यांत्रिक कैलकुलेटर

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1851 के बाद से कार्यालय में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न डेस्कटॉप मैकेनिकल कैलकुलेटर। हर का अलग यूजर इंटरफेस है। यह चित्र ऊपर बाईं ओर से दक्षिणावर्त दिखाता है: अरिथमोमीटर, कंप्टमीटर , डाल्टन ऐडिंग मशीन, सुंदरस्ट्रैंड और ओडनेर अरिथमोमीटर

यांत्रिक कैलकुलेटर, या गणना करने वाली मशीन, यांत्रिक उपकरण है जिसका उपयोग अंकगणित के मूल संचालन को स्वचालित रूप से करने के लिए किया जाता है, या (ऐतिहासिक रूप से) सिमुलेशन जैसे एनालॉग कंप्यूटर या स्लाइड नियम। अधिकांश यांत्रिक कैलकुलेटर आकार में छोटे डेस्कटॉप कंप्यूटर के बराबर थे और इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर और डिजिटल कम्प्यूटर के आगमन से अप्रचलित हो गए हैं।

1623 में विल्हेम स्किकार्ड के जीवित नोटों से पता चलता है कि उन्होंने मशीनीकरण की गणना के आधुनिक प्रयासों को डिजाइन और निर्मित किया था। उनकी मशीन प्रौद्योगिकियों के दो सेटों से बनी थी: पहला नेपियर की हड्डियों से बना अबेकस, जिसका वर्णन छह साल पहले 1617 में पहली बार गुणा और भाग को सरल बनाने के लिए किया गया था, और यांत्रिक भाग के लिए, इसमें जोड़ और घटाव करने के लिए डायल किया गया पेडोमीटर था। बचे हुए नोटों के अध्ययन से पता चलता है कि मशीन जो ही डायल पर कुछ प्रविष्टियों के बाद जाम हो जाती,[1] और यह क्षतिग्रस्त हो सकता है यदि किसी कैरी को कुछ अंकों (जैसे 1 को 999 में जोड़ना) पर प्रचारित करना पड़े।[2] स्किकार्ड ने 1624 में अपनी परियोजना को छोड़ दिया और 11 साल बाद 1635 में अपनी मृत्यु तक इसका फिर से उल्लेख नहीं किया।

स्किकार्ड के कथित रूप से विफल प्रयास के दो दशक बाद, 1642 में, ब्लेस पास्कल ने यांत्रिक कैलकुलेटर के अपने आविष्कार के साथ निर्णायक रूप से इन विशेष समस्याओं को हल किया।[3] रूएन में कर संग्राहक के रूप में अपने पिता के श्रम में सह-चुना गया, पास्कल ने कैलकुलेटर को थकाऊ अंकगणित की बड़ी मात्रा में मदद करने के लिए डिज़ाइन किया;[4] इसे पास्कल का कैलकुलेटर या पास्कलिन कहा जाता था।[5] 1672 में गॉटफ्रीड लीबनिज ने स्टेप्ड रेकनर नामक पूरी तरह से नई मशीन डिजाइन करना शुरू किया। इसने स्टेप्ड ड्रम का इस्तेमाल किया, जिसे उसके द्वारा बनाया गया और उसके नाम पर रखा गया, लीबनिज पहिया , पहला दो-गति कैलकुलेटर था, सबसे पहले कर्सर का उपयोग करने वाला (पहले ऑपरेंड की मेमोरी बनाने वाला) और सबसे पहले जंगम गाड़ी रखने वाला था। लीबनिज ने दो स्टेप्ड रेकोनर बनाए, 1694 में और दूसरा 1706 में।[6] 1970 के दशक के मध्य में इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर के आगमन तक लीबनिज़ व्हील का उपयोग 200 वर्षों तक और 1970 के दशक में पसंद हैंड कैलकुलेटर के साथ कई गणना मशीनों में किया गया था। लीबनिज भी सबसे पहले पिनव्हील कैलकुलेटर के विचार को बढ़ावा देने वाले थे।[7] Arithmometer|Thomas' Arithmometer, पहली व्यावसायिक रूप से सफल मशीन, दो सौ साल बाद 1851 में निर्मित की गई थी; यह पहला यांत्रिक कैलकुलेटर था जो इतना मजबूत और विश्वसनीय था कि कार्यालय के वातावरण में दैनिक उपयोग किया जा सके। 1890 में अधिक सफल ओडनेर एरिथमोमीटर के औद्योगिक उत्पादन तक चालीस वर्षों तक बिक्री के लिए उपलब्ध यांत्रिक कैलकुलेटर का मात्र प्रकार था।[8] कॉम्पटोमीटर, 1887 में पेश किया गया, कीबोर्ड का उपयोग करने वाली पहली मशीन थी जिसमें प्रत्येक अंक के लिए नौ कुंजी (1 से 9 तक) के कॉलम शामिल थे। 1902 में निर्मित डाल्टन ऐडिंग मशीन, 10 कुंजी कीबोर्ड वाली पहली मशीन थी।[9] 1901 से कुछ यांत्रिक कैलकुलेटरों पर विद्युत मोटरों का उपयोग किया जाने लगा।[10] 1961 में, कॉम्पटोमीटर प्रकार की मशीन, समलॉक कॉम्पटोमीटर लिमिटेड से समलॉक एएनआईटीए कैलकुलेटर, ऑल-इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर इंजन प्राप्त करने वाला पहला डेस्कटॉप मैकेनिकल कैलकुलेटर बन गया, जो इन दो उद्योगों के बीच लिंक बनाता है और इसके पतन की शुरुआत को चिह्नित करता है। 1970 के दशक के मध्य में यांत्रिक कैलकुलेटर का उत्पादन बंद हो गया और ऐसा उद्योग बंद हो गया जो 120 वर्षों तक चला था।

चार्ल्स बैबेज ने दो नए प्रकार के यांत्रिक कैलकुलेटर तैयार किए, जो इतने बड़े थे कि उन्हें संचालित करने के लिए भाप इंजन की शक्ति की आवश्यकता होती थी, और जो उनके जीवनकाल में निर्मित होने के लिए बहुत परिष्कृत थे। पहला स्वचालित यांत्रिक कैलकुलेटर था, उसका अंतर इंजन, जो स्वचालित रूप से गणितीय तालिकाओं की गणना और प्रिंट कर सकता था। 1855 में, प्रति जॉर्ज शुट्ज़ अपने अंतर इंजन के छोटे और सरल मॉडल के निर्माण में सफल होने वाले मुट्ठी भर डिजाइनरों में से पहले बने।[11] दूसरा प्रोग्रामेबल मैकेनिकल कैलकुलेटर था, उनका विश्लेषणात्मक इंजन, जिसे बैबेज ने 1834 में डिजाइन करना शुरू किया था; दो साल से भी कम समय में उन्होंने आधुनिक कंप्यूटर की कई मुख्य विशेषताओं को रेखांकित किया था। जेकक्वार्ड करघा से प्राप्त पंच कार्ड प्रणाली को अपनाना महत्वपूर्ण कदम था[12] इसे असीम रूप से प्रोग्राम करने योग्य बनाना।[13] 1937 में, हावर्ड ऐकेन ने आईबीएम को हार्वर्ड मार्क I|ASCC/Mark I के डिजाइन और निर्माण के लिए राजी किया, जो अपनी तरह की पहली मशीन थी, जो विश्लेषणात्मक इंजन की वास्तुकला पर आधारित थी;[14] जब मशीन समाप्त हो गई तो कुछ लोगों ने इसे बैबेज के सपने के सच होने के रूप में सराहा।[15]

प्राचीन इतिहास

चीनी एसयू काला बाजार (तस्वीर में दर्शाई गई संख्या 6,302,715,408 है)
Further information: Arithmetic and Abacus

The desire to economize time and mental effort in arithmetical computations, and to eliminate human liability to error, is probably as old as the science of arithmetic itself. This desire has led to the design and construction of a variety of aids to calculation, beginning with groups of small objects, such as pebbles, first used loosely, later as counters on ruled boards, and later still as beads mounted on wires fixed in a frame, as in the abacus. This instrument was probably invented by the Semitic races and later adopted in India, whence it spread westward throughout Europe and eastward to China and Japan.
After the development of the abacus, no further advances were made until John Napier devised his numbering rods, or Napier's Bones, in 1617. Various forms of the Bones appeared, some approaching the beginning of mechanical computation, but it was not until 1642 that Blaise Pascal gave us the first mechanical calculating machine in the sense that the term is used today.

