 1628 году в Шнеер, где и получает сан священника. В следующем году он зачисляет ся профессором математики, филосо фии и восточных языков Вюрцбургского университета. О д ним из его студентов и восторженны м почитателем был 23 – летний иезуит Каспар Шотт, с которым молодого пр о фессора связала крепкая дружба. Вскоре, однако, Тридцатилетняя война вмешалась в жизнь университ е та: после победного сражения у Б рейтенфельда шведский король Густав – Адольф в октябре 1631 года занял Вюц бург. Кирхер бежит во Францию, где в Авиньоне продолжает свою педагогич е скую деятельность, а Шот т находит прибежище в одном из итальянских иезуитских ко л леджей. В 1663 году Кирхер стал профессором римской высшей школы иезу и тов (Коллегио Романо). Последующие годы вплоть до смерти, наступившей 27 ноября 1680 года, он жил почти безвыездн о в Риме. Шотт после окончания колледжа долгие годы преподавал моральную теолог ию и математику в Палермо, в 1651 – 1653 годах был ассистентом Кирхера в Коллеги о Романо, а затем профессором математики и физики в иезуитской школе ро д ного Вюцбурга. Умер Каспар в 1666году. Из– под трудолюбивых перьев Кирхера и Шотта вышло большое количество п ухлых фолиантов – учебников, монографий по отдельным вопросам науки и т ехники и просто пестрых собраний фактов, рассказов, дом ы слов. Заметим, что все сочинения Шо тта могут рассматриваться в основе своей как сокращенное излож е ние рукописей Кирхера. Какие только вопросы в них не затронуты! Арифметика, геометрия, тригонометрия, алгебра, учение о логарифмах, астр ономия, хронография, география, акустика, диоптрика и катоптрика, м е ханика, статика, гидрология, гидротехника, пиротехника, криптография, фо р тификация, топография, химия, архитектура, строител ьная механика, музыка, телескоп, микроскопы, трубы для тугоухих, магниты и их свойства, гидравлические органы, автоматы, пневматические машины, в о долазные колокола, военн ая тактика и стратегия и т. д. Но, кро ме того, там говорилось об астр о логии, о симпатиях между неодушевленными телами, о вечных дви гателях, о медицинском чародействе, о физио г номике, о различных видах гадания, об ангелах и демо нах, привидениях и кентаврах, сатирах, нимфах и великанах, бесноватых, лик ан – тропах, о фокусах с картами и стаканами, о редких медицинских рецепт ах, о статуях, которые гов о рят и двигаются, о палингенезе – способе во с крешения растений из пепла и пр. Иногда среди вороха сведений блеснет «алмазное зерно»: первые удачные попы т ки расшифровки египетских иерогл ифов, «блошиное стекло» - нехитрый увеличительный прибор с двояковыпукл ой линзой, изобретенный Кирхером в 1666645 году; первое описание воздушного на соса Отто фон Герике, помещенное с согласия автора в одну из книг Шотта; ру пор – громк о говоритель – здесь Кирхер оспаривал авторст во с Сэмюэлем Морлендом, н а конец первая попытка механизации «неперовских палочек» - при бор, изобр е тенный, вероят но, Кирхером, но популярно описанный Шоттом в книге « Organum math e maticum » ( 1668 г.). Таким образом, в приборе Кирхера – Шотта был «механизирован» пр о цесс подбора «палочек» для пре дставления необходимого множимого и расширен диапазон «предст а вимых чисел». 3.3. Вариант механизации палочек Непера Самюэлем Мо р лендом. Жизнь и деятельность Самюэля Морлэнда. Несколько разновидностей счетных машин было пост роено в 60 – ые годы XVII в . в Великобритании. Потребность в такого рода устройствах была связана с ускорением общественно – экономического развития после рев о люции 1648 г., а также с некоторыми специфическими для Великобритании т ого времени особенностями, такими, как относительно слабая (по сравн е нию с Францией и Германией) м атематическая подготовка в школах и даже университетах. Интересный вариант механизированных «палочек» предложил в XVII веке Сэм ю эль Морлэнд, крупный англий ский изобретатель и инженер. Судьба сэра Сэмюэля полна взлетов и падений. Сын скромного сельского свя ще н ника, он в 1649 году оконч ил один из колледжей Кембриджа и был оставлен в университете в качестве репетитора. Вскоре Морлэнда зам е тил государственный секретарь Джон Терло. По его рекомендаци и молодого магистра включают в состав английского посольства, оправляв шегося в Швецию. В свиту руководителей посольства лорд – хранителя Боль шой п е чати Англии Уайтло ка подбирали людей образованных и внешне привлек а тельных, способных произвести благоприятное впечатление на юную ко р о леву Христину и ее канц