מבוא
ההיסטוריה של המחשוב והאוטומציה מרתקת, והכל התחיל בהמצאת מכשירים מכניים לביצוע חישובים. המכשיר הראשון שכזה היה אבוקסיס, שהומצא על ידי הסינים לפני יותר מ-5,000 שנים. החשבונייה שימשה לביצוע פעולות אריתמטיות בסיסיות והיה בשימוש נרחב באסיה ובמזרח התיכון לפני הופעת המחשבון המכני. המחשבון המכני היה המכשיר הראשון שיכל לבצע כפל וחילוק וסלל את הדרך למחשב המודרני, בו אנו משתמשים כיום. במאמר זה, נחקור את ההיסטוריה של המחשבון המכני הראשון, המצאתו והשפעתו על המחשוב המודרני.
המחשבונים המכניים הראשונים
המחשבון המכני הראשון היה הפסקלין, שהומצא על ידי המתמטיקאי הצרפתי בלייז פסקל בשנת 1642. פסקל היה רק בן 19 כשהמציא את המכונה, שנועדה לסייע לאביו, שהיה גובה מסים, לבצע חישובים מורכבים מהר יותר. בצורה מדויקת. הפסקלין הייתה קופסת פליז בגודל של קופסת נעליים, עם חוגות ממוספרות שניתן היה לסובב אותן כדי לייצג את ספרות המספרים המחושבים. המכונה השתמשה בסדרה של הילוכים ומנופים כדי לבצע חיבור וחיסור. למרות שהפסקלין היה שיפור משמעותי לעומת החשבונייה, הוא היה רחוק מלהיות מושלם. לדוגמה, המכונה יכלה רק להוסיף ולחסיר, והגלגלים נטו להתבלות במהירות, מה שהקשה על חישובים מדויקים.
ההתפתחות המשמעותית הבאה בהיסטוריה של מחשבונים מכניים התרחשה בשנות ה-70 של המאה ה-19 כאשר המתמטיקאי הגרמני גוטפריד וילהלם לייבניץ המציא את החשבון המדורג. החשבון המדורג היה שיפור על הפסקלין, בכך שהוא יכול לבצע כפל וחילוק כמו גם חיבור וחיסור. המחשבון השתמש במנגנון תוף מדורג לביצוע הכפל, מה שאיפשר תוצאות מהירות ומדויקות הרבה יותר מהפסקלין. עם זאת, כמו הפסקלין, החשבון המדורג עדיין היה נוטה לבלאי, והוא היה מוגבל בגודל המספרים שהוא יכול לחשב.
לידתם של מחשבוני סיכות מכניים
המחשבון המכני הראשון שהשתמש בפינים לייצוג מספרים הומצא על ידי המתמטיקאי האנגלי תומס דה קולמר בשנת 1820. המחשבון של דה קולמר נקרא אריתמומטר, והוא היה הרבה יותר מתקדם מכל מחשבון מכני קודם. ה-Arithmometer השתמש בסדרה של פינים ממוספרים על גליל שניתן היה לסובב כדי לייצג את ספרות המספרים המחושבים. המכונה גם השתמשה בסדרה של מנופים וגלגלי שיניים כדי לבצע חיבור, חיסור, כפל וחילוק. בניגוד ל-Pascaline וה-Sted Accounter, ה-Aritmometer היה הרבה יותר חזק ומדויק. המכונה הייתה בשימוש נרחב במשך יותר ממאה שנים והייתה המחשבון המכני הפופולרי ביותר במאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20.
מחשבוני פינים משופרים
אולם האריתמומטר לא היה המילה האחרונה במחשבונים מכניים. במהלך העשורים הבאים, ממציאים רבים ביצעו שיפורים במכשיר, שהפכו אותו למדויק ויעיל יותר. אחד מממציאים כאלה היה צ'ארלס באבאג', שלעתים קרובות מיוחס לזכותו שהמציא את המחשב הראשון בעולם. המכונה של באבאג', שאותה כינה המנוע האנליטי, מעולם לא הושלמה, אבל היא הקדימה בהרבה את זמנה. המנוע האנליטי היה מסוגל לבצע חישובים מורכבים באמצעות כרטיסי ניקוב, מושג שישמש מאוחר יותר במחשבים האלקטרוניים הראשונים.
אחד השיפורים המשמעותיים ביותר למחשבונים מכניים הגיע בשנת 1875, כאשר המהנדס השבדי ווילגודט אודנר המציא את אריתמומטר אודנר. ה-Odhner Arithmometer היה שיפור עצום לעומת דגמים קודמים, מכיוון שהוא היה הרבה יותר מהיר ואמין. המכונה השתמשה בסדרה של גלגלי שיניים ומנופים מחוברים זה לזה כדי לבצע חישובים, מה שאיפשר לחשב מספרים הרבה יותר גדולים ממה שהיה אפשרי במכונות קודמות.
מחשבונים מכניים במאה ה-20
מחשבונים מכניים נותרו פופולריים גם במאה ה-20, גם לאחר המצאת המחשבון האלקטרוני בשנות ה-60. למרות שהמחשבונים האלקטרוניים היו מהירים ויעילים הרבה יותר מעמיתיהם המכניים, מחשבונים מכניים עדיין היו פופולריים בתעשיות מסוימות, כגון פיננסים וחשבונאות, שם הם הועדפו בשל אמינותם ועמידותם.
אחד המחשבונים המכניים המפורסמים ביותר היה מחשבון Curta, שהומצא על ידי המהנדס האוסטרי קורט הרצשטרק בשנות ה-40. מחשבון Curta היה מכשיר כף יד קטן שיכול לבצע חיבור, חיסור, כפל וחילוק. המכונה הייתה פופולרית להפליא בקרב מהנדסים ומדענים, והיא הייתה בשימוש נרחב בתעשיית התעופה והחלל במהלך שנות ה-50 וה-60.
סיכום
המצאת המחשבון המכני הייתה אבן דרך משמעותית בהיסטוריה של המחשוב והאוטומציה. זה סלל את הדרך למחשב המודרני, שחולל מהפכה כמעט בכל היבט של החיים המודרניים. המחשבון המכני לא היה מושלם, אבל זה היה שיפור משמעותי בהשוואה לאבוקסיס ומכשירים קודמים אחרים. השימוש בסיכות לייצוג מספרים היה התפתחות משמעותית במיוחד, שכן הוא אפשר חישובים מהירים ומדויקים הרבה יותר ממה שהיה אפשרי במכונות קודמות. כיום, מחשבונים מכניים מיושנים במידה רבה, אך הם נותרו תזכורת מרתקת לכושר ההמצאה וההתמדה של הממציאים שאיפשרו אותם.