— Howard Aiken, Proposed automatic calculating machine, presented to IBM in 1937
Further information: Pascal's calculator § Precursors

मैकेनिकल कैलकुलेटर के अन्य अग्रदूतों की छोटी सूची में यांत्रिक एनालॉग कंप्यूटरों का समूह शामिल होना चाहिए, जो बार सेट हो जाने पर, केवल उनके ्ट्यूएटर्स (क्रैंक हैंडल, वजन, पहिया, पानी ...) की निरंतर और बार-बार कार्रवाई द्वारा संशोधित होते हैं। सामान्य युग से पहले, ओडोमीटर और एंटीकाइथेरा तंत्र हैं, प्रतीत होता है कि आउट-ऑफ-द-प्लेस आर्टिफैक्ट, अद्वितीय, गियर वाली खगोलीय घड़ी, सहस्राब्दी से अधिक बाद में प्रारंभिक यांत्रिक घड़ियों, गियर वाली एस्ट्रॉलैब और 15 वीं शताब्दी में pedometer द्वारा पीछा किया गया। ये सभी मशीनें दांतेदार गियर्स से बनी थीं जो किसी प्रकार के कैरी मैकेनिज्म से जुड़ी थीं। ये मशीनें हमेशा यांत्रिक कैलकुलेटर के विपरीत समान प्रारंभिक सेटिंग्स के लिए समान परिणाम उत्पन्न करती हैं, जहां सभी पहिए स्वतंत्र होते हैं लेकिन अंकगणित के नियमों द्वारा साथ जुड़े होते हैं।

17वीं सदी

सिंहावलोकन

17 वीं शताब्दी ने यांत्रिक कैलकुलेटर के इतिहास की शुरुआत को चिह्नित किया, क्योंकि इसने 1642 में पास्कल के कैलकुलेटर सहित अपनी पहली मशीनों का आविष्कार देखा।[4][16] ब्लेज पास्कल ने मशीन का आविष्कार किया था जिसे उन्होंने संगणना करने में सक्षम होने के रूप में प्रस्तुत किया था जिसे पहले केवल मानवीय रूप से संभव माना जाता था।[17]

In a sense, Pascal's invention was premature, in that the mechanical arts in his time were not sufficiently advanced to enable his machine to be made at an economic price, with the accuracy and strength needed for reasonably long use. This difficulty was not overcome until well on into the nineteenth century, by which time also a renewed stimulus to invention was given by the need for many kinds of calculation more intricate than those considered by Pascal.

— S. Chapman, Pascal tercentenary celebration, London, (1942)[18]

17वीं शताब्दी में अंकगणितीय गणनाओं में सहायता के लिए नेपियर की हड्डियां, गणितीय तालिका#लॉगरिदम की तालिकाएं और स्लाइड नियम जैसे कुछ बहुत शक्तिशाली उपकरणों का आविष्कार भी देखा गया, जो वैज्ञानिकों द्वारा गुणा और विभाजन में उनके उपयोग में आसानी के लिए शासन करते थे और उपयोग को बाधित करते थे। और यांत्रिक कैलकुलेटर का विकास[19] 19वीं शताब्दी के मध्य में एरिथमोमीटर के उत्पादन के जारी होने तक।

पास्कल के चार कैलकुलेटर और 1725 में लेपाइन द्वारा निर्मित मशीन,[20] कला और शिल्प संग्रहालय

यांत्रिक कैलकुलेटर का आविष्कार

स्किकार्ड के कैलकुलेटर की प्रतिकृति

1623 और 1624 में, विल्हेम स्किकार्ड ने, जोहान्स केप्लर को भेजे गए दो पत्रों में, अपने डिजाइन और निर्माण की सूचना दी, जिसे उन्होंने "अरिथमेटिकम ऑर्गेनम" ("अंकगणितीय उपकरण") के रूप में संदर्भित किया, जिसे बाद में रेचनहर (गणना) के रूप में वर्णित किया जाएगा। घड़ी)। मशीन को अंकगणित (जोड़, घटाव, गुणा और भाग) के सभी चार बुनियादी कार्यों में सहायता के लिए डिज़ाइन किया गया था। इसके उपयोगों के बीच, स्किकार्ड ने सुझाव दिया कि यह खगोलीय तालिकाओं की गणना के श्रमसाध्य कार्य में मदद करेगा। मशीन छह अंकों की संख्याओं को जोड़ और घटा सकती है, और घंटी बजाकर इस क्षमता के अतिप्रवाह का संकेत देती है। आधार में जोड़ने वाली मशीन मुख्य रूप से दो बहु-अंकीय संख्याओं को जोड़ने या गुणा करने के कठिन कार्य में सहायता के लिए प्रदान की गई थी। इसके लिए इस पर घूमने योग्य नेपियर की हड्डियों की सरल व्यवस्था की गई थी। मध्यवर्ती गणनाओं को रिकॉर्ड करने के लिए इसमें अतिरिक्त मेमोरी रजिस्टर भी था। जबकि शिकार्ड ने नोट किया कि जोड़ने वाली मशीन काम कर रही थी, उनके पत्रों में उल्लेख किया गया था कि उन्होंने पेशेवर, जोहान फिस्टर नामक घड़ी निर्माता से तैयार मशीन बनाने के लिए कहा था। अफसोस की बात यह है कि यह आग में या तो अधूरा रहते हुए, या किसी भी मामले में डिलीवरी से पहले नष्ट हो गया। इसके तुरंत बाद स्किकार्ड ने अपना प्रोजेक्ट छोड़ दिया। 1635 में तीस साल के युद्ध के दौरान बुबोनिक प्लेग से उनका और उनके पूरे परिवार का सफाया हो गया था।

स्किकार्ड की मशीन में घड़ी के पहियों का इस्तेमाल किया गया था, जो मजबूत और इसलिए भारी थे, ताकि उन्हें ऑपरेटर इनपुट के बल से क्षतिग्रस्त होने से बचाया जा सके। प्रत्येक अंक ने डिस्प्ले व्हील, इनपुट व्हील और इंटरमीडिएट व्हील का इस्तेमाल किया। कैरी ट्रांसफर के दौरान इन सभी पहियों को कैरी प्राप्त करने वाले अंकों के पहियों के साथ मिला दिया जाता है।

ब्लेज़ पास्कल ने 1642 में परिष्कृत कैरी तंत्र के साथ यांत्रिक कैलकुलेटर का आविष्कार किया। तीन साल के प्रयास और 50 प्रोटोटाइप के बाद[21] उन्होंने अपना कैलकुलेटर जनता के सामने पेश किया। उन्होंने अगले दस वर्षों में इनमें से बीस मशीनों का निर्माण किया।[22] यह मशीन दो संख्याओं को सीधे जोड़ और घटा सकती थी और पुनरावृत्ति द्वारा गुणा और भाग कर सकती थी। चूंकि, स्किकार्ड की मशीन के विपरीत, पास्कलाइन डायल केवल दिशा में घूम सकता है, प्रत्येक गणना के बाद ऑपरेटर को सभी 9s में डायल करने की आवश्यकता होती है और फिर (पास्कल के कैलकुलेटर # मशीन को रीसेट करना। की विधि) re-zeroing) मशीन के माध्यम से कैरी का प्रचार करें।[23] इससे पता चलता है कि कैरी मैकेनिज्म ने खुद को अभ्यास में कई बार साबित किया होगा। यह पास्कलाइन की गुणवत्ता का प्रमाण है क्योंकि 17वीं और 18वीं शताब्दी में मशीन की किसी भी आलोचना में कैरी मैकेनिज्म की समस्या का उल्लेख नहीं किया गया था और फिर भी सभी मशीनों पर, उनके रीसेट द्वारा, हर समय इसका पूरी तरह से परीक्षण किया गया था।Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag केवल 1694 में निर्मित मशीन के अस्तित्व के बारे में जाना जाता है; 19वीं शताब्दी के अंत में गौटिंगेन विश्वविद्यालय में अटारी में भूल जाने के बाद इसे फिर से खोजा गया था।[6]

In 1893, the German calculating machine inventor Arthur Burkhardt was asked to put Leibniz's machine in operating condition if possible. His report was favorable except for the sequence in the carry.[24]

लीबनिज ने अपने हमनाम चक्र और दो-गति कैलकुलेटर के सिद्धांत का आविष्कार किया था, लेकिन चालीस वर्षों के विकास के बाद वह ऐसी मशीन का उत्पादन करने में सक्षम नहीं था जो पूरी तरह से चालू हो;[25] यह पास्कल के कैलकुलेटर को 17वीं सदी में काम करने वाला मात्र यांत्रिक कैलकुलेटर बनाता है। लीबनिज पिनव्हील कैलकुलेटर का वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति भी थे।[26] उन्होंने बार कहा था कि गणना के श्रम में गुलामों की तरह घंटे बर्बाद करना उत्कृष्ट पुरुषों के लिए अयोग्य है, जो मशीनों का उपयोग किए जाने पर सुरक्षित रूप से किसी और को सौंपा जा सकता है।[27]

अन्य गणना करने वाली मशीनें

स्किकार्ड, पास्कल और लीबनिज अनिवार्य रूप से घड़ी की कल की भूमिका से प्रेरित थे जो सत्रहवीं शताब्दी में अत्यधिक मनाया जाता था।[28] हालांकि, इंटरलिंक्ड गियर्स का सरल-दिमाग वाला अनुप्रयोग उनके किसी भी उद्देश्य के लिए अपर्याप्त था। शिकार्ड ने ले जाने के लिए सक्षम करने के लिए दांतेदार कटे-फटे गियर के उपयोग की शुरुआत की। पास्कल ने अपने प्रसिद्ध भारित सौतोइर के साथ उस पर सुधार किया। पूरी तरह से काम करने वाले कैरी मैकेनिज्म की कीमत पर, लाइबनिट्स गुणन को और अधिक कुशलता से करने के लिए जंगम गाड़ी का उपयोग करने की क्षमता के संबंध में और भी आगे बढ़ गया।

...I devised a third which works by springs and which has a very simple design. This is the one, as I have already stated, that I used many times, hidden in the plain sight of an infinity of persons and which is still in operating order. Nevertheless, while always improving on it, I found reasons to change its design...