лера, многоопытного Акселя Оксеншерну. Видимо, Морлэнд неплохо зарекоме ндовал себя на дипломатическом поприще, п о скольку в «Журнале шведского посольства» Бальстрод У айтлок характериз о вал е го как «очень воспитанного человека и превосходного ученого, скро м ного и почтительного, в сове ршенстве знающего латынь и к тому же изобретател ь ного механика». После возвращения в Англию Морлэнд становится секретарем Терло, а в мае 1656 года в ранге «чрезвычайного посла» отправляется с поручением Кромвел я к герцогу Савойскому. Морлэнд должен был убедить герцога – католика о тменить религиозные гонения на членов протестантской секты вал ь денсов в долине Пьемонта. Дипло матическая миссия Морлэнда успешно завершилась в конце 1656 г о да. В Англии Морлэнд вновь занимает пост секретаря Терло. Однажды он стал сл у чайным свидетелем бесед ы Кромвеля с государственным секретарем и неким сэром Р и чардом Уиллисом. Они обсуждали под робности заговора, цель которого заключалась в том, чтобы склонить будущ его короля Карла II и е го брата произвести высадку на берег Суссекса и убить их. Кромвель, обнар ужив Морлэнда, который притворился спящим за своей конторкой, выхватил к инжал, чтобы убит шпи о на. Однако Терло клятвенно уверил лорда – протектора, что его секретарь про вел подряд две бессонные ночи и, конечно, заснул за своим рабочим столом. В мешательство Терло спасло Морлэнду жизнь, но он, будучи смертельно оскор бленным, начинает двойную игру: сначала тайно сообщает Карлу II о заговоре, а затем, захватив к ое – какие с а мые важные д окументы , бежит к нему в Голландию. Карл милостиво встр е тил Морлэнда: он возвел его в звани е баронет и обещал быстрое продвиж е ние по службе. Однако это обещание выполнено не было; Морлэнд пол у чил лишь пост почтмейстера и пенсию в 500 футов стерлингов, однако, запута в шись в долгах, вскоре был вынужден продать и пенсию и пост. «И тогда, - пишет Морлэнд в св о ей авт обиографии, - разочаровавшись в во зможности повышения по службе и получения како – либо недвижимости, я п освятил себя математике и таким экспериментам, которые могли бы достави ть уд о вольствие королю». Так начинается второй период жизни Морлэнда, похоронивший средней руки г о сударственного служащего и открывший выдающегося механика. В 1661 году Сэмюэль Морлэнд обращается за своим первым патентом на «машину для подъема воды из шахт силой воздуха и пороха совместно». Первые конст рукции изобретения оказались неработоспособными, как, впр о чем, и аналогичные «пороховые маши ны» Дени Папена. Но после нескол ь ких лет напряженной работы ему удается создать превосходный насос, им е нующийся в наши дни «насосом плунжерного типа». В январе 1673 года Морлэнд успешно демонстр ирует его работу королям и высшим чинам А д миралтейства в Вулвическом доке и вскоре по заказу Кар ла II строит «вод я ную машину», которая подава ла воду из Темзы в Виндзорский замок. Но не только насосы и другие средства подъема воды были предметом заняти й Морлэнда в этот период – он берется за любую работу, лишь бы она хорошо оплачивалась: вставляет зеркала в оливковые рамы, подряжается следить з а работой печатного станка, берет патент на «металлический камин» и т. д. Кульминационный момент в жизни сэра Сэмюэля – присвоение ему звания ко ролевского «магистр меканикорум». Но так как это звание не сопровождало сь денежным вознаграждением, Морлэнд был по– прежнему добывать свой хл еб изобрет е ниями. В 1682 году Карл II , узнав, что Людовик XIV собира ется строить «водяную машину» для подъема воды из Сены к садам Версаля, п осылает Мо р лэнда во Фран цию. Там королевский «магистр мека никорум» представляет свой проект машины и ведет с фра н цузскими чиновниками нескончаемые переговоры о строительстве на сосных станций, а затем неожиданно возвр а щается в Англию. Причиной внезапного отъезда Морлэнда было то, вероя т но, его нов ое изобретение ( «машина для подъема воды на любую высоту с помощью силы п ара»), о которой он спешил рассказать королю. Машину Морлэнду построить н е удалось, и он довол ь ство вался лишь изложением ее идеи в книге, выпущенной им в 1685 году в Пар и же. После возвращения в Англию Морлэнд продолжает заниматься изобр е тательством, но уже с меньшим ус пехом и живет главным образом на скромную короле в скую пенсию. Конец жизненного пути Сэмюэля Морлэнда был печальным: он ослеп и умер в о диночестве, мучимый раскаянием в своем предательстве, умер 30 д е кабря 1695 года. Как человек сэр Сэмюэль