تکنولوژی کامپیوتر

ماشین حساب مکانیکی Curta

ماشین حساب مکانیکی Curta
نوشته شده توسط shiva salimian

اگر تاکنون به مجلاتی مانند Scientific American یا New Scientist سرک کشیده باشید، ممکن است تبلیغاتی را برای Curta دیده باشید – یک وسیله کوچک عجیب و غریب که شبیه آسیاب فلفل است.  ادعا می شد انواع عملکردهای حسابی را صرفاً مکانیکی و با دقت باورنکردنی انجام می دهد.  ماجراي پديد آمدن آن ريشه اش در يك اردوگاه مرگ آور نازي است.

اشتراک گذاری

ماشین حساب مکانیکی

اگر تاکنون به مجلاتی مانند Scientific American یا New Scientist سرک کشیده باشید، ممکن است تبلیغاتی را برای Curta دیده باشید – یک وسیله کوچک عجیب و غریب که شبیه آسیاب فلفل است.  ادعا می شد انواع عملکردهای حسابی را صرفاً مکانیکی و با دقت باورنکردنی انجام می دهد.  ماجراي پديد آمدن آن ريشه اش در يك اردوگاه مرگ آور نازي است.

برای اکثر مردم امروز،  ماشین حساب فقط یکی دیگر از برنامه های تلفن همراه میباشد ولی آنهایی که به سنشان قد میدهد میدانند که ماشین حساب یک وسیله بسیار مهم بود و باعث شد بسیاری از افراد  که  محاسبات ریاضی دشوار انجام میدهند نفس راحتی بکشند.

در اواخر قرن نوزدهم، ماشین حساب های رومیزی تجاری ظاهر شدند که پیشرفتی قطعی بود، اما این هیولاهای قدرتمند  آنقدر گران بودند که فقط مشاغل بزرگ می توانستند از پس هزینه ی آنها برآیند. آنها به اندازه یک لنگر ماهیگیری قابل حمل بودند، حتی ماشین حساب های “سبک” هم  در حدود 34 پوند (15 کیلوگرم) وزن داشتند. با طلوع قرن جدید، پیشرفت های بسیاری  بوجود آمد اما  هنوز هم این ماشینهای محاسباتی  بسیار بزرگ و گران بودند و جذابیت آنها محدود بود.

در این راستا Curt Hertrstark،  فردی بود که در دهه 1920 مرتباً به اتریش سابق سفر می کرد و ماشین حساب های مکانیکی را به بانک ها و مشاغل دیگر می فروخت. در این سفرها بود که وی همان شکایات مشتریان خود را شنید.

افراد با ماشین حسابهای بزرگی سر و کار داشتند که گران و برقی بودند اما بازار جهانی چیزی را کم داشت.” ” من می خواهم دستگاهی داشته باشم که اندازه جیب من باشد و بتوانم براحتی محاسبه کنم. مثلا من معمار هستم. من مأمور گمرکی هستم. برای استفاده از ماشین حساب نمی توانم 10 کیلومتر راه بروم. بنابراین، از این جهت علاقه ای به ماشین حساب جیبی داشتم. البته به نظر می رسید کل دنیا علاقه مند به این محصول بودند.

Curt Hertrstark مخترع Curta

این امر به سادگی می توانست مورد توجه یک فروشنده قرار بگیرد، جز این که Curt Hertrstark وارث شرکت Rechenmaschinefabrik der   اتریش Erstanden Compagnie  در وین بود که یکی از اولین تولید کنندگان ماشین حساب های اتریشی بود و نسخه های بهبود یافته ماشین های آمریکایی را به افراد می فروخت.  Curt Hertrstark روزی تصمیم گرفت تا شغلی را که پدرش شروع کرده بود را به عهده بگیرد و علاوه بر فروش، وی قبلاً آموزش های گسترده ای در مورد نحوه طراحی و ساخت دستگاه های مکانیکی پیچیده را نیز دریافت کرده بود. بنابراین جای تعجبی نیست که شکایات مشتریان او را به فکر کردن در امتداد خطوط عملی بکشاند.

برای 10 سال آینده، Curt Hertrstark مشکلی درباره چگونگی کاهش چشمگیر اندازه ماشین حساب ها به دست آورد، اما این کار ساده ای نبود. ماشین حساب های دستی به نوعی در بازار وجود داشتند، اما اینها چیزی بیش از اسباب بازی های خام ارزان قیمت نبودند که در امتداد خط چرتکه کار می کردند و نمی توانستند کارهای بیشتری غیر از افزودن و تفریق انجام دهند.