— Pascal, Advertisement Necessary to those who have curiosity to see the Arithmetic Machine, and to operate it (1645)[29]

When, several years ago, I saw for the first time an instrument which, when carried, automatically records the numbers of steps by a pedestrian, it occurred to me at once that the entire arithmetic could be subjected to a similar kind of machinery so that not only counting but also addition and subtraction, multiplication and division could be accomplished by a suitably arranged machine easily, promptly, and with sure results

— Leibniz, on his calculating machine (1685)[30]

डायरेक्ट-एंट्री कैलकुलेटिंग मशीन के लिए क्लॉक के सिद्धांत (इनपुट व्हील्स और डिस्प्ले व्हील्स को क्लॉक जैसी मैकेनिज्म में जोड़ा जाता है) को 17वीं सदी की तकनीकी क्षमताओं के साथ अतिरिक्त इनोवेशन के बिना पूरी तरह प्रभावी कैलकुलेटिंग मशीन बनाने के लिए लागू नहीं किया जा सकता था।[31] क्योंकि संचायक के साथ कैरी को कई स्थानों पर ले जाने पर उनके गियर जाम हो जाते थे। केवल 17वीं शताब्दी की गणना करने वाली घड़ियां जो आज तक बची हुई हैं, उनके पास मशीन-वाइड कैरी मैकेनिज्म नहीं है और इसलिए उन्हें पूरी तरह से प्रभावी यांत्रिक कैलकुलेटर नहीं कहा जा सकता है। 18 वीं शताब्दी में इटालियन जॉन पोलेनी द्वारा अधिक सफल गणना घड़ी का निर्माण किया गया था और यह दो-गति की गणना करने वाली घड़ी थी (संख्याएं पहले खुदी हुई हैं और फिर उन्हें संसाधित किया जाता है)।

  • 1623 में, हिब्रू और खगोल विज्ञान के जर्मन प्रोफेसर विल्हेम स्किकार्ड ने गणनात्मक घड़ी तैयार की, जिसे उन्होंने जोहान्स केप्लर को लिखे दो अक्षरों पर बनाया। पेशेवर द्वारा बनाई जाने वाली पहली मशीन इसके निर्माण के दौरान नष्ट हो गई थी और स्किकार्ड ने 1624 में अपनी परियोजना को छोड़ दिया था। ये चित्र सदियों से विभिन्न प्रकाशनों में दिखाई दिए थे, जो 1718 में माइकल गोटलिब हैंश द्वारा केप्लर के पत्रों की पुस्तक के साथ शुरू हुए थे।[32] लेकिन 1957 में इसे डॉ. फ्रांज हैमर द्वारा लंबे समय से खोए हुए यांत्रिक कैलकुलेटर के रूप में पहली बार प्रस्तुत किया गया था। 1960 के दशक में पहली प्रतिकृति के निर्माण से पता चला कि स्किकार्ड की मशीन का डिज़ाइन अधूरा था और इसलिए इसे काम करने के लिए पहियों और स्प्रिंग्स को जोड़ा गया था।[33] इन प्रतिकृतियों के उपयोग से पता चला कि ल-दांत पहिया, जब गणना घड़ी के भीतर उपयोग किया जाता है, अपर्याप्त वाहक तंत्र था।[34] (पास्कल का कैलकुलेटर # पास्कल बनाम स्किकार्ड)। इसका मतलब यह नहीं था कि इस तरह की मशीन का व्यवहार में उपयोग नहीं किया जा सकता है, लेकिन जब ऑपरेटर को रोटेशन का विरोध करने वाले तंत्र का सामना करना पड़ता है, तो 3 डायल से परे ले जाने की असामान्य परिस्थितियों में (जैसे) 3 डायल की आवश्यकता होती है, बाद में ले जाने में मदद करने की आवश्यकता होगी। प्रचार करना।
  • 1643 के आसपास, रूएन के फ्रांसीसी घड़ी निर्माता ने पास्कल के काम के बारे में सुनने के बाद, अपने स्वयं के डिजाइन की गणना करने वाली घड़ी बनाने का दावा किया। खबर सुनते ही पास्कल ने अपने सभी कर्मचारियों को निकाल दिया और अपना कैलकुलेटर विकसित करना बंद कर दिया।[35] यह आश्वासन दिए जाने के बाद ही कि उनके आविष्कार को शाही विशेषाधिकार द्वारा संरक्षित किया जाएगा, उन्होंने अपनी गतिविधि को फिर से शुरू किया।[36] इस गणना करने वाली घड़ी की सावधानीपूर्वक जांच से पता चला कि यह ठीक से काम नहीं कर रही थी और पास्कल ने इसे एवोर्टन (गर्भपातित भ्रूण) कहा था।[37][38]
  • 1659 में, इटालियन टीटो लिवियो बुराटिनी ने नौ स्वतंत्र पहियों वाली मशीन बनाई, इनमें से प्रत्येक पहिये को छोटे कैरी व्हील के साथ जोड़ा गया था।[39] ऑपरेशन के अंत में उपयोगकर्ता को या तो मैन्युअल रूप से प्रत्येक कैरी को अगले अंक में जोड़ना पड़ता था या अंतिम परिणाम बनाने के लिए इन नंबरों को मानसिक रूप से जोड़ना पड़ता था।
  • 1666 में, सैमुअल मोरलैंड ने ऐसी मशीन का आविष्कार किया जिसे पैसे जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया था,[40] लेकिन यह सही जोड़ने वाली मशीन नहीं थी क्योंकि कैरी को प्रत्येक अंक के ऊपर स्थित छोटे कैरी व्हील में जोड़ा गया था और सीधे अगले अंक में नहीं। यह बुरातिनी की मशीन से काफी मिलता-जुलता था। मोरलैंड ने नेपियर की हड्डियों के आधार पर विनिमेय डिस्क के साथ बहुगुणित मशीन भी बनाई।[41][42] इन दोनों मशीनों को साथ लेने पर स्किकार्ड के आविष्कार के समान क्षमता प्रदान की गई, हालांकि यह संदिग्ध है कि मोरलैंड ने कभी स्किकार्ड की गणना घड़ी का सामना किया।
  • 1673 में, फ्रांसीसी घड़ीसाज़ रेने ग्रिलेट डे रोवेन|रेने ग्रिललेट ने क्यूरियोसाइट्ज़ मैथमैटिक्स डे ल'इन्वेंशन डु सीनियर ग्रिलेट, हॉरलॉग्यूर ए पेरिस में गणना मशीन का वर्णन किया जो पास्कल के कैलकुलेटर की तुलना में अधिक कॉम्पैक्ट और घटाव के लिए प्रतिवर्ती होगी। केवल दो ग्रिलेट मशीनें ज्ञात हैं[43] कोई कैरी मैकेनिज्म नहीं है, नौ स्वतंत्र डायल की तीन पंक्तियों को प्रदर्शित करता है, उनके पास गुणन और विभाजन के लिए नौ घूमने वाली नेपियर की छड़ भी है। ग्रिलेट के दावे के विपरीत, यह यांत्रिक कैलकुलेटर नहीं था।[44]

18वीं सदी

जोहान-हेलफ्रिच मुलर द्वारा डिजाइन और निर्मित 18वीं सदी की गणना मशीन की प्रतिकृति का विवरण।

सिंहावलोकन

Further information: Pinwheel calculator and Leibniz wheel

18वीं शताब्दी में पहला यांत्रिक कैलकुलेटर देखा गया जो स्वचालित रूप से गुणा कर सकता था; 1709 में गियोवन्नी पोलेनी द्वारा डिजाइन और निर्मित और लकड़ी से बनी, यह पहली सफल गणना करने वाली घड़ी थी। इस सदी में निर्मित सभी मशीनों के लिए, डिवीजन को अभी भी ऑपरेटर को यह तय करने की आवश्यकता थी कि प्रत्येक इंडेक्स पर बार-बार घटाव को कब रोकना है, और इसलिए ये मशीनें केवल अबेकस की तरह विभाजित करने में सहायता प्रदान कर रही थीं। दोनों पिनव्हील कैलकुलेटर और लीबनिज व्हील कैलकुलेटर उनके व्यावसायीकरण के कुछ असफल प्रयासों के साथ बनाए गए थे।

प्रोटोटाइप और सीमित रन

एंटोन ब्रौन से यांत्रिक कैलकुलेटर, दिनांक 1727

* 1709 में, इतालवी जियोवन्नी पोलेनी ऐसा कैलकुलेटर बनाने वाले पहले व्यक्ति थे जो स्वचालित रूप से गुणा कर सकता था। इसमें पिनव्हील डिज़ाइन का उपयोग किया गया था, यह पहली परिचालन गणना करने वाली घड़ी थी और लकड़ी से बनी थी;[45] उन्होंने यह सुनने के बाद इसे नष्ट कर दिया कि एंटोनियस ब्रौन ने वियना में पवित्र रोमन सम्राट चार्ल्स VI को अपने स्वयं के डिजाइन की पिनव्हील मशीन समर्पित करने के लिए 10,000 रिनिश गिल्डर प्राप्त किए थे।[46]