особых симпатий не вызывает – он был сл а бохарактерным, до болезненног о тщеславен, зависим от чужого мнения и трусоват. Но как изобретатель он и меет не так уж много равных себе в богатом на изобретател ь ские таланты XVII столетия. Помимо насосов и па ровых машин, ему принадлежит авторство сохранившегося до нашего времен и р у пора – громкоговори теля; устройства для «улавливания звуков» (прообраза современного акус тического локатора), кабестана для поднятия тяжелых якорей и т. д. Морлэнд занимался математикой, криптографией, фортификацией и выпустил около д есятков книг по различным в о просам. Особый интерес Морлэнд представляет как изобретатель первых английски х сче т ных машин. Таких маш ин было три. Первая предназначена для решения треугольников и нахождени я значений тригонометрических фун к ций. Со второй машиной – суммирующей – мы уже познакомились ранее. Наконец, третья машина представляла собой попытку м е ханизации «палочек Непера». Суммирующее устройство Морлэнда – одна из простейших (если не самая пр о стая) механических конструкций. Точнее, она может быть наз вана квазимеханической – в ней отсутствует передача десятков (десятки не передаются в старший разряд, а подчитываются специальным счетчиком и ручным способом вводятся в старший разряд). Суммирующее устройство, назв анное Морлэндом «арифметическим инструментом», было сконструиров а но в 1666 г. оно содержит девять одноразрядных, каждый из которых и меет свой счетчик оборотов . все это выполнено наиболее простым и в то е вр емя эффективным способом. Одноразрядные счетчики представлены однозуб ым колесом, а счетчики оборотов – колесами с десятью зубцами (один оборо т однозубого колеса поворачивает на 1/ 10 оборота колесо сче т чика). Прибор ориентирован на денеж ные подсчеты: шесть счетчиков предназначены для подсчета единиц, десятк ов сотен и т. д. фунтов стерлингов, а три сче т чика – для подсчета шиллингов, пенсов и фартингов. В ка ждом разряде подсчеты ведутся независимо, а результаты (по данным счетчи ков оборотов) потом п е рен осятся в старший разряд. В 1666 г. Морлэнд изобретает устройств о, названное им «Новым множительным инструментом». Оно было изготовлено в нескольких экземпл я ра х, один их которых был подарен английскому королю Карлу II , а другой – Козимо III Медичи (Фл о ренция). В устройстве Морлэнда палочки Непера приобрели форму дисков. Л и цевая сторона одного диска соо тветствовала одной палочке (т. е. Содержала таблицу умножения одн о значного числа на однозначные), а обратная сторона – другой пало ч ке (на одном диске были палочки «0» и «9», на другом – «1» и «8» и т. д .). Т аким образом, десять дисков представляли двойной набор (20 шт.) палочек Непера. 11 – й диск предназначал ся для и з влечения квадра тного корня. Цифры на дисках располагались. Таким образом, чтобы единицы и десятки находились на противополо ж ных концах круга. Диски были насажены на полукруглые оси в верхней части множительного устройства. Хотя «множительная машина» Морлэнда на самом деле лишь упрощ а ла считывание промежуточных резу льтатов, современники находили ее «весьма и с кусной». 3.4. Другие варианты механизации палочек Непера Вслед за Кирхером и Шоттом цилиндрическую форму «палочек» и с пользовали в своих счетных устрой ствах и другие изобретатели. В XVII веке это сделал Рене Грийе, часовой мастер Лю довика XIV , опубликова вший в «Журнале ученых» за 1678 год опис а ние «Новой арифметической машины». Она представляла собо й сочетание суммирующего механизма Паскаля с «ц и линдром Непера». Машина состояла и з суммирующей части и множительного устройства, представляющего с о бой семь свернутых в цилинд ры палочек Непера. Известно, что Грийе демонстрировал ее работу в монаст ыре св. Жана Латранского и впоследствии изготовил еще одну усовершенств ованную к о пию машины. Изо бретатель дал описание внешнего вида машины в своей книге «Математичес кие редкости», вышедшей в 1673 г. Примерно в те же годы популярностью пользовался «барабан Пти», названны й по имени его изобретателя Пьера Пти (1594 – 1677 гг.), генеральн о го инспектора по фортификациям, др уга Паскаля и большого любителя то ч ных наук. Пти наклеил полоски бумаги с начерченными «палочка ми» на картонные ленты и заставил их двигаться вдоль оси ц и линдра. В 1727 году немецкий механик Якоб Лейпольд видоизменил «барабан Пти», пр и дав ему десятиугольную ф орму. Якоб Лейпольд родился 25 июля 1674 года в Планице, в семье талан т ливого самоучки – ремесленника. И з – за стесненных материальных обстоятельств Лейпольду не д о велось много учиться; он слушал нек оторое время лекции по математике в Иене, затем штудировал теологию в Ви ттенберге. Когда деньги, отпущенные ему семьей на обучение, подошли к кон цу, Ле й польд решил возвра титься в родной город, но, заехав по дороге в Лейпциг, он не удержался от искушения пр о слушать несколько лекций в универ ситете и изменил свое решение: он снова будет учиться. Лейпольд поступает в Лейпцигский университет на богословский факульте т и одновременно работает как репетитор – математик. Позже он н а чинает изготавливать на прода жу различные приборы и инструменты. В это время, к счастью, нашелся некий л иценциат Зелигман, который наставил Лейпольда на «путь истинный», сказа вши, сто «Лейпциг имеет достаточно проповедников, но ни одного ма с тера, который бы поставил ремес ло Непер математическую и физическую основу». Лейпольд решает отказаться от духовной карьеры и стать профессиональн ым м е хаником. Так как у не го не было денег для открытия мастерской, он решил «поправить обстоятель ства женитьбой», и в 1701 году женился на дочери оружейника из Лукки. Тесть «д обыл » для него место эконома в Лейпцигском лазарете, что дало возможнос ть Лейпольду жить безбедно и заниматься в свое удовольствие любимой м е ханикой. Лейпольд в основном конструировал и продавал «ходовую продукцию» - возд у ш ны насосы. Это позволил о ему открыть механическую мастерскую, уже после тог как в 1713 году умерла е го первая жена, а сам он лишился ме с та в лазарете. В 1715 году Якоб Лейпольд зачисляется механиком Лейпцигского ун и верситета. Его имя и машины приобре тают все большую известность – он избирается почетным членом Академии наук в Берлине, получает титулы прусского комме р ческого советника и горного совет ника польского короля. Последние годы жизни Лейпольд посвящает обуч е нию молодежи основам теорет ической и прикладной механики, зан и мая пост директора технической школы. Но все же не машины и не преподавательское искусство принесли сл а ву Якобу Лейпольду, а многотомн ая энциклопедия технических знаний под общим названием « Theatrum machinarium » - «Описание различных маши н», над которой он работал с 1722 года до самой смерти, наступившей в январе 1727 года. Из девяти томов «Оп и сания…» при жизни автора вышли первые семь. В книгах Лейпольда собраны сведения обо всех машинах и инструме н тах, известных к 20 – массовая ку льтура годам XVIII столе тия. Сочинения Лейпольда написаны не на классической латыни, а по – неме цки и поэтому доступны не только ученым, но и пр о стым ремесленникам. Долгие годы эти книги служили учебн и ком и справочнико м как для начинающих, так4 и для опытных изобретателей и м е хаников. Известно, например, что ве ликий Уатт специально изучил немецкий язык, чтобы познакомиться с описа нными Ле й польдом паровы ми машинами. Одна из книг энциклопедии, вышедшая в 1727 году и полностью посвященная инс трументальным средствам вычисления, может рассматриваться как первая в мире мон о графия по вычи слительной технике. В ней среди многочисленных вычислительных устройс тв и машин Лейпольд описал несколько собственных из о бретений. Счетная машина Лейпольда основана на принципе «переменного пути зубча тки». Здесь в начале движения приводной ручки машины зубья зубч а той репки сцеплялись с колесом основного счетчика и поворачивали его на определенный угол, а момент расцепления определялся путем, ко торый проходил по ступенчатой пластинке специальный кулачок, связанны й с устро й ством ввода. Маш ина Лейпольда между прочим была первой счетной маш и ной круглой формы. Наиболее оригинальную конструкцию из всех суммирующих устройств XVII – XVIII вв. имел рабдологический аба к, изобретенный во Франции Кл о дом Перро (1613 - 1688). Рабдологический абак – отдаленный предшественник счислителя Ку м мера, хотя сам Куммер, по всей вероятности, никогда не знал о Перро и он ориентировался на су м мирующее устройство Слонимского. Клод Перро (брат знаменитого сказочника Шарля Перро) получил известност ь как архитектор (по его проекту была построена «Колоннада Пьеро»,соедин ившая Лувр и Т ю ильри), физ ик (он был автором четырехтомного «Эссе по физике») и изобретатель. Его кн ига, содержащая описание сдела н ных им открытий («Сборник большого числа машин» собственного сочин е ния) , вышла в свет у же после смерти автора, в 1700 г. одни из из о бретений и был «рабдо логический