ماشین حساب های واقعی بسیار بزرگ و سنگین بودند زیرا دستگاه های بسیار پیچیده ای بودند که اگر بخواهند بدون هیچ گونه مزاحمت کار کنند، باید از قطعات فلزی جامد ساخته شوند. و همچنین، یک مجموعه کامل کلیدهای شماره برای هر ستون نیاز دارند، بنابراین کاربر با یک مجموعه ای از کلیدها، از جمله موارد ویژه برای شماره های حسابداری، روبرو شد.

نکته پیچیده تر این  که در داخل دستگاه هر رقم یک عدد با یک ساز و کار خاص خود است که در یک رجیستر جداگانه تنظیم می شود که باید  هشت تا 10 بار تکرار شود. و مشکل این بود که، تفریق به معنای کپی کردن همه اینها به صورت معکوس است، به علاوه یک مکانیسم ویژه برای حمل شماره در صورت لزوم در آن قرار دارد. جای تعجب نیست که یک ماشین حساب دستی  غیرقابل دسترسی به نظر برسد.

پاسخ Curt Hertrstark این بود که  روی طراحی آن از بیرون این دستگاه تمرکز کند.

شروع به تمرکز روی راه حل های ممکن کردم و در ابتدا، طبیعتاً، نتیجه ای نگرفتم.” “بعداً، با خودم فکر کردم، وانمود می کنم که قبلاً همه چیز را اختراع کرده ام. واقعاً این نوع دستگاه ها چه شکلی هستند، باید به گونه ای باشد که شخصی بتواند از آن استفاده کند؟ نمی تواند یک مکعب یا یک خط کش باشد. باید یک استوانه باشد تا بتوان با یک دست آن را نگه داشت. و اگر کسی نتوانست آن را نگه دارد، می تواند آن را با دست دیگر تنظیم کند. و می توانید جواب را در بالاببینید. “

Curt Hertrstark

سپس در سال 1937، Curt Hertrstark موفقیت چشمگیری داشت. به جای ساختن ماشینی که بتواند اضافه و تفریق کند، کاری که جز اضافه کردن نداشته باشد، اما به گونه ای که تفریق می کند.

“با اضافه کردن شماره مکمل به عددی، می توان نتیجه یک تفریق را به صورت تصویری بدست آورد. با دستگاه Burroughs وقتی شخصی عدد اشتباه را وارد میکرد، می توانست با اضافه کردن یک عدد آن را تصحیح کند، که با اضافه شدن به شماره اشتباه، صفر حاصل می شود و از این رو دوباره شماره ناخواسته خارج می شود. سپس فکر کردم که به چه شکلی عملگرهای تفریق کار می کند. اگر رجیستر مرحله دوم را بزرگ کنم، می توان با افزودن خالص نتیجه را بدست آورد… “

کاری که Curt Hertrstark انجام داد، استفاده از روش تکمیل نامیده می شود، بدون اینکه ریاضی را به هم بریزید، این روش به اعدادی که برای ایجاد اعداد مختلف نیاز دارید، تکیه می کند.
به عبارت دیگر، مکمل 9 ،0 است، مکمل 8، 1 است، مکمل 7 ،2 است و غیره. نکته هوشمندانه در مورد مکمل ها این است که می توانید با استفاده از موارد اضافی از آنها برای تفریق استفاده کنید.

مثلا، مسئله 872 – 218 را حل کنیم. برای حل این مسئله بدون تفریق، عدد بزرگتر را به مکمل آن تبدیل کنید که 127 (872 مکمل) است. اکنون 127 + 218 را جمع کنید، که برابر با 345 است. مکمل این عدد را پیدا کنید و جواب نهایی 654 است. همه اینها کارها برای یک ماشین حساب مکانیکی ساده است.

Curta عمدتا از طریق سفارش پستی فروخته می شد.

اما نکته هوشمندانه زمانی بود که Curt Hertrstark از همه رجیسترها خلاص شد و آنها را با یک  استوانه جایگزین کرد.  استوانه ساخته شده از برش فلزی است که  برای مطابقت با اعداد مختلف است. او سپس با افزودن یک استوانه دوم در بالای اولی، چیزها را ساده تر كرد، بنابراین یك تغییر ساده در ساز و كار آن را از جمع  به تفریق تغییر داد.

