Inventarea mașinii electromecanice de calculat în secolul XX (MILOȘESCU 2000)

(...)
Următorul pas în perfecționarea mașinilor de calcul a fost apariția în anul 1920 a mașinilor electromecanice. Odată cu apariția electrecității, forța motrice mecanică a mașinii a foace electrică. Aceasta a mărit forța de  calcul. Primele mașini care au apărut aveau următoarele dezavantaje:
- Pentru fiecare operație trebuia dată o comandă manuală.
- Introducerea datelor se făcea manual, printr-un sistem de clape.
- Mașinile lucrau independent una de alta, fără a avea posibilitatea de a folosi rezultatele obținute de o mașină ca date de prelucrat pentru o altă mașină.
Acest neajuns a fost înlăturat  folosirea cartelelor perforate:
- Cartela perforată putea fi folosită pentru a memora comenzile, care nu mai erau date manual.
- Prin intermediul cartelei perforate, rezultatele obținute de o mașină puteau fi folosite ca date de intrare de o altă mașină, realizându-se pentru prima dată compatibilitatea a două mașini de calcul.
Anul 1928 a fost anul în care Taushek* a descoperit principiul tamburului magnetic, primul dispozitiv de înregistrare magnetică a informațiilor.
Perioada 1920-1930 a fost perioada perfecționării mașinlor cu cartele perforate. Pentru prima dată mașinile nu mai erau doar mașini de calculat. Ele prelucrau și informații alfabetice: numele salariaților de pe statele de plată, numele persoanelor pentru rezervări și abonamente etc. Cu timpul și aceste mașini au început să nemulțumească:
- Viteza de lucru era mică din cauza dispozitivelor mecanice pe baza cărora funcționau.
- Mașinile erau construite ca să îndeplinească o anumită funcție. Pentru probleme mai complexe trebuia folosit un lanț de mașini, ceea ce implica transfer de cartele de la o mașină la alta. Atunci când erau multe cartele, din cauza transferului puteau să apară erori. În plus, se consuma și foarte mult timp pentru acest transfer (apăreau operații suplimentare, cum ar fi scrierea de cartele și citirea rezultatelor intermediare, operații care nu ar fi existat în cazul unui proces unitar.
- Omul trebuia să intervină în permanență pentru a asigura lanțul de prelucrare.
Pentru înlăturarea acestor incoveniente trebuia construită o singură mașină care să realizeze toate operațiile. Cel care a ștudiat primul această problemă a fost profesorul Howard Aiken** de la universitatea Harvard. Împreună cu inginerii firmei  IBM Corporation, a construit în perioada 1939-1944 prima mașină de calculat care efectua controlat o succesiune de operații. Aceasta a fost Mark I , o mașină electromecanică cu relee și roți numărătoare pentru realizarea calculelor și cu benzi de hârtie perforată pentru introducerea datelor. Mașina a fost folosită de administrația americană. Și această mașină avea incoveniente:
- Viteza de lucru era mică datorită principiului electromecanic de funcționare.
- Apăreau des diferite dificultăți în exploatare, din cauza componentelor mecanice.
Pentru realizarea unei mașini mai performante, trebuia schimbat principiul construcției. Trebuia să se renunțe la mașinile realizate pe principii mecanice, care erau greoaie, cu timpi mari de răspuns la comenzi și puțin fiabile. Trebuia găsit altceva!
(...)

Sursa
Mariana Miloșescu, Tehnologia. informației. Manual pentru clasa a IX a, ed. Teora, București, 2000, pp. 276-277.

Note M. T.
* Gustav Tauschek (1899 Viena - 1945 Zurich) = Invenția a realizat-o în perioada în care a lucrat la Rheinmetall din Germania. (history-computer.com)
** Howard Aiken (1900 Hoboken/SUA - 1973 Saint Louis/SUA ) = Doctor în fizică al Universității Harvard în 1939. Inspirat de ideile lui C. Babbage. Realizator al seriei de mașini de calcul Mark I-IV. (history.computer.org)

Istoria sistemelor de calcul (MILOȘESCU 2000)