  • 1725 में, फ्रेंच ेडमी ऑफ साइंसेज ने फ्रांसीसी शिल्पकार लेपाइन द्वारा डिजाइन किए गए पास्कल के कैलकुलेटर से प्राप्त गणना मशीन को प्रमाणित किया। मशीन पास्कल के कैलकुलेटर और गणना करने वाली घड़ी के बीच सेतु थी। कैरी ट्रांसमिशन साथ किए गए थे, जैसे गणना घड़ी में, और इसलिए मशीन कुछ साथ कैरी ट्रांसमिशन से परे जाम हो गई होगी।[47]
  • 1727 में, जर्मन एंथोनी ब्राउन ने विएना में सम्राट चार्ल्स VI को पहली पूरी तरह कार्यात्मक चार-ऑपरेशन मशीन प्रस्तुत की। यह आकार में बेलनाकार था और स्टील, चांदी और पीतल से बना था; इसे अच्छी तरह से सजाया गया था और यह रेनेसांस टेबल क्लॉक की तरह लग रहा था। मशीन के शीर्ष पर उत्कीर्ण सम्राट के प्रति उनका समर्पण भी पढ़ता है ... अज्ञानी लोगों को जोड़ना, घटाना, गुणा और यहां तक ​​कि विभाजन करना आसान बनाता है।[48] * 1730 में, फ्रेंच ेडमी ऑफ साइंसेज ने हिलेरिन डी बोइस्टिसंडेउ द्वारा डिजाइन की गई तीन मशीनों को प्रमाणित किया। पहले वाले ने सिंगल-टूथ कैरी मैकेनिज्म का इस्तेमाल किया, जो कि बोइस्टिसंडो के अनुसार, ठीक से काम नहीं करेगा अगर कैरी को दो से अधिक स्थानों पर ले जाना पड़े; दो अन्य मशीनों ने स्प्रिंग्स का उपयोग किया जो धीरे-धीरे सशस्त्र थे जब तक कि उन्होंने अपनी ऊर्जा जारी नहीं की जब कैरी को आगे बढ़ाया जाना था। यह पास्कल के कैलकुलेटर के समान था लेकिन गुरुत्वाकर्षण की ऊर्जा का उपयोग करने के बजाय Boistissandeau ने स्प्रिंग्स में संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग किया।[49]
  • 1770 में, जर्मन पादरी, फिलिप मैथौस हैन ने लीबनिज़ के सिलेंडरों पर आधारित दो गोलाकार गणना मशीनों का निर्माण किया।[50][51] हैन के बहनोई जे.सी. शूस्टर ने 19वीं सदी की शुरुआत में हैन के डिजाइन की कुछ मशीनों का निर्माण किया।[52]
  • 1775 में, यूनाइटेड किंगडम के तीसरे अर्ल स्टैनहोप, चार्ल्स स्टैनहोप ने पिनव्हील मशीन डिजाइन की। यह आयताकार बॉक्स में साइड में हैंडल के साथ सेट किया गया था। उन्होंने 1777 में लीबनिज पहियों का उपयोग करके मशीन भी डिजाइन की थी।[53] 1777 में स्टैनहोप ने लॉजिक डिमॉन्स्ट्रेटर का निर्माण किया, औपचारिक तर्क में समस्याओं को हल करने के लिए डिज़ाइन की गई मशीन। इस उपकरण ने यांत्रिक तरीकों से तार्किक समस्याओं के समाधान के लिए नए दृष्टिकोण की शुरुआत की।[40]* 1784 में, जर्मन जे. एच. मुलर | जोहान-हेलफ्रिच मुलर ने हैन की मशीन के समान मशीन का निर्माण किया।[54]

उन्नीसवीं सदी

सिंहावलोकन

लुइगी Torchi (आविष्कारक)आविष्कारक) ने 1834 में पहली प्रत्यक्ष गुणन मशीन का आविष्कार किया।[55] जेम्स व्हाइट (1822) के बाद यह दुनिया की दूसरी की-चालित मशीन भी थी।[56] मैकेनिकल कैलकुलेटर उद्योग की शुरुआत 1851 में हुई थी कोलमार के थॉमस ने अपना सरलीकृत एरिथोमीटर | एरिथमोमेट्रे जारी किया, जो पहली मशीन थी जिसे कार्यालय के वातावरण में दैनिक रूप से इस्तेमाल किया जा सकता था।

40 वर्षों के लिए,[57] अरिथमोमीटर बिक्री के लिए उपलब्ध मात्र यांत्रिक कैलकुलेटर था और पूरी दुनिया में बेचा जाता था। 1890 तक, लगभग 2,500 अरिथोमीटर बेचे जा चुके थे[58] साथ ही दो लाइसेंसशुदा अरिथमोमीटर क्लोन निर्माताओं (बर्कहार्ट, जर्मनी, 1878 और लेटन, यूके, 1883) से कुछ सौ अधिक। फेल्ट और टैरंट, वास्तविक वाणिज्यिक उत्पादन में मात्र अन्य प्रतियोगी, ने तीन वर्षों में 100 कॉम्पटोमीटर बेचे थे।[59] 19वीं शताब्दी में चार्ल्स बैबेज की गणना मशीनों के डिजाइन भी देखे गए, सबसे पहले उनके डिफरेंस इंजन के साथ, 1822 में शुरू हुआ, जो पहला स्वचालित कैलकुलेटर था क्योंकि यह लगातार पिछले ऑपरेशन के परिणामों का अगले के लिए उपयोग करता था, और दूसरा अपने विश्लेषणात्मक इंजन के साथ , जो प्रोग्राम और डेटा को पढ़ने के लिए जैक्वार्ड के कार्ड का उपयोग करने वाला पहला प्रोग्रामेबल कैलकुलेटर था, जिसे उन्होंने 1834 में शुरू किया था, और जिसने 20वीं शताब्दी के मध्य में बनाए गए बृहत अभिकलित्र का खाका दिया था।[60]

19वीं शताब्दी के दौरान उत्पादन में डेस्कटॉप यांत्रिक कैलकुलेटर

उत्पादित डेस्कटॉप कैलकुलेटर

File:Close-up of the front panel of a Thomas Arithmometer.jpg
चल परिणाम कैरिज के साथ थॉमस एरिथमोमीटर का फ्रंट पैनल बढ़ाया गया

* 1851 में, थॉमस डी कॉलमार ने अंक के गुणक/विभाजक को हटाकर अपने अंकगणित को सरल बनाया। इसने इसे सरल जोड़ने वाली मशीन बना दिया, लेकिन अनुक्रमित संचायक के रूप में उपयोग की जाने वाली इसकी चलती गाड़ी के लिए धन्यवाद, यह अभी भी ऑपरेटर नियंत्रण के तहत आसान गुणन और विभाजन की अनुमति देता है। अंकगणित अब उस समय की निर्माण क्षमताओं के अनुकूल हो गया था; इसलिए थॉमस लगातार मजबूत और विश्वसनीय मशीन का निर्माण कर सकता था।[61] नियमावली मुद्रित की गई और प्रत्येक मशीन को सीरियल नंबर दिया गया। इसके व्यावसायीकरण ने यांत्रिक कैलकुलेटर उद्योग का शुभारंभ किया।[62] बैंकों, बीमा कंपनियों, सरकारी कार्यालयों ने अपने दैनिक कार्यों में अंकगणित का उपयोग करना शुरू कर दिया, धीरे-धीरे यांत्रिक डेस्कटॉप कैलकुलेटर कार्यालय में लाए।