در سال 1938، Curt Hertrstark برای طراحی جدید خود از حق ثبت اختراع استفاده کرد و برای نشان دادن این اختراع، چند نمونه اولیه از مکانیسم اولیه با پلاستیک ساخت. متأسفانه، این به همان اندازه باقی ماند زیرا در مارس 1938، Anschluss اتفاق افتاد و آلمان نازی برای عبور از اتریش از مرز عبور کرد.

این برای Curt Hertrstark بسیار  اتفاق بدی بود زیرا، اگرچه مادرش  اتریشی بود، اما پدرش یهودی بود و نازی ها یهودیان را از داشتن مشاغل منع می کردند. اگرچه قرار بود Curt Hertrstark مشاغل خانوادگی را به ارث ببرد، در عوض، مالکیت شرکت به مادرش واگذار شد و وی به عنوان مدیر استخدام شد.

هنگامی که جنگ جهانی دوم در سال 1939 شروع شد، این شرکت به فرماندهی ارتش مجبور شد تا ابزار دقیق بسازد و تجارت ماشین حساب  را از کار خارج کند. این وضعیت تا سال 1943 ادامه داشت که Curt Hertrstark با اتهامات ناخواسته دستگیر شد و به اردوگاه کار اجباری  که توسط SS نازی اداره می شد، محکوم شد – سرنوشتی که سایر مهندسین و تکنسین های یهودی و خارجی از آن زمانه به آن محکوم شدند و برده کاری شدند  برای پروژه هایی مانند ساخت موشک های V2.

 آن اردوگاه برای یک یهودی، فقط یک مصیبت بود، این یک حکم اعدام بود که در آن شانس خوبی برای کار در شرایط وحشیانه داشت به جای اینکه در اثر گرسنگی و یا به هر بهانه کوچکی به دار آویخته شود.

با این حال، Curt Hertrstark هنگامی که مسئولیت بهبود کارآیی کارخانه مکانیک اردوگاه را بر عهده گرفت، خوشبخت تر از اکثر افراد بود. این بدان معنی بود که او از بدترین مشاغل فاصله داشت و همیشه یک قدم از اعدام فاصله داشت، مانند وقتی که یک روز  یک دوست قدیمی  در یک تور بازرسی که به آنجا آمد، شناخته شد.

بار دوم که صاحبان کارخانه آمدند و ۸ تا ۱۰ صاحب کارخانه در آنجا بودند و من نیز آنجا بودم.” ” مثل گذشته از دستگاه ها تعریف کردم. یک نفر بود که به من نگاه می کرد و من فکر کردم ، این مرد را می شناسی؟” و او به من گفت: ” Curt Hertrstark ؟” گفتم: “بله “. او گفت: ” Walther هستم “. وی تولید کننده اسلحه بود، که ماشین های محاسبه تپانچه Walther را ساخت. او مرا شناخت و او یک بسته سیگار روی دستگاه برای من گذاشت. فکر کردم، اکنون همه چیز تمام شده است، زیرا سیگار کاملاً ممنوع بود، اما نگهبان من، به من اجازه داده شد که سیگارها را در جیب خود بگذارم.

Curt Hertrstark

ببینید، Curt Hertrstark، میدانم که شما روی یک چیز جدید کار میکردید، یک ماشین حساب کوچک است. من می توانم لطفی بکنم. همه چیز را بساز و ترسیم کن واگر واقعاً ارزش داشته باشد، پس از پیروزی در جنگ، آن را به عنوان یک هدیه به Führer می دهم. و مطمئناً، شما آریایی می شوید. این اولین باری بود که با خودم فکر کردم، خدای من، اگر این کار را بکنی، می توانی عمرت را تمدید کنی. و پس از آن و در آنجا شروع کردم به کشیدن Curta به شکلی که تصور می کردم.

“رئیس بخش، آقای Munich

Curt Hertrstark وعده های SS را باور نمی کرد، اما این حداقل راهی برای زنده ماندن بود، بنابراین او بقیه جنگ را صرف ساخت نقاشی های دقیق مداد از Curta کرد. پس از آنکه نیروهای متفقین اردوگاه را در سال 1945 آزاد کردند، Curt Hertrstark برنامه های خود را در پیش گرفت و برای کار در کارخانه Rheinmettalwerk در شهر درخواست کرد. با این حال، با پیشرفت ارتش سرخ از شرق، او از تصرف شوروی ها هراس داشت، بنابراین  به اندازه کافی  در کارخانه ماند تا سه نمونه اولیه از Curta کامل را بسازد.

