Istoria mașinii mecanice de calculat în secolele XVII-XIX (MILOȘESCU 2000)

(...)
Prima mașină veritabilă de calculat a fost inventată de matematicianul Blaise Pascal* in anul 1642. Era o cutie cu ferestre și clape pe care erau scrise numere. Clapele erau folosite pentru introducerea valorilor în mașină. Pe fereastră apăreau cifrele care formau rezultatul. Pentru realizarea calculelor era folosit un sistem de roți dințate, deci principiul de funcționare era mecanic. Mașina putea să adune, să scadă și să facă transportul la adunare de la o poziție la o poziție de rang imediat superior. Astfel, Pascal a inventat prima mașină "de marcat". Principiul mașinii cu roți dințate a cunoscut o viață destul de lungă - peste trei secole - și o răspândire în întreaga lume.
În 1671, Leibnitz**, utilizând tot piesele mecanice și roțile dințate, a construit o mașină care putea să și înmulțească (prin adunări repetate). Dar, din cauza mecanicii, care în secolul al XVII lea nu era prea "fină", mașina crea probleme. Doi ani de zile a încercat Leibnitz să o perfecționeze, dar văzând că nu ajunge la nici un rezultat a abandonat realizarea practică, îndreptându-se spre studiul matematicii în vederea simplificării sistemului. A căutat un sistem de numerație care să înlăture handicapul mașinii și a găsit astfel sistemul de numerație binar.
Spre sfârșitul secolului al XVIII lea, o dată cu perfecționarea mecanismelor, încep să se confecționeze în ateliere meșteșugărești mașini mecanice de calcul. În 1740, Vaucanson*** a construit primul război de țesut automat. În 1801, Jacquard**** a perfecționat acest mecanism, utilizând cartela perforată ca suport de memorare a comenzilor mașinii. În 1820, de Colma***** a realizat prima mașină cu patru operații.
Matematicianul  Charles Babbage******, primul cercetător englez în domeniul mașinilor de calculat, a enunțat numeroase idei care stau la baza principiilor calculatoarelor moderne. Astfel, între anii 1834-1854 a elaborat proiectul mașinii analitice pe care l-a realizat mai mult teoretic decât practic. Pornind de la cartela perforată care era folosită la războaiele de țesut, a introdus în mașina sa și un bloc de memorie  care consta din perforații în cartelă și care păstra datele care urmau să fie prelucrate și rezultatele intermediare.
În 1854, matematicianul englez George Boole******* a inventat calculul logic care folosește numai două valori, adevărat și fals , cu care se pot executa operații ca AND, OR sau NOT. Aceste calcule, numite mai târziu algebra boleană, pot fi ușor simulate cu ajutorul unei rețele de comutatoare.
În 1857, americanul Hill******** a realizat prima mașină de calculat care realiza cele patru operații aritmetice (adunarea, scăderea, înmulțirea și împărțirea). La fel ca și precursorii săi, pentru introducerea datelor folosea clapele. Tot în America, în 1879,  James Ritty********* a inventat prima mașină "de marcat" care calcula, înregistra și controla. De la apariția ei și până în zilele noastre, cu unele perfecționări, aceasta și-a găsit o largă utilizare în magazine.
În 1887, pentru a ușura înregistrarea datelor obținute la recensământuri, statisticianul Herman Hollerith********** a construit un sistem mecanic de înregistrare și prelucrare a datelor utilizând cartela perforată. Mașinile cu cartele perforate s-au perfecționat, apărând o adevărată industrie de astfel de mecanisme. Firma înființată de Hollerith a fuzionat în 1911 cu alte două firme, rezultând Computing-Tabulating-Recording Company, care în 1924 și-a schimbat numele în International Business Machines Corporation - IBM. Firma IBM nou apărută a devenit una dintre cele mai firme producătoare de calculatoare din lume.
Toate aceste mașini funcționau mecanic, folosind roțile dințate. Ultimele mașini cu roți dințate au fost utilizate până în anii 1960-1970 sub numele de tabulatoare. Ele tratau mecanic informația înregistrată pe cartele perforate și tipăreau rezultatele pe hârtie.
(...)

Sursa
Mariana Miloșescu, Tehnologia uinformației. Manual pentru clasa a IX a, ed. Teora, București, 2000, pp. 275-276.

****** 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)
************** Thomas Hill (1818 - 1891) = Preot unitarian (protestant). Matematician și președinte al Universității Harvard în 1862-1868. Aritmometrul perfecționat patentat de el în 1857 a fost un produs comercial. (history-computer.com)
*************** James Ritty (1836 Dayton - 1918 Dayton) = Proprietar de restaurant. Invenția a realizat-o împreună cu fratele său John, mecanic calificat. Afacerea inițiată pe baza patentului a fost cumpărată ulterior de o firmă mai mare. (www.thoughtco.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)

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)