  • 1878 में जर्मनी के बर्कहार्ट, थॉमस के अरिथमोमीटर का क्लोन बनाने वाले पहले व्यक्ति थे। उस समय तक थॉमस डी कोलमार दुनिया में डेस्कटॉप मैकेनिकल कैलकुलेटर के मात्र निर्माता थे और उन्होंने लगभग 1,500 मशीनों का निर्माण किया था।[63] अंततः बीस यूरोपीय कंपनियां द्वितीय विश्व युद्ध तक थॉमस के अंकगणित के क्लोन का निर्माण करेंगी।
  • डोर ई. फेल्ट, यू.एस. में, 1886 में कॉम्पटोमीटर का पेटेंट कराया। यह पहली सफल कुंजी-चालित जोड़ने और गणना करने वाली मशीन थी। [की-चालित इस तथ्य को संदर्भित करता है कि केवल कुंजियों को दबाने से परिणाम की गणना हो जाती है, कोई अलग लीवर या क्रैंक को संचालित नहीं करना पड़ता है। अन्य मशीनों को कभी-कभी की-सेट कहा जाता है।] 1887 में, उन्होंने फेल्ट एंड टैरेंट मैन्युफैक्चरिंग कंपनी बनाने के लिए रॉबर्ट टैरेंट के साथ जुड़ गए।[64] कॉम्पटोमीटर-प्रकार कैलकुलेटर 1961 में ऑल-इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर इंजन प्राप्त करने वाली पहली मशीन थी (यूके के समलॉक कॉम्पटोमीटर द्वारा जारी किया गया समलॉक एएनआईटीए कैलकुलेटर)।
  • 1890 में विलिगोड्ट टेओफिल ओडनेर|डब्ल्यू। टी. ओडनेर को कोनिग्सबर्गर एंड सी से अपने कैलकुलेटर के निर्माण का अधिकार वापस मिल गया, जिसने उन्हें 1878 में पहली बार पेटेंट कराने के बाद से रखा था, लेकिन वास्तव में कुछ भी उत्पादन नहीं किया था। ओडनेर ने अपने कैलकुलेटर के निर्माण के लिए अपनी सेंट पीटर्सबर्ग कार्यशाला का उपयोग किया और उन्होंने 1890 में 500 मशीनों का निर्माण और बिक्री की। यह निर्माण कार्य 1918 में 23,000 मशीनों के उत्पादन के साथ निश्चित रूप से बंद हो गया। ओधनेर अरिथोमीटर पिनव्हील इंजन के साथ थॉमस डी कोलमार के अरिथोमीटर का नया डिज़ाइन किया गया संस्करण था, जिसने इसे बनाने के लिए सस्ता बना दिया और समान उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस होने का लाभ रखते हुए इसे छोटा पदचिह्न दिया।[65]
  • 1892 में ओडनेर ने अपने कारखाने की बर्लिन शाखा को बेच दिया, जिसे उन्होंने साल पहले ग्रिम, नतालिस एंड कंपनी को खोला था। ब्राउनश्वेग शहर)।[66] यह कई कंपनियों में से पहली थी जो पूरी दुनिया में ओडनेर की मशीन के क्लोनों की बिक्री और निर्माण करेगी; अंततः 1970 के दशक में लाखों की बिक्री हुई।[65]* 1892 में, विलियम सीवार्ड बरोज I|विलियम एस. बरोज़ ने अपने प्रिंटिंग एडिंग कैलकुलेटर का व्यावसायिक निर्माण शुरू किया[67] बरोज़ कॉर्पोरेशन लेखा मशीन और कंप्यूटर व्यवसायों में अग्रणी कंपनियों में से बन गया।
  • द मिलियनेयर (कैलकुलेटर) | मिलियनेयर कैलकुलेटर 1893 में पेश किया गया था। यह किसी भी अंक से सीधे गुणा करने की अनुमति देता है - गुणक में प्रत्येक अंक के लिए क्रैंक का मोड़। इसमें यांत्रिक उत्पाद लुकअप तालिका शामिल थी, जो अलग-अलग पदों की लंबाई से इकाइयां और दस अंक प्रदान करती थी।[68] अन्य प्रत्यक्ष गुणक मून-हॉपकिन्स बिलिंग मशीन का हिस्सा था; उस कंपनी को 20वीं शताब्दी की शुरुआत में बरोज़ द्वारा अधिग्रहित कर लिया गया था।
19th century Comptometer in a wooden case
19th and early 20th centuries calculating machines, Musée des Arts et Métiers
Odhner's arithmometer

स्वचालित यांत्रिक कैलकुलेटर

लंदन साइंस म्यूज़ियम का वर्किंग डिफ़रेंस इंजन, चार्ल्स बैबेज के डिज़ाइन के डेढ़ सदी बाद बनाया गया था।

* 1822 में, चार्ल्स बैबेज ने छोटी कॉगव्हील असेंबली प्रस्तुत की जिसने उनके अंतर इंजन के संचालन का प्रदर्शन किया,[69] यांत्रिक कैलकुलेटर जो 31 दशमलव अंकों की सात संख्याओं को धारण करने और उनमें हेरफेर करने में सक्षम होगा। यह पहली बार था कि गणना मशीन अपने पिछले कार्यों से इनपुट परिणामों के रूप में स्वचालित रूप से काम कर सकती थी।[60]यह प्रिंटर का उपयोग करने वाली पहली गणना मशीन थी। इस मशीन का विकास, जिसे बाद में डिफरेंस इंजन नंबर 1 कहा गया, 1834 के आसपास रुक गई।[70]

  • 1847 में, बैबेज ने बेहतर अंतर इंजन डिजाइन पर काम करना शुरू किया- उसका अंतर इंजन नंबर 2। इनमें से कोई भी डिजाइन पूरी तरह से बैबेज द्वारा नहीं बनाया गया था। 1991 में विज्ञान संग्रहालय (लंदन)लंदन) ने 19वीं सदी में उपलब्ध तकनीक और सामग्रियों का उपयोग करके कार्यशील अंतर इंजन नंबर 2 बनाने की बैबेज की योजना का अनुसरण किया।
  • 1855 में, पेर जॉर्ज शेयुत्ज़ ने बैबेज के डिज़ाइन के आधार पर कार्यशील अंतर इंजन पूरा किया। मशीन पियानो के आकार की थी, और 1855 में पेरिस में प्रदर्शनी यूनिवर्स (1855) में प्रदर्शित की गई थी। इसका उपयोग लघुगणक की तालिका बनाने के लिए किया गया था।
  • 1875 में, मार्टिन वाईबर्ग ने बैबेज/श्यूट्ज़ डिफरेंस इंजन को फिर से डिजाइन किया और सिलाई मशीन के आकार का संस्करण बनाया।

प्रोग्राम करने योग्य यांत्रिक कैलकुलेटर

1906 के आसपास बैबेज के बेटे द्वारा समाप्त किए गए विश्लेषणात्मक इंजन से मिल का न्यूनतम लेकिन कामकाजी प्रदर्शन हिस्सा

* 1834 में, बैबेज ने अपने विश्लेषणात्मक इंजन को डिजाइन करना शुरू किया, जो आधुनिक मेनफ़्रेम कंप्यूटर का निर्विवाद पूर्वज बन जाएगा।[71] डेटा और प्रोग्राम के लिए दो अलग-अलग इनपुट स्ट्रीम ( आदिम हार्वर्ड वास्तुकला ), आउटपुट परिणाम के लिए प्रिंटर (तीन अलग-अलग प्रकार), प्रोसेसिंग यूनिट (मिल), मेमोरी (स्टोर) और प्रोग्रामिंग निर्देशों का पहला सेट। हॉवर्ड ऐकेन ने 1937 में हार्वर्ड मार्क I के लिए वित्त पोषण का अनुरोध करते हुए आईबीएम को जो प्रस्ताव दिया था, जो कंप्यूटर उद्योग में आईबीएम की प्रवेश मशीन बन गया था, हम पढ़ सकते हैं: कुछ गणना मशीनों को वैज्ञानिक जांच के लिए सख्ती से डिजाइन किया गया है, उल्लेखनीय अपवाद ये हैं चार्ल्स बैबेज और उनके बाद आने वाले अन्य लोगों के बारे में। 1812 में बैबेज ने गणितीय कार्यों की तालिकाओं की गणना और मुद्रण के लिए उपयोग की जाने वाली पहले की तुलना में उच्च प्रकार की गणना मशीन के विचार की कल्पना की। ....डिफरेंस इंजन को छोड़ने के बाद, बैबेज ने अपनी ऊर्जा डिफरेंस इंजन की तुलना में कहीं अधिक शक्तियों के विश्लेषणात्मक इंजन के डिजाइन और निर्माण के लिए समर्पित की...[72]

  • 1843 में, विश्लेषणात्मक इंजन पर फ्रांसीसी लेख के अनुवाद के दौरान, लवलेस है ने बर्नौली संख्याओं की गणना करने के लिए एल्गोरिद्म लिखा, जिसमें उन्होंने शामिल किए गए कई नोट्स में से में लिखा था। इसे पहला कंप्यूटर प्रोग्राम माना जाता है।
  • 1872 से 1910 तक, हेनरी बैबेज ने अपने पिता की मशीन की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई मिल बनाने पर रुक-रुक कर काम किया। कुछ असफलताओं के बाद, उन्होंने 1906 में मिल का सफल प्रदर्शन दिया, जिसमें पाई के पहले 44 गुणकों को 29 स्थानों के अंकों के साथ मुद्रित किया गया।

कैश रजिस्टर

Further information: Cash registers

1879 में अमेरिकी सलूनकीपर जेम्स रिट्टी द्वारा आविष्कृत कैश रजिस्टर ने व्यापार लेनदेन में अव्यवस्था और बेईमानी की पुरानी समस्याओं को संबोधित किया।[73] यह शुद्ध जोड़ने वाली मशीन थी जिसमें प्रिंटर (कंप्यूटिंग), घंटी और दो तरफा डिस्प्ले था जो भुगतान करने वाली पार्टी और स्टोर के मालिक को दिखाता था, यदि वह चाहता था, तो वर्तमान लेनदेन के लिए बदले गए धन की राशि।

कैश रजिस्टर का उपयोग करना आसान था और, वास्तविक यांत्रिक कैलकुलेटर के विपरीत, बड़ी संख्या में व्यवसायों द्वारा आवश्यक और जल्दी से अपनाया गया था। 1888 और 1895 के बीच चौरासी कंपनियों ने कैश रजिस्टर बेचे, किसी भी लम्बाई के लिए केवल तीन ही बच पाए।[74] 1890 में, जॉन हेनरी पैटरसन (एनसीआर के मालिक) द्वारा एनसीआर निगम शुरू करने के 6 साल बाद, अकेले उनकी कंपनी द्वारा 20,000 मशीनों की बिक्री की गई थी, जबकि सभी वास्तविक कैलकुलेटरों की कुल संख्या लगभग 3,500 थी।[75] 1900 तक, एनसीआर ने 200,000 कैश रजिस्टर बनाए थे[76] और थॉमस/पायेन एरिथमोमीटर कंपनी की तुलना में उनका निर्माण करने वाली और भी कंपनियां थीं, जो अभी लगभग 3,300 बेची थीं[77] और बरोज़ ने केवल 1,400 मशीनें बेचीं।[78]

प्रोटोटाइप और सीमित रन

1820 से 1851 तक बनाए गए अंकगणित में अंक का गुणक/विभाजक कर्सर (हाथीदांत शीर्ष) बाईं ओर है। इन मशीनों के केवल प्रोटोटाइप बनाए गए थे।

* 1820 में, थॉमस डी कॉलमार ने एरिथोमीटर का पेटेंट कराया। यह वास्तविक चार ऑपरेशन मशीन थी जिसमें अंक गुणक/विभाजक (द मिलियनेयर (कैलकुलेटर) 70 साल बाद जारी किया गया था, जिसमें समान यूजर इंटरफेस था[79]). उन्होंने अपनी मशीन को विकसित करने में अगले 30 साल और 300,000 फ़्रैंक खर्च किए।[80] इस डिज़ाइन को 1851 में सरलीकृत अरिथमोमीटर द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था जो केवल जोड़ने वाली मशीन थी।

  • 1840 से, डिडिएर रोथ ने पेटेंट कराया और कुछ गणना मशीनों का निर्माण किया, जिनमें से पास्कल के कैलकुलेटर का प्रत्यक्ष वंशज था।
  • 1842 में, टिमोलन मौरेल ने अरिथमौरेल का आविष्कार किया, जो एरिथमोमीटर पर आधारित था, जो मशीन में केवल उनके मान दर्ज करके दो संख्याओं को गुणा कर सकता था।
  • 1845 में, इज़राइल अब्राहम स्टाफ़ेल ने पहली बार ऐसी मशीन का प्रदर्शन किया जो जोड़ने, घटाने, विभाजित करने, गुणा करने और वर्गमूल प्राप्त करने में सक्षम थी।
  • 1854 के आसपास, आंद्रे मिशेल गुएरी ने ऑरडोनेटर स्टेटिस्टिक का आविष्कार किया, बेलनाकार उपकरण जिसे नैतिक चर (अपराध, आत्महत्या, आदि) पर डेटा के बीच संबंधों को सारांशित करने में सहायता के लिए डिज़ाइन किया गया था।[81]
  • 1872 में, फ्रैंक स्टीफन बाल्डविन|अमेरिका में फ्रैंक एस. बाल्डविन ने पिनव्हील कैलकुलेटर का आविष्कार किया।
  • 1877 में संयुक्त राज्य अमेरिका में बोस्टन के जॉर्ज बी ग्रांट ने जोड़, घटाव, गुणा और भाग करने में सक्षम अनुदान यांत्रिक गणना मशीन का उत्पादन शुरू किया।[82] मशीन का माप 13x5x7 इंच था और इसमें पीतल और टेम्पर्ड स्टील से बने अस्सी वर्किंग पीस थे। यह पहली बार फिलाडेल्फिया में 1876 शताब्दी प्रदर्शनी में जनता के लिए पेश किया गया था।[83]
  • 1883 में, यूनाइटेड किंगडम के एडमंडसन ने सर्कुलर स्टेप्ड ड्रम कैलकुलेटर का पेटेंट कराया।[84]
Detail of an early calculating machine invented by Didier Roth around 1840. This machine is a direct descendant of Pascal's calculator.
Grant's Barrel, 1877


1900 से 1970 के दशक

Further information: History of computing hardware

मैकेनिकल कैलकुलेटर अपने चरम पर पहुंच जाते हैं

1914 से यांत्रिक कैलकुलेटर
जोड़ और घटाव के लिए Addiator का उपयोग किया जा सकता है।

इस समय तक तंत्र के दो अलग-अलग वर्ग स्थापित हो गए थे, पारस्परिक और रोटरी। पूर्व प्रकार के तंत्र को आमतौर पर सीमित-यात्रा वाले हाथ के क्रैंक द्वारा संचालित किया जाता था; कुछ आंतरिक विस्तृत ऑपरेशन पुल पर हुए, और अन्य पूर्ण चक्र के रिलीज भाग पर। सचित्र 1914 मशीन इस प्रकार है; क्रैंक लंबवत है, इसके दाहिने तरफ। बाद में, इनमें से कुछ तंत्र इलेक्ट्रिक मोटर्स और रिडक्शन गियरिंग द्वारा संचालित किए गए थे जो क्रैंक (तंत्र) और कनेक्टिंग छड़ को संचालित करते थे ताकि रोटरी गति को पारस्परिक गति में परिवर्तित किया जा सके।

बाद के प्रकार, रोटरी, में कम से कम मुख्य शाफ्ट था जो प्रति मोड़ [या अधिक] निरंतर क्रांति [एस], जोड़ या घटाव बनाता था। कई डिजाइनों, विशेष रूप से यूरोपीय कैलकुलेटरों में हैंडक्रैंक और ताले थे, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि बार मोड़ पूरा होने के बाद क्रैंक को सटीक स्थिति में लौटा दिया जाए।

20वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में यांत्रिक कैलकुलेटर तंत्र का क्रमिक विकास हुआ।

डाल्टन ऐड-लिस्टिंग मशीन को 1902 में पेश किया गया था, जो केवल दस चाबियों का उपयोग करने वाली अपनी तरह की पहली थी, और कई कंपनियों द्वारा निर्मित 10-कुंजी ऐड-लिस्टर्स के कई अलग-अलग मॉडलों में से पहली बन गई।

1948 में बेलनाकार कर्टा कैलकुलेटर, जो हाथ में पकड़ने के लिए पर्याप्त कॉम्पैक्ट था, 1938 में कर्ट हार्टस्ट्रॉन्ग द्वारा विकसित किए जाने के बाद पेश किया गया था। यह स्टेप्ड-गियर गणना तंत्र का चरम विकास था। यह पूरक जोड़कर घटाया गया; जोड़ने के लिए दांतों के बीच घटाव के लिए दांत थे।

1900 के दशक के प्रारंभ से 1960 के दशक तक, यांत्रिक कैलकुलेटर डेस्कटॉप कंप्यूटिंग बाजार पर हावी रहे। संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रमुख आपूर्तिकर्ताओं में फ्रिडेन, इंक., मुनरो कैलकुलेटर कंपनी और मर्चेंट कैलकुलेटर|एससीएम/मार्चेंट शामिल हैं। ये उपकरण मोटर चालित थे, और चलने योग्य गाड़ियां थीं जहां डायल द्वारा गणना के परिणाम प्रदर्शित किए गए थे। लगभग सभी कीबोर्ड भरे हुए थे - दर्ज किए जा सकने वाले प्रत्येक अंक में नौ कुंजियों का अपना कॉलम था, 1..9, साथ ही कॉलम-क्लियर कुंजी, साथ कई अंकों की प्रविष्टि की अनुमति। (मार्केंट फिगरमैटिक का नीचे दिया गया उदाहरण देखें।) इस समानांतर प्रविष्टि को दस-कुंजी सीरियल प्रविष्टि के विपरीत कहा जा सकता है जो यांत्रिक जोड़ने वाली मशीनों में सामान्य थी, और अब इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर में सार्वभौमिक है। (लगभग सभी फ्रिडेन कैलकुलेटर, साथ ही साथ कुछ रोटरी (जर्मन) डाइहल्स में गुणन करते समय गुणक में प्रवेश करने के लिए दस-कुंजी सहायक कीबोर्ड होता था।) पूर्ण कीबोर्ड में आम तौर पर दस कॉलम होते थे, हालांकि कुछ कम लागत वाली मशीनों में आठ थे। उल्लिखित तीन कंपनियों द्वारा बनाई गई अधिकांश मशीनों ने अपने परिणाम मुद्रित नहीं किए, हालांकि ओलिवेत्ति जैसी अन्य कंपनियों ने प्रिंटिंग कैलकुलेटर बनाए।

इन मशीनों में, जोड़ और घटाव ही ऑपरेशन में किया जाता था, जैसा कि पारंपरिक जोड़ने वाली मशीन पर होता है, लेकिन गुणा और भाग (गणित) बार-बार यांत्रिक जोड़ और घटाव द्वारा पूरा किया जाता था। फ्रिडेन, इंक. ने कैलकुलेटर बनाया जो वर्गमूल भी प्रदान करता है, मूल रूप से विभाजन करके, लेकिन अतिरिक्त तंत्र के साथ जो व्यवस्थित रूप से कीबोर्ड में संख्या को स्वचालित रूप से बढ़ाता है। यांत्रिक कैलकुलेटर के अंतिम में शॉर्ट-कट गुणन होने की संभावना थी, और कुछ दस-कुंजी, सीरियल-एंट्री प्रकारों में दशमलव-बिंदु कुंजियाँ थीं। हालांकि, दशमलव-बिंदु कुंजियों को महत्वपूर्ण आंतरिक अतिरिक्त जटिलता की आवश्यकता होती है, और केवल अंतिम डिजाइनों में ही पेश की जाती हैं। 1970 के दशक में इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर द्वारा विस्थापित किए जाने तक 1948 कर्टा जैसे हैंडहेल्ड मैकेनिकल कैलकुलेटर का उपयोग जारी रहा।

Triumphator CRN1 (1958)
Walther WSR160 (one of the most common calculators in central Europe) (1960)
Dalton adding machine (ca. 1930)
Mechanism of mechanical calculator
Mercedes Euklidische, Mod. 29 at the Museum Europäischer Kulturen

विशिष्ट यूरोपीय चार-संचालन मशीनें ओडनर तंत्र, या इसकी विविधताओं का उपयोग करती हैं। इस तरह की मशीन में ऑरिजिनल ओडनर, ब्रंसविगा और ट्रायम्फेटर, थेल्स, वाल्थर, फेसिट से तोशिबा तक शुरू होने वाले कई अनुकरणकर्ता शामिल थे। हालाँकि इनमें से अधिकांश हैंडक्रैंक द्वारा संचालित थे, लेकिन मोटर चालित संस्करण भी थे। हैमन कैलकुलेटर बाहरी रूप से पिनव्हील मशीनों से मिलते जुलते थे, लेकिन सेटिंग लीवर ने कैम को तैनात किया, जो डायल के काफी दूर चले जाने पर ड्राइव पावल को निष्क्रिय कर देता था।

हालांकि डाल्टन ने 1902 में पहली 10-कुंजी प्रिंटिंग एडिंग (दो ऑपरेशन, दूसरा घटाव) मशीन पेश की, ये विशेषताएं कई दशकों तक कंप्यूटिंग (चार ऑपरेशन) मशीनों में मौजूद नहीं थीं। फैसिट-टी (1932) बड़ी संख्या में बेची जाने वाली पहली 10-कुंजी कंप्यूटिंग मशीन थी। Olivetti Divisumma-14 (1948) प्रिंटर और 10-कुंजी कीबोर्ड दोनों के साथ पहली कंप्यूटिंग मशीन थी।

1960 के दशक तक मोटर चालित वाले सहित पूर्ण-कीबोर्ड मशीनें भी बनाई गईं। प्रमुख निर्माताओं में यूरोप में मर्सिडीज-यूक्लिड, आर्किमिडीज़ और मैडास थे; संयुक्त राज्य अमेरिका में, फ्रिडेन, मर्चेंट और मोनरो कैरिज के साथ रोटरी कैलकुलेटर के प्रमुख निर्माता थे। रेसिप्रोकेटिंग कैलकुलेटर (जिनमें से अधिकांश मशीनें जोड़ रहे थे, कई इंटीग्रल प्रिंटर के साथ थे) रेमिंगटन रैंड और बरोज़ द्वारा बनाए गए थे। ये सभी की-सेट थे। फेल्ट और टैरंट ने कॉम्पटोमीटर और साथ ही विक्टर को बनाया, जो की-ड्रिवन थे।

फ्रिडेन और मोनरो का मूल तंत्र संशोधित लाइबनिज़ व्हील था (बेहतर ज्ञात, शायद अनौपचारिक रूप से, संयुक्त राज्य अमेरिका में स्टेप्ड ड्रम या स्टेप रेकनर के रूप में)। फ्रिडेन में मशीन की बॉडी और संचायक डायल के बीच प्राथमिक रिवर्सिंग ड्राइव थी, इसलिए इसका मुख्य शाफ्ट हमेशा ही दिशा में घूमता था। स्विस मैडास समान था। हालाँकि, मुनरो ने अपने मुख्य शाफ्ट की दिशा को घटाना उलट दिया।

शुरुआती मर्चेंट पिनव्हील मशीन थे, लेकिन उनमें से ज्यादातर उल्लेखनीय रूप से परिष्कृत रोटरी प्रकार के थे। यदि [+] बार को नीचे रखा जाता है तो वे प्रति मिनट 1,300 अतिरिक्त चक्रों पर दौड़ते हैं। अन्य 600 चक्र प्रति मिनट तक सीमित थे, क्योंकि उनके संचायक डायल प्रत्येक चक्र के लिए शुरू और रुके थे; निरंतर चक्रों के लिए मर्चेंट डायल स्थिर और आनुपातिक गति से चले गए। अधिकांश मर्चेंट्स के पास चरम दाहिनी ओर नौ चाबियों की पंक्ति थी, जैसा कि फिगरमैटिक की तस्वीर में दिखाया गया है। ये बस मशीन को कुंजी पर संख्या के अनुरूप चक्रों की संख्या के लिए जोड़ते हैं, और फिर गाड़ी को स्थान पर स्थानांतरित कर देते हैं। यहां तक ​​कि नौ जोड़ चक्रों में भी बहुत कम समय लगा।

मर्चेंट में, चक्र की शुरुआत के करीब, संचायक डायल कवर में खुलने से दूर, डिप में नीचे की ओर चले गए। उन्होंने मशीन के शरीर में ड्राइव गियर लगाए, जो उन्हें उनके द्वारा खिलाए जाने वाले अंक के अनुपात में गति से घुमाते थे, डायल द्वारा उनके दाहिनी ओर बनाए गए कैरीज़ से अतिरिक्त गति (10: 1 कम) के साथ। चक्र के पूरा होने पर, डायल पारंपरिक वाट-घंटे मीटर में पॉइंटर्स की तरह गलत हो जाएंगे। हालाँकि, जैसे ही वे डुबकी से बाहर आए, निरंतर-लीड डिस्क कैम ने उन्हें (सीमित-यात्रा) स्पर-गियर अंतर के माध्यम से पुनः प्राप्त किया। साथ ही, निचले ऑर्डर के कैर्री को दूसरे, ग्रहों के अंतर से जोड़ा गया। (दिखाई गई मशीन के [20-अंकीय] संचायक में 39 अंतर हैं!)

किसी भी यांत्रिक कैलकुलेटर में, वास्तव में, गियर, सेक्टर, या कुछ इसी तरह की डिवाइस संचायक को गियर के दांतों की संख्या से स्थानांतरित करती है जो अंकों को जोड़े या घटाए जाने से मेल खाती है - तीन दांत तीन की गिनती से स्थिति बदलते हैं। बुनियादी कैलकुलेटर तंत्र के अधिकांश भाग संचायक को शुरू करके, फिर स्थिर गति से चलते हुए, और रुकते हुए स्थानांतरित करते हैं। विशेष रूप से, रुकना महत्वपूर्ण है, क्योंकि तेजी से संचालन प्राप्त करने के लिए संचायक को जल्दी से स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है। जिनेवा ड्राइव के वेरिएंट आमतौर पर ओवरशूट को ब्लॉक करते हैं (जो निश्चित रूप से गलत परिणाम देगा)।

हालाँकि, दो अलग-अलग बुनियादी तंत्र, मर्सिडीज-यूक्लिड और मर्चेंट, डायल को जोड़े या घटाए जाने वाले अंक के अनुरूप गति से ले जाते हैं; a [1] संचायक को सबसे धीमा और a [9] सबसे तेज़ चलाता है। मर्सिडीज-यूक्लिड में, लंबा स्लॉटेड लीवर, छोर पर घूमता है, नौ रैक (सीधे गियर) को लीवर की धुरी से उनकी दूरी के अनुपात में अंत तक ले जाता है। प्रत्येक रैक में ड्राइव पिन होता है जिसे स्लॉट द्वारा स्थानांतरित किया जाता है। [1] के लिए रैक निश्चित रूप से पिवट के सबसे करीब है। प्रत्येक कीबोर्ड अंक के लिए, स्लाइडिंग चयनकर्ता गियर, जैसा कि लीबनिज़ व्हील में होता है, उस रैक को संलग्न करता है जो दर्ज किए गए अंक से मेल खाता है। बेशक, संचायक या तो आगे या रिवर्स स्ट्रोक पर बदलता है, लेकिन दोनों में नहीं। यह तंत्र निर्माण के लिए विशेष रूप से सरल और अपेक्षाकृत आसान है।

मर्चेंट, हालांकि, इसके दस स्तंभों में से प्रत्येक के लिए, मशीन के शरीर के शीर्ष पर इसके आउटपुट स्पर गियर के साथ नौ-अनुपात प्रीसेलेक्टर ट्रांसमिशन है; वह गियर संचायक गियरिंग को संलग्न करता है। जब कोई इस तरह के संचरण में दांतों की संख्या निकालने की कोशिश करता है, तो यह सीधा तरीका हैh ऐसे तंत्र पर विचार करने के लिए प्रेरित करता है जो यांत्रिक गैसोलीन पंप रजिस्टरों में होता है, जिसका उपयोग कुल मूल्य को इंगित करने के लिए किया जाता है। हालांकि, यह तंत्र गंभीर रूप से भारी है, और कैलकुलेटर के लिए पूरी तरह से अव्यावहारिक है; गैस पंप में 90-टूथ गियर मिलने की संभावना है। कैलकुलेटर के कंप्यूटिंग भागों में प्रैक्टिकल गियर में 90 दांत नहीं हो सकते। वे या तो बहुत बड़े होंगे, या बहुत नाजुक होंगे।

यह देखते हुए कि प्रति स्तंभ नौ अनुपात महत्वपूर्ण जटिलता को दर्शाता है, मर्चेंट में सभी में कुछ सौ अलग-अलग गियर होते हैं, इसके संचायक में कई। मूल रूप से, संचायक डायल को [1] के लिए 36 डिग्री ( मोड़ का 1/10) और [9] के लिए 324 डिग्री ( मोड़ का 9/10) घुमाना पड़ता है, जिससे आने वाली वहन की अनुमति नहीं होती है। गियरिंग में किसी बिंदु पर, दांत को [1] के लिए, और नौ दांतों को [9] के लिए पारित करने की आवश्यकता होती है। ड्राइवशाफ्ट से आवश्यक गति को विकसित करने का कोई तरीका नहीं है जो दांतों की व्यावहारिक (अपेक्षाकृत छोटी) संख्या वाले कुछ गियर के साथ प्रति चक्र क्रांति को घुमाता है।

इसलिए, मर्चेंट के पास छोटे प्रसारणों को खिलाने के लिए तीन ड्राइवशाफ्ट हैं। चक्र के लिए, वे 1/2, 1/4 और 1/12 चक्कर लगाते हैं। [1]। 1/2-टर्न शाफ्ट में (प्रत्येक कॉलम के लिए) 12, 14, 16 और 18 दांतों के साथ गियर होते हैं, जो अंक 6, 7, 8 और 9 के अनुरूप होते हैं। 1/4-टर्न शाफ्ट वहन करता है (प्रत्येक कॉलम भी) ) 3, 4, और 5 के लिए 12, 16, और 20 दांत वाले गियर। अंक [1] और [2] 1/12-क्रांति शाफ्ट पर 12 और 24-दांत गियर द्वारा नियंत्रित किए जाते हैं। प्रैक्टिकल डिज़ाइन 12वें रेव को रखता है। शाफ्ट अधिक दूर है, इसलिए 1/4-टर्न शाफ्ट स्वतंत्र रूप से घूमने वाले 24 और 12-टूथ आइडलर गियर ले जाता है। घटाव के लिए, ड्राइवशाफ्ट ने दिशा उलट दी।

चक्र के शुरुआती भाग में, पांच पेंडेंट में से चयनित अंक के लिए उपयुक्त ड्राइव गियर संलग्न करने के लिए ऑफ-सेंटर चलता है।

कुछ मशीनों के पूरे कीबोर्ड में 20 कॉलम तक होते थे। इस क्षेत्र में राक्षस बरोज़ कॉर्पोरेशन द्वारा प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए बनाया गया डुओडेसिलियन था।

स्टर्लिंग मुद्रा के लिए, £/s/d (और यहां तक ​​कि फार्थिंग्स), बुनियादी तंत्रों की विविधताएं थीं, विशेष रूप से विभिन्न संख्या में गियर दांत और संचायक डायल स्थिति। शिलिंग्स और पेंस को समायोजित करने के लिए, दस अंकों [एस] के लिए अतिरिक्त कॉलम जोड़े गए, शिलिंग्स के लिए 10 और 20, और पेंस के लिए 10। बेशक, ये मूलांक -20 और मूलांक -12 तंत्र के रूप में कार्य करते हैं।

मर्चेंट का प्रकार, जिसे बाइनरी-ऑक्टल मर्चेंट कहा जाता है, मूलांक -8 (ऑक्टल) मशीन थी। इसे सटीकता के लिए बहुत शुरुआती वैक्यूम-ट्यूब (वाल्व) बाइनरी कंप्यूटरों की जांच के लिए बेचा गया था। (उस समय, यांत्रिक कैलकुलेटर ट्यूब/वाल्व कंप्यूटर की तुलना में बहुत अधिक विश्वसनीय था।)

साथ ही, जुड़वां मर्चेंट था, जिसमें सामान्य ड्राइव क्रैंक और रिवर्सिंग गियरबॉक्स के साथ दो पिनव्हील मर्चेंट शामिल थे।[85] जुड़वां मशीनें अपेक्षाकृत दुर्लभ थीं, और जाहिरा तौर पर गणनाओं के सर्वेक्षण के लिए उपयोग की जाती थीं। कम से कम ट्रिपल मशीन बनाई गई थी।

फेसिट कैलकुलेटर, और इसके समान , मूल रूप से पिनव्हील मशीन हैं, लेकिन कैरिज के बजाय पिनव्हील्स की सरणी बग़ल में चलती है। पिनविल्स बिकिनरी हैं; अंक 1 से 4 सतह से विस्तार करने के लिए स्लाइडिंग पिन की इसी संख्या का कारण बनता है; अंक 5 से 9 भी पांच-दांत वाले क्षेत्र के साथ-साथ 6 से 9 के लिए ही पिन का विस्तार करते हैं।

चाबियां उन कैमरों को संचालित करती हैं जो पहले पिन-पोजिशनिंग कैम को अनलॉक करने के लिए स्विंगिंग लीवर को संचालित करते हैं जो पिनव्हील तंत्र का हिस्सा है; लीवर की आगे की गति (कुंजी के कैम द्वारा निर्धारित राशि द्वारा) पिन की आवश्यक संख्या को बढ़ाने के लिए पिन-पोजिशनिंग कैम को घुमाती है।[86] स्टाइलस के लिए सर्कुलर स्लॉट के साथ स्टाइलस-संचालित एडर्स, और स्टर्लिंग प्लास्टिक्स (यूएसए) द्वारा बनाए गए साइड-बाय-साइड व्हील्स में सटीक कैर्री सुनिश्चित करने के लिए सरल एंटी-ओवरशूट तंत्र था।

Curta Type I
Duodecillion (ca. 1915)
Marchant Figurematic (1950–52)
Friden Calculator
Facit NTK (1954)
Olivetti Divisumma 24 interior, (1964)
Odhner Arithmometer (1890–1970s)

युग का अंत

1970 के दशक की शुरुआत में यांत्रिक कैलकुलेटरों की बिक्री जारी रही, हालांकि तेजी से घटती संख्या में, कई निर्माता बंद हो गए या उनका अधिग्रहण कर लिया गया। कंपटोमीटर प्रकार के कैलकुलेटर अक्सर कर्तव्यों को जोड़ने और सूचीबद्ध करने के लिए उपयोग किए जाने के लिए बहुत लंबे समय तक बनाए रखा जाता था, विशेष रूप से लेखांकन में, क्योंकि प्रशिक्षित और कुशल ऑपरेटर संख्या के सभी अंकों को कॉम्पटोमीटर पर हाथों के आंदोलन में तेजी से दर्ज कर सकता था। 10-कुंजी इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर के साथ। वास्तव में, केवल कम संख्या वाली कुंजियों का उपयोग करके दो स्ट्रोक में बड़े अंक दर्ज करना तेज था; उदाहरण के लिए, 9 को 4 के बाद 5 के रूप में दर्ज किया जाएगा। कुछ की-चालित कैलकुलेटर में प्रत्येक कॉलम के लिए कुंजियाँ थीं, लेकिन केवल 1 से 5 तक; वे संगत रूप से कॉम्पैक्ट थे। साधारण इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर के बजाय कंप्यूटर के प्रसार ने कॉम्पटोमीटर का अंत कर दिया। साथ ही, 1970 के दशक के अंत तक, स्लाइड नियम अप्रचलित हो गया था।

यह भी देखें

संदर्भ

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  35. ↑ "The appearance of this small avorton disturbed me to the utmost and it dampened the enthusiasm with which I was developing my calculator so much that I immediately let go all of my employees..." translated from the French: "L'aspect de ce petit avorton me déplut au dernier point et refroidit tellement l'ardeur avec laquelle je faisais lors travailler à l'accomplissement de mon modèle qu'à l'instant même je donnai congé à tous les ouvriers..."
  36. ↑ "But, later on, Lord Chancellor of France [...] granted me a royal privilege which is not usual, and which will suffocate before their birth all these illegitimate avortons which, by the way, could only be born of the legitimate and necessary alliance of theory and art." translated from the French: "Mais, quelque temps après, Monseigneur le Chancelier [...] par la grâce qu'il me fit de m'accorder un privilège qui n'est pas ordinaire, et qui étouffe avant leur naissance tous ces avortons illégitimes qui pourraient être engendrés d'ailleurs que de la légitime et nécessaire alliance de la théorie avec l'art"
  37. ↑ "...a useless piece, perfectly clean, polished and well filed on the outside but so imperfect inside that it is of no use whatsoever." translated from the French: "...qu'une pièce inutile, propre véritablement, polie et très bien limée par le dehors, mais tellement imparfaite au dedans qu'elle n'est d'aucun usage"
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स्रोत

बाहरी संबंध

Wikisource has the text of the 1911 Encyclopædia Britannica article "Calculating Machines".
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