افرادی که ساخت و ساز واقعی را در Rheinmetall انجام دادند ، فوراً همه چیز را فهمیدند زیرا نقشه های من کاملاً واضح بودند.” “همه چیز از قبل با ابعاد محاسبه شده بود و آنها توانستند طی 8 هفته سه مدل برای من تولید کنند. راه حل واضح بود و چیز دیگری برای فکر کردن وجود نداشت.

Curt Hertrstark

کار به پایان رسید، Curt Hertrstark   دستگاه ها را برداشت و آنها را در چمدان های خود مخفی کرد، و با استفاده از سیگار به اتریش گریخت تا رشوه خود را به قطار زغال سنگ پرداخت کند. بازگشت به خانه اش تلخ بود. از یک طرف خانه و کارخانه خانواده در منطقه تحت اشغال فرانسه در پایتخت قرار داشتند ، بنابراین خطر اسیر شدن توسط کمونیست ها وجود نداشت، اما جنگ تجارت را به شکل تصادفی کاهش داده بود.

 برنامه ها و نمونه های اولیه Curta  یک شگفتی واقعی از نظر طراحی و ساخت بود. اما آیا  توانست اسپانسر هایی برای ساخت آن پیدا کند؟

در سال 1945، این یک سوال دشوار بود. در نگاه اول، Curta   اصلا شکل ماشین حساب به نظر نمی رسید و از آلیاژهای سبک ساخته شده بود بر خلاف ماشین حسابهای رومیزی سنگین، Curta یک استوانه سیاه و سفید، به اندازه کف دست بود که دارای میل لنگ در قسمت بالا بود و ظاهری متمایز به دستگاه می داد و  به “آسیاب فلفل” یا “نارنجک ریاضی” معروف می شد.

با وجود ظاهری عجیب و غریب، براحتی قابل استفاده بود. این وسیله در دست چپ نگه داشته میشد  و با دست راست تمام عملیات های دیگر انجام می گرفت. تقریباً به اندازه یک ماشین حساب مدرن، اما با ماشین های مکانیکی بزرگتر قابل مقایسه بود.

در  Curta یک سری اسلایدها و نشانگرهای شماره  ورودی و یک بازخوانی در بالا برای پاسخ دادن به عملیات وجود دارد. برای عملیات جمع، شما حلقه را در بالا روشن می کنید تا ثبت ها را پاک کنید، سپس با استفاده از اسلایدها شماره اول را وارد کنید. چرخاندن میل لنگ آن را در حافظه قرار می دهد، سپس شماره دوم در آن قرار می گیرد وسپس میل لنگ جواب را می دهد.

تفریق هم به همان اندازه آسان است. در عدد اول، میل لنگ را قرار دهید، شماره دوم را وارد کنید، سپس دسته را بالا ببرید تا عملکرد تفریق را درگیر کند، میل لنگ را بچرخانید و جواب را مشاهده کنید. برای ضرب، تعداد را وارد کنید و  میل لنگ را چند بار بچرخانید. برای تعداد زیاد هم، یک کنترل حمل وجود دارد که ضرب را به مقدار بعدی تغییر دهد. تقسیم کمی پیچیده تر است، اما هنوز هم بهتر از مداد و کاغذ است. و همه اینها بدون باتری و  8 تا ۱۱ رقمی را اسپورت میکند.

 در اواخر دهه 1940، Curt Hertrstark    اختراع جدیدش را ثبت کرد و سرانجام  شاهزاده لیختنشتاین او را ساپورت  کرد. این کشوری بود که Curt Hertrstark  تا زمان مرگش در سال 1988 در آنجا اقامت گزید و به دنبال گسترش اقتصاد خود بود و شاهزاده موافقت کرد که برای راه اندازی شرکت Contina AG Mauren  و تولید Curta  کمک کند و Curt Hertrstark ،۳۰ درصد از سهام را در اختیار داشته باشد.