(...)
Tehnica de calcul a evoluat de la abac până la calculatorul de pe biroul dumneavoastră. În această evoluție se pot distinge douuă etape mari:
- Etapa dispozitivelor mecanice și electromecanice, care a durat aproape 5000 de ani. Începutul ei a fost marcat de abac, iar sfârșitul de mașina de calculat Mark I.
- Etapa calculatoarelor electronice, 
care a început cu apariția în 1946 a primului calculator electronic ENIAC și continuă și în zilele noastre.
(...)
Astfel, drumul parcurs de la abac la ENIAC a fost:
 - Abacul* (China) 2000 î. H.
 - Cifra 0 (Brahmagupta**) aprox. 650 d. H.
 - Algoritmul operațiilor (Al Horezmi***) aproximativ 750
- Logaritmii și bastonașele lui Neper**** 1617
- Rigla de calcul (Oughtred*****-Partridge******) 1632-1662
- Mașina de adunat (Blaise Pascal*******) 1642
- Mașina de înmulțit (Leibnitz********) 1671
- Automatul de țesut (Vacaunson*********) 1760
- Automatul de țesut cu cartela perforată (Jacquard**********) 1801
- Mașina cu patru operații (Colma***********) 1820
- Mașina teoretică cu bloc de memorie (Babbage************) 1834
- Calculul logic (George Boole*************) 1854
- Mașina cu cartele perforate (Hollerith**************) 1887
- Circuitul basculant bistabil (Eccles*************** - Jordan**************** ) 1919
- Tamburul magnetic (Taushek*****************) 1926
- Teoria mașinilor electromecanice (Aiken******************) 1937
- Mark I (prima mașină automată) 1944
- Sumatorul electronic (Mauchly******************* -  Eckert********************) 1944
- Principiul programului înregistrat (von Neumann*********************) 1944
- ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Computer / ) 1946
(...)

Sursa
Mariana Miloșescu, Tehnologia informației. Manual pentru clasa a IX a, ed. Teora, București, 2000, pp. 282, 278.

