Войти
Вильгельм Шикарт (рисунок 1632 г.). Вильгельм Шикард держит в руке планетарий (или оррери ) собственного изобретения. Он был написан в 1632 году, через 8 лет после его последнего рисунка счетных часов. Вильгельм Шикард (22 апреля 1592 - 24 октября 1635), немецкий профессор иврита и астрономии, прославившийся во второй половине 20-го века. столетие спустя биограф (вместе с) Иоганна Кеплера утверждал, что рисунки счетных часов, предшествовавшие публичному выпуску калькулятора Паскаля на двадцать лет, были обнаружены в двух неизвестные письма, написанные Шикардом Иоганну Кеплеру в 1623 и 1624 годах.
Хаммер утверждал, что, поскольку эти письма были потеряны в течение трехсот лет, Блез Паскаль был назван и прославлен как изобретатель механический вычислитель все это время дает сбой.
После тщательного изучения было обнаружено, что рисунки Шикарда публиковались не реже одного раза в столетие, начиная с 1718 года, что его машина была неполной и требовала дополнительных колес и пружин, и что она была спроектирована на основе единственного зубчатого механизма. которые не работали должным образом при использовании в вычислении часов.
Машина Шикарда была первой из нескольких конструкций вычислительных машин прямого ввода в 17 веке (включая конструкции Блеза Паскаля, Тито Бураттини, Сэмюэл Морланд и Рене Грийе ). Машина Шикарда особенно примечательна своей интеграцией изобретательной системы вращающихся стержней Напьера для умножения с первой известной конструкцией счетной машины, управляемой вращающимися ручками для ввода и с регистром повернутых чисел, показывающих в окнах для вывода. Татон утверждал, что работа Шикарда не повлияла на развитие механических калькуляторов. Тем не менее, хотя могут быть споры о том, что представляет собой «механический калькулятор» более поздних устройств, таких как инструменты умножения и сложения Морленда при совместном использовании, цистула Каспара Шотта, машинная арифметика Рене Грийе и рабдология Клода Перро в конце века, и позже, разработанные в начале 20-го века, безусловно, следовали тому же пути, что и Шикард, с его новаторской комбинацией формы стержней Напьера и счетной машины, предназначенной для помощи при умножении.
Рисунок a triquetrum Вильгельма Шикарда Шикард родился в Херренберге и получил образование в университете Тюбингена, получив первую степень бакалавра в 1609 г. и MA в 1611 г. Он изучал богословие и восточные языки в Тюбингене до 1613 г. В 1613 г. он стал лютеранским священником, продолжая свою работу с церковью до 1619 г., когда он был назначен профессором иврита в Тюбингенский университет.
Шикард был универсальным ученым и преподавал библейские языки, такие как арамейский, а также иврит в Тюбингене. В 1631 году он был назначен профессором астрономии Тюбингенского университета. Его исследования были обширными и включали астрономию, математику и геодезию. Он изобрел множество машин, в том числе одну для вычисления астрономических дат и одну для грамматики иврита. Он добился значительных успехов в картографировании, создав карты, которые были намного более точными, чем доступные ранее.
Среди других своих навыков он был известным гравером по дереву и меди .
Вильгельм Шикард умер от бубонная чума в Тюбингене, 23 или 24 октября 1635 года. В 1651 году Джованни Риччоли назвал в его честь лунный кратер Шикард.
В 1625 году Шикард, христианский гебраист, опубликовал влиятельный трактат Mishpat ha-melek, Jus regium Hebraeorum (Название на иврите и латыни: King's Law), в котором он использует Талмуд и раввинскую литературу для анализа древнееврейской политической теории. Шикард утверждает, что Библия поддерживает монархию.
Копия счетной машины Шикардса 
Оригинальный рисунок взят у Ф. Сека (Редактор) «Вильгельм Шикард 1592–1635, астроном, география, востоковед, Erfinder der Rechenmaschine», Тюбинген, 1978 Около 1621 года Шикард построил машину на основе шестерен для упрощенного умножения, использованного в Иоганне Кеплере Расчеты орбиты Луны. В 1623 и 1624 годах в двух письмах, которые он послал Кеплеру, он сообщил о своем дизайне и конструкции того, что он называл «arithmeticum organum» («арифметический инструмент»), который он изобрел, но который позже будут описаны как Rechenuhr (счетные часы). Машина была разработана для помощи во всех четырех основных функциях арифметики (сложение, вычитание, умножение и деление). Среди его применений Шикард предположил, что это поможет в кропотливой задаче расчета астрономических таблиц. Машина могла складывать и вычитать шестизначные числа и сигнализировать о переполнении этой емкости, звоня в звонок. Счетная машина в базе была в первую очередь предназначена для помощи в сложной задаче сложения или умножения двух многозначных чисел. Для этого на нем было установлено оригинальное устройство вращающихся костей Напьера. У него даже был дополнительный «регистр памяти» для записи промежуточных вычислений. В то время как Шикард отмечал, что счетная машина работает, в его письмах упоминается, что он попросил профессионала, часовщика по имени Иоганн Пфистер, построить законченную машину. К сожалению, он был уничтожен в результате пожара либо еще не завершенным, либо, во всяком случае, до доставки. Вскоре после этого Шикард забросил свой проект. Он и вся его семья были уничтожены в 1635 году бубонной чумой во время Тридцатилетней войны.