در ابتدا به نظر می رسید کارها به راحتی پیش می رود، اما با گذشت زمان، Curt Hertrstark نسبت به نحوه اداره و تأمین مالی این شرکت ابراز نگرانی کرد. سرانجام، اسپانسرها با عقب نشینی کلیه سهام، Curt Hertrstark را بیرون کشیدند. اسپانسرها پیش از این سعی كرده بودند با محافظت از خود در برابر دعاوی حقوقی، Curt Hertrstark را برای حفظ حق ثبت اختراعات به نام خود حفظ كنند، اما او تهدید کرد كه اختراع خود را با خود می برد، مگر آنكه پشتیبانان مالی را كه به او بدهکار بودند، بپردازند.

با وجود این معاملات، Curta  در سال 1949، با ۱۲۵ دلار وارد بازار جهانی شد. در آن روزها پول زیادی بود اما Curta  برای مهندسین، حسابداران مسافرتی، خلبانان و حتی رانندگان راهپیمایی  مفید واقع شد. در پایان، 150،000 از آنها در طی 20 سال در دو مدل ساخته شدند  و این شهر با بازدهی بالای خدماتی، شهرت بالایی به دست آورد.

Curta بزودی طرفدارانی را ایجاد کرد، اما در سال 1966 Contina   در اواخر عمر خود بود که حقوق Curta را به شرکت سوئیسی Hilti فروخت. تولید تا سال 1972 ادامه یافت، اما در آن زمان معرفی ارزانتر ماشین حساب جیب الکترونیکی  برای رقابت غیرممکن شد و این شگفتی مکانیکی  از بازار خارج شد.

اما شاید ایم موضوع کمی زودرس بود. ماشین حساب های الکترونیکی اولیه خیلی قابل اعتماد نبودند، نمی توانستند بسیاری از رقم ها را تحمل کنند و به راحتی شکسته می شدند، بنابراین Curta   هنوز کاربران سر سخت خودش را داشت. در سال های بعد، خود Curt Hertrstark گفت که اختراع وی تنها به یک درصد از پتانسیل های خود رسیده است.

 علیرغم اینکه این محصول  بیش از 40 سال از بازار خارج شده است، هنوز. دست دوم Curtas با قیمتی معادل 1900 دلار آمریکا فروخته می شود، زیرا علاقه مندان  مراحل جداسازی و مونتاژ دستگاه  و ایجاد کورتهای مجازی را به نمایش میگذارن تا پیچیدگی های مکانیکی این دستگاه را  نشان دهند  و شبیه سازها به مردم این امکان را می دهند که  کار کردن  با این ماشین حساب مکانیکی را امتحان کنند.

حتی یک  فرد با استفاده از طراحی شگفت انگیز قرن بیست و یکم و چاپگر سه بعدی، Curta خود را از ابتدا ساخت. از سال 2015، Marcus Wu، یک توسعه دهنده نرم افزار است، پس از الهام گرفتن از یوتیوب  درباره نحوه كاركرد، اقدام به طراحی و ساخت Curta خود كرده است. بخش عمده ای از کار در مورد مطالعه مکانیسم و پرونده های CAD برای چاپ سه بعدی است و سر انجام محصول او چهار برابر بزرگتر بود (تقریباً اندازه قوطی قهوه)، و حدود سه پوند (1.4 کیلوگرم) وزن داشت.

Marcus Wu می گوید: “چاپگر سه بعدی من دقیق نیست که بتواند یک مقیاس 1: 1 Curta را چاپ کند.” “در عوض، من در حدود 4: 1 را چاپ می کنم. اکثر چاپگرهای سه بعدی – حتی  برخی از چاپگرهای حرفه ای بسیار گران قیمت هستند. “

در پایان، Marcus Wu ،240 قطعه چاپ شده و 100 قطعه غیر چاپی را  ساخت. Marcus Wu مجبور به طراحی مجدد بسیاری از جزئیات شد تا چاپگر وی بتواند قطعاتی را ایجاد کند و بتواند مونتاژ کند و تحمل ها و تمیزهایی را داشته باشد که این امکان را فراهم  آورد تا مکانیسم به طور روان اجرا شود.

پس از اتمام، ماکت  Curta او به همان رنگ اصلی  نقاشی خواهد شد و به یادآوری خواهد بود  برای مهندسان امروزه که در گذشته، الکترونیک فانتزی آنها بوده. دستگاههای مکانیکی که به مهارت های طراحی و اجرای نیاز دارند، امروزه از قدردانی کمتری برخوردار هستند.

مترجم:بهاره محجوب

اشتراک گذاری

درباره نویسنده

shiva salimian

افزودن دیدگاه