Note M. T.
* abac (latină "abacus") = Instrument de calcul format dintrun cadru de lemn cu 10 vergele metalice, pe care se pot mișca câte 10 bile colorate. (destepti.ro - 8 septembrie 2012)
** Brahmagupta (598 - 660?670) = Unul din cei mari matematicieni ai Indiei. A trăit în statul indian Rajastan, unde a condus observatorul astronomic din Ujjain. A scris manuale de matematică și astronomie, folosind matematica în astronomie. (www.famous-mathematicians.com)
*** Abu al-Horezmi (780 Horezm (Uzbekistan) ? Bagdad - 845 Bagdad) = Matematician, astronom și geograf musulman. A lucrat în "Casa înțelepciunii" din Bagdad, academie fondată de califul al-Mamun în capitala imperiului arab. Latinizarea unui cuvânt din tilul uneia din cele cinci cãrți ale sale a dat termenul "algebră". Latinizarea numelui său a dat termenul "algoritm". (www-history.mcs.st-andrews.ac.uk)
**** John Napier of Merchiston (1550 Edinburgh/Scoția - 1617 Edinburgh) = Al 8 lea lord Merchiston. Matematician, fizician și astronom. Neper este forma latinizată a numelui său, latina fiind limbă de cultură în lumea catolică medievală. A studiat la universitatea St. Andrews din Fife (Scoția). Descoperirile logaritmilor naturali și "bastonașelor" au fost publicate în lucrări matematice apărute în latină în 1614 și 1617. (www.scientia.ro)
***** William Oughtred (1574 Eton/Anglia - 1660 Albury/Anglia) = Fiu de preot anglican, a absolvit Eton College și King's College Cambridge. A devenit preot anglican în 1603. În 1622 inventat rigla de calcul sau rigla logaritmică, manuscrisul latin fiind tradus și publicat de un elev al său în 1632. (www-groups.dcs.st-and.ac.uk)
****** Seth Partridge (1603?1604 - 1686 Hemel Hempstead) = Matematician englez. (www.oxforddnb.com)
****** Blaise Pascal (1623 Clermont/Franța - 1662 Paris) = Matematician, fizician și filozof.  Fiu de colector de taxe, a fost educat de tatăl său, dovedindu-se un copil precoce în matematică. Ca urmare, pentru a-și ajuta tatăl, a inventat,  la doar 18 ani, o mașină mecanică de calculat, numită Pascalina. (www.scientia.ro)
******** Wilhelm von Leibniz (1646 Leipzig/Saxonia - 1716 Hanovra/Brunswick) = Fiu al unui avocat și profesor la universitatea din Leipzig. A studiat la univesitățile din Leipzig, Jena și Altdorf, obținut titlul de doctor în drept la aceeași instituție în 1666. A fost fondator al analizei matematice, simultan cu englezul I. Newton și a perfecționat mașina de calcul a lui Pascal. În filozofie, a fost unul din marii reprezentanți ai curentului raționalist din secolul XVII. Fondator al Academiei de științe din Berlon și membru al celor din Londra, Paris și Vatican. (www.mateonline.net)
********* Jacques de Vacaunson (1709 Grenoble/Franța - 1782 Paris) = Fiu al unei numeroase familii de meșteșugar, a învățat la colegiul iezuiților din orașul natal, dar pasiunea pentru mecanică s-a dovedit mai puternică decât teologia, remarcându-se prin diverse dispozitive. A construit automatul de țesut în contextul în care în 1741 cardinalul Fleury, ministrul lui Ludovic XV,  îl numise inspector al manufacturilor de mătase, puternic concurate de cele britanice. În 1746, a fost primit în Academia de Științe, care i-a adăugat la nume particula nobiliară "de". (history-computer.com)
********** Joseph Marie Charles "Jacquard" (1752 Lyon - 1834 Oullins/Franța) = Fiu al unui meșter textilist, a fost pasionat de mecanică, perfecționând invenția lui Vacaunson. În 1819 a fost decorat cu Legiunea de Onoare în rang de cavaler. (everything2.com)
*********** Charles Thomas de Colmar (1785 Colmar/Franța - 1870 Paris) = Fiu de doctor. Ofițer în serviciul de aprovizionare al armatei lui Napoleon. În acest context inventează aritmometrul, pe care îl patentează în 1820 și îl comercializează din 1851. După ce a fost decorat cu Legiunea de Onoare, și-a adăugat la nume expresia "de Colmar". (www.history-computer.com)
************ Charles Babbage (1791 Londra - 1871 Londra) = Fiu de bancher. A absolvit universitatea din Cambridge. Profesor de matematică la Cambridge. Membru al Societății Regale și al Societăților de Statistică și Analiză. "Părintele" informaticii. (www.charlesbabbage.net)
************* George Boole (1815 Lincoln/Anglia - 1864 Cork/Irlanda) = Fiu de pantofar. Absolvent al școlii conerciale din orașul natal. Profesor de matematică la Colegiul Reginei din Cork. Fondatorul logicii matematice. Membru al Societății Regale. (www.storyofmathematics.com)
************** Herman Hollerith (1860 Buffalo/SUA - 1929 Washington) = Fiu al unui profesor german imigrant. Absolvent al facultății de mine al Universității Columbia. Angajat al Biroului de recensământ. Invenția sa a fost subiectul sale tezei de doctorat și obiect al comerțului făcut cu firma înființată în acest scop. (www-groups.dcs.st-and.ac.uk)
*************** William Eccles (1875 Barrow in Furness/Anglia - 1966 Oxford/Anglia) = Doctor în fizică în 1901 la Royal College of Sciences din Londra. Profesor la SW Polytechnic din Londra. Responsabil tehnic al înființării BBC în 1922. Membru al Societății Regale și președinte al Societății de Fizică. (www.britannica.com)
**************** Frank Jordan (1881 Canterbury/Anglia - 1941 Coltham/Anglia) = Absolvent în 1904 al Royal College of Science din Londra. Profesor la RCS. (eng.wikipedia.org)
***************** Gustav Tauschek (1899 Viena - 1945 Zurich) = Invenția a realizat-o în perioada în care a lucrat la Rheinmetall din Germania. (history-computer.com)
****************** Howard Aiken (1900 Hoboken/SUA - 1973 Saint Louis/SUA ) = Doctor în fizică al Universității Harvard în 1939. Inspirat de ideile lui C. Babbage. Realizator al seriei de mașini de calcul Mark I-IV. (history.computer.org)
******************* John Mauchly (1907 Cincinnati/SUA - 1980 Ambler/SUA) = Doctor în fizică al Universității John Hopkins din Baltimore în 1932. Profesor la Universitatea Pennsylvania. Proiectant al calculatoarelor ENIAC, EDVAC, BINAC și UNIVAC 1. (history.computer.org)
******************** John Eckert (1919 Philadelphia - 1995 Pennsylvania) = Absolvent al Facultății de Inginerie Electrică a Universității Pennsylvania. Profesor la UP. Proiectant al calculatoarelor ENIAC, EDVAC, BINAC și UNIVAC 1. Primul curs universitar de calculatoare. (www.computer.org)
********************* Janos Margittai Neumann/John von Neumann (1903 Budapesta - 1957 Washington) = Fiu al unui bancher. Doctor în matematică la Universitatea Budapesta în 1926. Profesor la Institutul Princeton din SUA din 1933. (eng.wikipedia.org)