Urządzenie, które zmieniło oblicze matematyki

Obliczanie wydatków, naliczanie oprocentowania kredytu, dodawanie podatku czy marży to działania, które niejednokrotnie wykonujemy każdego dnia przy pomocy sprzętu, który 40 lat temu zrewolucjonizował oblicze matematyki - kalkulatora. Choć jego podstawowe zastosowanie nie zmieniło się od wielu lat to ilość skomplikowanych funkcji ewoluowała dzięki technologicznej rewolucji XX w.

Historia powstania kalkulatora sięga czasów II wojny światowej, kiedy w 1941 roku Konrad Zuse ukończył w Niemczech prace nad maszyną nazwaną, Z3, która wykonywała obliczenia na liczbach binarnych zapisanych w reprezentacji, nazywanej dzisiaj zmiennopozycyjną, sterowane programem zewnętrznym podawanym za pomocą perforowanej taśmy filmowej. Maszyna Z3 została całkowicie zniszczona w czasie bombardowania w 1945 roku. Następny model maszyny Zusego, Z4 przetrwał i działał do końca lat pięćdziesiątych. Maszyny Zusego były kalkulatorami przekaźnikowymi. W tym czasie znane już były prace Claude Shannona dotyczące działań binarnych (logicznych ) za pomocą układów elektronicznych zgodnie z regułami Boole'a.

W roku 1942 zespół specjalistów pod kierunkiem J.W. Mauchly'ego i J.P. Eckerta zaprojektował i zbudował maszynę ENIAC ( ang. Electronic Numerical Integrator And Computer). Pierwsze obliczania maszyna ta wykonała w listopadzie 1945 roku. Maszyna ENIAC jest uznawana powszechnie za pierwszy kalkulator elektroniczny, chociaż w 1976 roku okazało się, że wcześniej zaczęły pracować w Wielkiej Brytanii maszyny Coloss I i II. Maszyna ENIAC była monstrualną konstrukcją złożoną z 50 szaf o wysokości 3 metrów zawierających około 20 tysięcy lamp.

W 1948 Curta Herzstarka w obozie Buchenwald zaprojektował mały poręczny mechaniczny kalkulator. Naukowcy udało się przetrwać obóz i po zakończeniu II wojny światowej wyjechał do Lichtensteinu, aby dokończyć tam swoje dzieło. Kalkulatory Curta przez długi czas były najlepszymi kalkulatorami, do czasu, gdy zastąpiono je nowszymi, elektronicznymi. W porównaniu z innymi maszynami liczącymi miały kieszonkowe rozmiary i liczyły z dużą dokładnością, oferując przy tym prostą i szybką obsługę na wielu działaniach. Kalkulator produkowano w dwóch wersjach: typ I który powstał w nakładzie 80000 egzemplarzy i typ II wyprodukowany w ilości 60000 sztuk. Produkcję kalkulatorów Curta zakończono w 1970 roku.

Kolejnym urządzeniem skonstruowanym do radzenia sobie ze skomplikowanymi obliczeniami był arytmometr. Ręczna maszyna kalkulacyjna, przeznaczona do wykonywania 4-6 działań arytmetycznych (dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie, potęgowanie, pierwiastkowanie). Ze względu na sposób wprowadzania danych wyróżnia się arytmometry dźwigniowe i klawiszowe, zaś z uwagi na zastosowany napęd lub układ przy wykonywaniu działań - mechaniczne, elektromechaniczne i elektroniczne. Arytmometry wykorzystywane były przy pracach rachunkowych w biurach oraz do obliczeń w pracach projektowych.

Obecnie na rynku możemy znaleźć bardzo bogaty wybór kalkulatorów zarówno prostych kieszonkowych, biurowe z funkcjami naliczania podatków „Tax", graficzne z możliwością rzeczywistego zapisu działań jak również zawansowane technologicznie naukowe. Te ostatnie w niewielkich obudowach mogą kryć imponującą ilość funkcji, nawet 400 tak jak kalkulator Vector CS-102II z dwuliniowym wyświetlaczem. Może on wykonywać obliczenia działań statystycznych jak również całki, równania, pochodne, macierze czy operacje wektorowe w różnych systemach liczbowych.

Choć od powstania protoplasty kalkulatora minęło już ponad 60 lat nadal jest on jednym z najbardziej cenionych wynalazków elektronicznych i nie wiele z nas może wyobrazić sobie życia bez tego niewielkiego urządzenia.

ip