абак». «Я назвал эту машину рабдологический абак, - писал Перр о, - потому что древние называли абаком небольшую доску, на которой написаны цифры, а рабдологией – науку вы полнения арифметических операций с помощью маленьких п а лочек с цифрами». Перро впервые отказался от исполь зования в вычислительной технике зубчатых колес и заменил их зубчатыми рейками. Это позволило значительно умен ь шить размеры суммирующего устройства (длина 15 см, ширина 7, 5 см). Характеризуя в целом прибор Перро, остается только сказать, что он не пол учил распространения. Причина, по – видимому, заключалась в недост а точной надежности конструк ции при постоянной эксплуатации. Использование подпр у жинных крючков (а они применялись н е только для переноса, но и для фиксации реек в положениях, соответствующ их вводимым числам) были ненадежным, особенно для мех а ники XVII в. Жан Лэпэн, также придворный механик и часовщик, но уже в последние годы до л гого правления Людовика XIV , а в 1720 г. приезжал в Лондон и демонстрировал свои изоб ретения королевскому двору. Вычислительное устройство, сконс т руированное Лепэном и названн ое им «арифметической машиной», было постро е но в 1725 г. Как и большинство других счетных устройств его времени, «арифм е тическая машина» была ориенти рована на денежный счет: 10 разрядов и с пользовались для подсчета ливров, а два – для су и денье. Н овшествами были наличие одноразрядного счетчика для подсчета числа вы читаний при делении, а также двух рагистров для записи промежуто ч ных результатов. Оригинальную конструкцию имела машина Якобсона. Впервые она описана бы ла в работах. Изобретатель машины – Евна Якобсон, часовой мастер из меха ник из г. Несвижа. Стиль декоративной отделки (машина выполнена в виде лат унной коробки с богато ор и ентированной верхней крышкой) свидетельствует, что, по всей в ероятности, она изгото в л ена не позже 1770 г. Машина оперировала с числами длиной 9 десятичных разрядов и пре д назначалась для сложения масс овая культура вычитания. Изобрета тель сч и тал целесообраз ным использовать ее также для умножения. Выполнение пе р вой из этих операций облегчалось н аличием таблицы умножения, нанесенной на верхнюю крышку машины. При выполнении операции деления машина Якобсона подсчитывала количест во вычитаний делителя из делимого. Давая общую оценку конструкцию машины Якобсона, прежде всего отм е тим, что в своей основе она бази руется на классической схеме зубчатых передач для производства сложен ий (вычитаний) и переноса десятков, во с ходящей к машине Шиккарда. Однако Якобсон не копирует эту схему, а вносит в нее оригинальный элемент – полудиск, используемый для ввода и являющийся первым звеном в системе зубч а тых передач. Машина содержала одноразрядный механизм подсчета числа вычитаний д е лителя из делимого и име ла (так же как машина Шиккарда) отдельный механизм для записи промежуточ ных результатов. Оригинальным был сп о соб набора (ввода) чисел с помощью специальных ключей. По – видимому, конструктор набрал его, чтобы минимизировать прилагаемые уси лия при выполнении таких сложений (в ы читаний), когда несколько раз задействован механизм перен оса десятков. Ключ – это рычаг, и его можно сделать таким, чтобы усилия не ощущались. Отметим, наконец, еще одну, быть может, самую важную черту маш и ны Якобсона – она была надежной и удобной в работе и, как следствие этого, практически используемым устрой ством. О практическом использовании свидетельствуют глубокие следы от ключей для ввода на верхней крышке машины. Итак, в XVII – XVIII вв. б ыли предложены следующие формы механ и ческой реализации палочек Непера: цилиндры, барабан, диск и и концентр и ческие круг и. Ни одна из этих форм не обладала заметными преимуществ а ми, а все они в целом были недостаточно эффективными (хотя все – таки п о лезными для отдел ьных групп пользователей). Малоэффективным было та к же умножение путем последователь ных сложений на суммирующих маш и нах. О реальной механизации умножения можно говорить только примен и тельно к арифмом етрам. Список использованной литературы 1. Апокин И.А., Майстров Л. Е. Развитие вычислительной техники. 2. Гутер Р.С., Ползунов Ю.Л. От абака до компьютера. «Знание», М, 1981
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Измена может быть только в официальном браке.
А без него это называется кастинг.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Рабдология", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru