Когда появился первый калькулятор. История возникновения калькуляторов. Новая сенсация развязывает "войну электронных калькуляторов"

40 лет назад, электронная революция калькуляторов значительно расширила сферу использования калькуляторов: CASIO Mini стал первым калькулятором доступным для всех. С ценой в € 81,81, устройство было многим по карману. До этого момента зачастую калькуляторы стоили около € 511,29, весили несколько килограмм и использовались только учеными и бухгалтерами. Спустя всего десять месяцев объем поставок CASIO Mini достиг одного миллиона изделий. Сегодня калькуляторы CASIO стали частью повседневной жизни во многих странах по всему миру.

Всемирно известная компания Casio начала историю своего развития в 1946 году, когда Касио Тадао, ныне покойный основатель этой корпорации, открыл в Токио своё небольшое дело, назвав фирму Kashio Seisakujo. Поначалу эта фирма занималась мелким субподрядом для фабрики по производству деталей и приспособлений для микроскопов. Вскоре Тадао привлёк к семейному бизнесу трёх своих младших братьев: Юкио, Кадзуо и Тосио. Все братья от природы имели инженерные и изобретательские таланты, а потому сразу почувствовали технический и коммерческий потенциал электрического калькулятора, один из иностранных образцов которого они увидели в 1949 году на выставке в Токио.

Япония в то время отставала в технологическом развитии от западных стран, а потому пока не могла производить электрические калькуляторы. Тосио решил разработать усовершенствованную модель электрического калькулятора, заменив шумные шестеренки и электромотор, которые обычно устанавливались в устройства такого типа, на полностью электрическую схему. В 1956 году братьями Касио был создан уникальный релейный калькулятор Casio. Его новые электрические реле были устойчивы к попаданию грязи и пыли, он имел 10 кнопок (от 0 до 9) и один дисплей, который последовательно отображал вводимые числа при операциях над ними, а в конце высвечивал только ответ. Это была революция в мире счетных машин, которая легла в основу пути к компактности калькуляторов и удобства их использования на работе и в повседневной жизни, ведь в то время подобные устройства занимали целые комнаты. В итоге после семи лет напряжённых разработок нового калькулятора была основана компания Casio Computer, которая разрабатывала и изготавливала релейные калькуляторы. В июне 1957 года в продажу поступил первый в мире компактный полностью электронный калькулятор Casio 14-A, который весил 140 кг. Компания Casio сразу стала лидером рынка, извлекая высокую прибыль от продаж релейных калькуляторов корпорациям и научным институтам.

Технологический прогресс шёл вперёд, и в 60-е годы на Западе появились электронные калькуляторы, работающие на транзисторах. Преимущества электронных калькуляторов перед релейными были в их бесшумности, лучшем быстродействии и небольших размерах, позволявших размещать их на столе. Чтобы не отстать от конкурентов, Casio приступила к разработкам и в итоге в 1965 году выпустила свой настольный электронный калькулятор Casio 001 со встроенной памятью, которой не было у калькуляторов других производителей.
Спрос на калькуляторы быстро увеличивался, и с середины 60-х годов началась жёсткая конкуренция в сфере разработок и маркетинга на рынке калькуляторов. Этот период до середины 70-х годов XX века был назван «войной калькуляторов».

Casio продолжила путь инноваций, и в 1973 году был выпущен первый в мире персональный калькулятор Casio Mini, который имел размер с ладонь и невысокую цену, что обеспечило ему огромную популярность. Благодаря своим разработкам Casio завоевала лидирующее положение на рынке. Ее массовое производство калькуляторов дало мощный импульс зарождавшейся полупроводниковой индустрии Японии и в итоге положило начало мощному росту японской электронной промышленности.

Постепенно калькуляторы стали использоваться в школах. Вначале учителя и родители скептически относились к использованию калькуляторов в школе, опасаясь, что ученики могут забыть, как считать в уме и на листке бумаги. Сегодня же эти опасения совсем не возникают. Школьные калькуляторы зарекомендовали себя как эффективный инструмент обучения математике. Все больше и больше учеников используют графические калькуляторы наряду с карманными и настольными. Преимущества очевидны: ученики легко усваивают абстрактные математические понятия при наглядном восприятии на экране калькулятора и работают более эффективно на практических занятиях. Графический калькулятор осуществляет тяжелые рутинные вычисления, освобождая больше времени для индивидуальных занятий и открытий.

После такого успеха, руководство Casio решило осваивать новый для себя бизнес - выпуск часов. В 70-х годах часовая индустрия переживала технологическую революцию, благодаря разработке кварцевого механизма. Устройство кварцевых часов имело много общего с электронным калькулятором Casio, и уже в 1974 году были выпущены наручные электронные часы Casiotron. Часы имели ЖК цифровой дисплей, показывали часы, минуты, секунды, а также автоматически определяли число дней в месяце и високосные годы. Такой встроенный автоматический календарь был уникален для того времени.

Компания Casio продолжила открывать для себя новые направления и внедряла в производство новаторские разработки почти во всех областях электронной промышленности, выпуская разнообразную бытовую электронику: калькуляторы, часы, принтеры, электронные музыкальные инструменты, цифровые фото- и видеокамеры, электронные органайзеры, карманные телевизоры, пейджеры и мобильные телефоны, компьютеры и КПК и многое другое.

Каждому приходилось пользоваться калькулятором. Он уже стал обыденным предметом, не вызывающим удивления. Но какова история его развития? Кто изобрел калькулятор первым? Как выглядело и функционировало средневековое устройство?

Древние вычислительные средства

С началом возникновения торговли и обмена люди стали испытывать потребность в счете. С этой целью использовали пальцы на руках и ногах, зерна, камни. Примерно в 500 году до н. э. появились первые счеты. Абаки выглядели как ровная доска, на которой в бороздках раскладывались мелкие предметы. Распространение получил такой вид исчисления в Греции и Риме.

Китайцы основой счета использовали 5, а не 10. Суан-пан - прямоугольная рама для вычислений, на которой вертикально натянуты нити. Конструкция условно делилась на 2 части - нижняя "Земля" и верхняя "Небо". Нижние шарики представляли собой единицы, а верхние - десятки.

Славяне пошли по стопам восточных соседей, только несколько изменили прибор. Появилось дощатое счетное устройство в XV веке. Отличие от китайского суан-пан в том, что веревки располагались горизонтально, а система исчисления применялась десятичная.

Первый механический прибор

Немецкий математик и астроном, в 1623 году смог воплотить свою мечту и стал автором устройства, в основе которого лежал часовой механизм. Считающие часы могли производить простейшие математические операции. Но так как прибор был сложным и большим, то широкого применения не получил. Иоганн Кепплер стал первым пользователем механизма, хоть и считал, что вычисления проще выполнять в уме. С этого момента начинается история калькулятора, а преобразования в конструкции и функциях устройства постепенно приведут его к современной форме.

Французский физик и философ Паскаль через 20 лет предложил прибор, осуществляющий счет посредством шестеренок. Чтобы произвести сложение или вычитание, требовалось повернуть колесико необходимое количество раз.

В 1673 году усовершенствованное немецким математиком Готфридом Лейбницем устройство стало первым калькулятором - позже название закрепилось в истории. При помощи него стало возможным выполнять умножение и деление. Однако себестоимость механизма была высокой, поэтому сделать прибор доступным для использования было невозможно.

Серийное производство

О том, кто изобрел калькулятор, было известно давно - механизм Лейбница даже приобрел Петр 1. Его идеи использовали Вагнер и Левин. После смерти изобретателя аналогичный прибор соорудил Буркхардт, дальнейшим усовершенствованием занимались Мюллер и Кнутцен.

В коммерческих целях устройство стал использовать француз Шарль Ксавье Тома де Кольмар. Серийный выпуск предприниматель организовал в 1820 году, его машина почти не отличалась от первого калькулятора. Кто изобрел его из этих двух ученых, ходили споры, француза даже обвиняли в присвоении чужого достижения, однако конструкция счетной машины у Кольмара все же отличалась.

В царской России первый арифмометр - это результат работы ученого Чернышова. Он создал аппарат в 50-х годах XIX века, а вот название запатентовал в 1873 году Фрэнк Болдуин. Принцип работы механической счетной машины основан на цилиндрах и зубчатых колесах.

На рубеже XIX-XX столетия в России началось серийное производство калькуляторов. В Советском Союзе прибор с названием "Феликс" получил распространение в 30-х годах прошлого века и использовался до конца 70-х.

Электронные калькуляторы

Первый электронный калькулятор изобрели братья Кассио. В 1957 началась эпоха бурного развития в отрасли ЭВМ. Весило устройство Casio 14-A целых 140 кг, имело электрическое реле и 10 кнопок. На дисплей выводились цифры и отображался результат. К 1965 году вес уменьшился до 17 кг.

Отечественный электронный калькулятор - это заслуга ученых ленинградского университета, которые разработали его в 1961 году. В промышленный выпуск модель ЭКВМ-1 поступила уже в 1964. Через три года аппарат усовершенствовали, он мог работать с тригонометрическими функциями. Инженерный калькулятор первой изобрела компания Hewlett Packard в 1972 году.

Следующая ступень развития - микросхемы. Кто изобрел калькуляторы этого поколения в СССР? Разработкой занималось 27 инженеров. Ими было потрачено около 15 лет, пока в продажу в 1975 году не поступил инженерный калькулятор "Электроника В3-18". Квадратные корни, степени, логарифмы и транзисторный микропроцессор завоевали народное признание, однако стоимость устройства составляла 200 рублей и позволить его могли не все желающие.

Прорывом в советских технологиях стал микрокалькулятор ВЗ-34. При стоимости в 85 рублей он стал первым отечественным домашним компьютером. Программное обеспечение позволяло устанавливать не только инженерные, но и игровые программы.

Шедевром прошлого века стал МК-90. Аналогов на тот момент прибор не имел: графический дисплей, энергонезависимое ОЗУ и программирование на языке бейсик.

Интеллектуальное брожение в 17 веке привело к новым высотам и открытиям в математике, что значительно облегчило труд тех, кто неустанно разрабатывал калькуляторы.

В 1614 году шотландский богослов и математик Джон Непер открыл логарифмы и преобразовал комплекс действий умножения в более простые действия сложения. Вписав таблицы умножения в ряд пластинок в 1617 году, он упростил умножение больших чисел. Через несколько лет логарифмы Непера стали использовать по скользящему принципу и необходимость в его пластинках отпала.

В 1642 году во Франции девятнадцатилетний сын сборщика налогов Блез Паскаль, с целью помочь своему отцу в работе, экспериментировал с механической машиной для вычислений. Он спроектировал машину со сцепляющимися зубчатыми колесами, которая могла оперировать большими числами. Изобретение Паскаля, названное по имени создателя паскалином, завоевало широкую популярность в качестве первой счетной машины. Однако первый калькулятор был построен в 1623 году немецким профессором Вильгельмом Шикардом. В 1673 году на смену пришел более простой в применении калькулятор Готфрида Вильгельма фон Лейбница, немецкого дипломата и математика.

Изображенная вверху машина складывает и вычитает, когда при вращении происходит сцепление зубчатых колес. Колесо переносит сумму более девяти в следующую колонку. Результат появляется в дисплейном окошечке, с цифрами для вычитания слева и для сложения справа.

Внутренний вид шестицифрового паскалина.

Пластинки Непера

Джон Непер сконструировал таблицы сложения на тонких пластинках, или блоках. Каждая сторона несет числа. Среди математиков Непера не считаются его самым крупным вкладом в науку. Хотя его пластинки были в ходу по всей Европе, Непер больше известен как первооткрыватель логарифмов.

Калькулятор Лейбница состоял из коленчатого рычага, который вращал зубчатые колеса, ускорявшие процесс умножения и деления.

Блез Паскаль (1623-1662) написал следующее объявление: «Представляю обществу машину, посредством которой вы сможете без всякого усилия осуществлять все арифметические операции и будете освобождены от работы, столько раз утомлявшей ваш дух».

Первым прототипом калькуляторов, известным на сегодняшний день, можно назвать Антикитерский механизм, обнаруженный в 1902 году неподалеку от греческого острова Антикитера, на затонувшем римском корабле. Данный механизм предположительно был создан во втором веке до нашей эры и использовался для расчета движения небесных тел, мог выполнять операции по сложению, вычитанию и делению.

К более простым прародителям современных калькуляторов можно отнести абак из Древнего Вавилона, а также его усовершенствованный вариант - счеты, используемые на Руси начиная с XV века.

В 1643 году французским ученым Блезом Паскалем была создана суммирующая машина, которая представляла собой ящик со связанными между собой шестеренками, которые поворачивались специальными колесиками, каждому из которых соответствовал один десятичный разряд. Когда одним из колесиков совершался десятый оборот, происходил сдвиг следующей шестеренки на одну позицию, увеличивавший разряд числа. Ответ после проведения математических действий отображался в окошках над колесиками.

Колесики на суммирующей машине Паскаля вращались только в одну сторону, что позволяло выполнять операции по суммированию, хотя и другие операции были возможны, но требовали довольно сложные и неудобные процедуры выполнения вычислений.

Через 20 лет, в 1673 году немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц создал свой вариант калькулятора, принцип работы которого был таким же как и у суммирующей машины Паскаля - шестеренки и колесики. Однако в калькулятор Лейбница были добавлены движущая часть, которая стала прообразом подвижных кареток будущих настольных калькуляторов, и рукоятка, крутившая ступенчатое колесо, которое в дальнейшем было заменено на цилиндр. Данные добавления позволили существенно ускорить повторяющиеся операции - умножение и деление. Использование калькулятора Лейбница хоть и незначительно упростило процесс вычисления, но дало толчок другим изобретателям - движущая часть и цилиндр калькулятора Лейбница использовались в вычислительных машинах до середины XX века.

60-тые годы XX века были богаты на события, связанные не только с развитием калькуляторов, но и движением их в массовое использование:

• в 1961 году в Англии начали выпуск первого массового калькулятора ANITA MK VIII, работающего на газоразрядных лампах и имевшего числовую клавиатуру и клавиши для ввода множителя,
• в 1964 году в США начали выпуск калькулятора FRIDEN 130 – первого массового транзисторного калькулятора,
• также в 1964 году в СССР начали выпуск калькулятора ВЕГА,
• в 1965 году был выпущен калькулятор Wang LOCI-2 с функцией вычисления логарифмов, разработанный компанией Wang Laboratories,
• в 1967 году в СССР разработали калькулятор способный вычислять трансцендентные функции - ЭДВМ-П,
• в 1969 году в США выпустили программируемый настольный калькулятор HP 9100A.

В 1970 году в продажу поступили калькуляторы весом около 800 грамм, которые производились фирмами Canon и Sharp. Эти калькуляторы уже вполне можно было держать в руках. А в СССР в том же году разработали калькулятор с использованием интегральных схем - Искра 111.

Первым же «карманным» калькулятором можно назвать калькулятор 901B фирмы Bomwar, который был выпущена через год - в 1971 году. Его размеры уже вполне соответствовали нашим представления о карманных калькуляторах, хотя бы по длине и ширине, - 13,1 см и 7,7 см соответственно, а его толщина составляла 3,7 см.

Также в 70-х годах появились инженерные и программируемые калькуляторы, калькуляторы с алфавитно-цифровыми индикаторами, а в 1985 - калькулятор фирмы Casio с графическим дисплеем.

Сейчас же нам доступно огромное разнообразие калькуляторов - простых, инженерных, бухгалтерских и финансовых, а также программируемых. Существуют и специализированные калькуляторы - медицинские, статистические и другие.

В ХХI веке мы волей-неволей сталкиваемся с числами, денежными единицами и другими бытовыми вещами, требующими определенных расчетов. К счастью, почти всегда у нас под рукой оказывается калькулятор, который облегчает любой вычислительный процесс. Интересно узнать, когда был изобретен этот аппарат, и в каких отраслях, помимо повседневной жизни, его можно использовать.

Сложно представить современный мир, где все подсчеты делались бы не с помощью машин, а вручную. Сколько бы времени тратило человечество на разные вычислительные комбинации, которые не всегда можно разрешить с помощью всеми уже забытых счет. Хотелось бы остановиться на совсем нехитром, казалось бы, технологическом изобретении, как калькулятор. Этот предмет уже давно вошел в обиход человека, поэтому мы не придаем ему особого значения. Но мало кому известно, как появился этот аппарат в нашей жизни, и сколько лет понадобилось для того, чтобы он принял ту форму, к которой мы так привыкли.

Где, кем и когда был изобретен калькулятор

Традиционно прототипом калькулятора принято считать Антикитерейский механизм, который исследователи относят ко II веку до нашей эры. Предположительно греки и римляне использовали этот аппарат для того, чтобы вычислять передвижение небесных тел. Также с помощью механизма можно было складывать, вычитать и делить.

К еще одним, более поздним, прообразам калькулятора причисляют абак, используемый в Древнем Вавилоне, и слегка модернизированный его вариант – счеты, который был в обиходе на Руси с ХV века.

Блез Паскаль в 1643 году изобрел машину по суммированию, которая имела вид коробка с соединенными между друг другом шестеренками, проворачивающимися с помощью небольших колесиков. Каждая шестеренка отвечала одному десятичному разряду. После заданной математической комбинации ответ можно было увидеть в небольшом окошке. Так как механизм делал обороты только в одну сторону, то в основном проводились операции по сложению, хотя можно было и делать другие расчеты, но это занимало длительный процесс времени и требовало больших усилий.

Спустя 20 лет, математиком Готфридом Вильгельмом Лейбницем были внесены некоторые усовершенствования в изобретение Паскаля. Теперь калькулятор мог намного быстрее совершать процессы деления и умножения. Калькулятор Лейбница активно использовался до второй половины ХХ века.

После середины столетия началось действительно активное развитие и использование вычислительной техники. С 1961 года англичане запустили в производство калькулятор для масс ANITA MK VIII, у которого клавиатура состояла из чисел, а работал он газоразрядных ламп. Через несколько лет в США изобрели калькулятор, способный выполнять транзисторные операции, а также в этом же году в производство вышел механизм ВЕГА. С 1965 года фирма Wang Laboratories запустила Wang LOCI-2, с помощью которого можно было вычислять логорифмы. Еще через несколько лет в СССР появился калькулятор, способный заниматься трансцендентными функциями, а США запустила на массовый рынок калькулятор привычного нам размера HP 9100A.

В 1970 году всеми нам известные фирмы Canon и Sharp изобрели расчетный аппарат который весил 800 грамм, что уже намного больше напоминало современный аппарат. Однако изобретение карманного калькулятора причисляют компании Bomwar, выпустившую в 1971 году калькулятор 901B. По своему виду он очень напоминает модерные вычислительные машины.

Виды калькуляторов

1) Простейший. Используется для простых вычислительных операций. Подходит для повседневной жизни и для учебы в школе или в университете на нетехнических специальностях. Это небольшой по размеру аппарат, выполняющий минимальное количество функций.

2) Инженерный. Используется в сферах инженерии и науки, производит вычислительные операции различных уровней сложности. Применяется среди научных работников, инженеров, студентов технических специальностей. С помощью этого аппарата можно работать и с естественной, и с плавающей запятой, производить операции с дробями, возводить числа в квадрат, использовать логарифмы, а также некоторые модели поддерживают статистические расчеты.

3) Бухгалтерский. Используется в сфере профессиональных расчетов, включающие денежные обороты. Применяется среди бухгалтеров или же кассиров. Клавиатура имеет большее количество клавиш для расчета больших денежных сумм, содержит большее количество знаков, чем предыдущие модели.

4) Финансовый. Относится к подклассу инженерной расчетной техники. Используется для выполнения финансовых расчетов, а также содержат минимум математических функций вместе с операциями, используемыми в банковской или финансовой сферах.

5) Программируемый. По функциям напоминает инженерный калькулятор. Однако здесь еще есть возможность повторно прокручивать сложные операции при создании и исполнении программ пользователя.

6) Графический. У этого вида калькуляторов есть графический экран, благодаря которому можно работать с графиками функций и даже с некоторыми произвольными рисунками.

Итак, калькулятор – это аппарат, уже укоренившийся, как в повседневной жизни, так и в профильных отраслях. С помощью него можно производить разные по сложности операции, что заметно упрощает и делает комфортной любую работу, требующую расчетов. Это изобретение является полезной находкой для нашего времени, где расчеты, цифры и числа играют далеко не последнюю роль.