В машине Шикарда использовались часовые колеса, которые были сделаны сильнее и, следовательно, были тяжелее, чтобы предотвратить их повреждение силой ввод оператора. Каждая цифра использовала колесо отображения, колесо ввода и промежуточное колесо. Во время переноса все эти колеса сцепились с колесами пальца, принимающего перенос.
Институт компьютерных наук при Тюбингенском университете в его честь называется Институтом информатики Вильгельма-Шикарда.
Давно возник вопрос о том, кому следует отдавать приоритет изобретения механического вычислителя. Механизм Шикарда был хронологически более ранним, но никогда не использовался и, похоже, имел серьезные конструктивные недостатки. Дизайн Паскаля был разработан несколько позже, но функционировал великолепно.
В 1718 году ранний биограф Кеплера опубликовал письма Шикарда, в которых описывалась вычислительная машина, и его приоритет был также упомянут в публикации 1899 года, Stuttgarter Zeitschrift für Vermessungswesen. В 1957 году один из биографов Кеплера объявил, что рисунки Шикарда этих ранее неизвестных счетных часов предшествовали работе Паскаля на двадцать лет.
Бруно фон Фрейтаг-Лерингхофф построил копию машины Шикарда в 1960 году, но ему пришлось улучшить конструкцию механизма переноски:
Это простое на вид устройство на самом деле представляет множество проблем для любого, кто пытается построить счетную машину на основе этого принципа. Основная проблема возникает из-за того, что единственный зуб должен входить в зубцы промежуточного колеса, вращать его на 36 градусов (одна десятая оборота) и выходить из зубьев, при этом сам вращается только на 36 градусов. Наиболее элементарное решение этой проблемы состоит в том, что промежуточное колесо, по сути, представляет собой две разные шестерни, одна с длинными зубьями, а другая с короткими зубьями вместе с подпружиненным механизмом разрядки (очень похожим на указатель, используемый на большом колесе в азартной игре). обычно известный как Корона и Якорь), что позволяет шестерням останавливаться только в определенных местах. Неизвестно, использовал ли Шикард этот механизм, но он определенно хорошо работает с репродукциями, созданными фон Фрейтагом Лорингхоффом .
— Майкл Р. Уильямс, History of Computing Technology, IEEE (1997)Изобретение Паскаля было почти безусловно, независимый, поскольку «почти наверняка Паскаль не знал бы о машине Шикарда». Паскаль понял, что однозубая шестерня подойдет только для переноса, который должен распространяться только в нескольких местах. Для большего количества цифр сила, необходимая для распространения расширенных переносов, могла бы повредить такие шестерни.
Эти две машины существенно различались тем, что машина Паскаля была разработана в основном для сложения и (с использованием дополнительных чисел ) для вычитания. Счетная машина в дизайне Шикарда могла заклинивать в необычном случае, когда требуется переносить слишком много циферблатов, но она могла плавно вычитать, изменяя движение циферблатов в обратном направлении, что было невозможно в Паскалине. (Эксперименты с репликами показывают, что в случае застревания, когда выполняется попытка переноса более чем (скажем) через три диска, оператору очевидно, что он может вмешаться, чтобы помочь машине выполнить дополнительные переносы. Это не так эффективно как и в случае с Pascaline, но это не является фатальным недостатком.) Счетная машина Шикарда также имеет функцию звукового предупреждения, когда выходное значение слишком велико для имеющихся циферблатов. В Паскалине этого не было.
Паскаль пытался создать плавно работающую арифметическую машину для использования его отцом сначала, а затем для коммерциализации, в то время как арифметическая машина в конструкции Шикарда, похоже, была введена для помощи в умножении (путем вычисления частичных произведений с помощью стержней Напьера, процесс, который также может быть использован для помощи при разделении).
