Продолжаем рассказ об автоматах, некоторых вычислительных машинах и других устройствах, созданных в нашу эру до XX века. Понятно, что указаны не все автоматоны, почти не сказано о механических куклах Китая и Японии, но про театр кукол говорилось в прошлых частях, и повторяться не очень хочется. Мы остановились на вычислительных машинах, поэтому вернемся в XVI век
Европа новое время
Спустя 25 лет, после создания счетной машины Паскаля, в 1668 году видный английский ученый Сэмюэль Морленд создал еще одну механическую вычислительную машину, также используемую для проведения финансовых операций.
Сэр Сэмюэль Морленд — английский публицист, дипломат, шпион и учёный-изобретатель XVII века.
В отличии от «Паскалины» и «Считающих часов» в машине Морленда пользователь вводил в аппарат данные с аналога наборных дисков, а не клавиатуры.
Через 6 лет после изобретения машины Морленд Готфрид Вильгельм фон Лейбниц в 1674 году создал «пошаговый вычислитель». В своем устройстве он применил принцип подвижных грузов, с помощью которого устройство могло мог перемножать 12-значные цифры. Именно Лейбниц ввел в практику двоичную систему исчисления, заложив принцип, который используется во всех современных вычислительных устройствах. Однако, несмотря на удобство и скорость вычисления, при работе с механизмом надо было переключать много рычагов, а сам аппарат работал нестабильно. В итоге Лейбниц убрал устройство в чулан, потому что был занят другими исследованиями. Только в конце XIX века, в 1878 году, его нашел рабочий, чинивший крышу. Позднее механизм получил название «арифмометр Лейбница». На Хабре есть отдельный подробный материал о нем.
Именно счетные аппараты в последствии стали инновационными прорывами, давшими науке возможность создавать уже более технически сложные модели. Но вернёмся к автоматонам. Говоря о XVIII веке, обратим внимание на самые знаковые и интересные автоматоны, поскольку с этого времени они прочно закрепляются в развлекательной жизни различных стран, особенно в Европе (механические театры, куклы и так далее).
В XVIII веке французский инженер Жак де Вокансон создал автоматона «Крысолов». Он выглядел как пастух, играющий на барабане и флейте. Что интересно, у этого устройства был разнообразный репертуар. Для создания механизма Вокансон работал с трупами, а также изучал игру живого человека. Поэтому у «Крысолова» движением воздуха контролировался язык, открывались, закрывались и двигались губы, а воздух поступал из механических легких — мехов. Отверстия на флейте зажимали в нужной последовательности механические пальцы с настоящей человеческой кожей. Устройство автор представил Французской академии наук.
В 1739 году изобретатель представил автоматон «утка Вокансона». Это была копия утки, машущей крыльями и имитирующей процесс потребления пищи и процесс испражнения. По замыслу автора, утка должна была на самом деле переваривать пищу с помощью химической реакции в отдельном резервуаре, но сделать этого не получилось, и зерно попадало в один отсек, а испражнения выходили из другого.
Чуть позже швейцарский часовщик из Пьер Жак Дро создал трёх автомотонов — «Пианист», «Художник» и «Писатель». Первого автоматона рассматривать нет смысла, об играющих на инструментах механических куклах уже было сказано. «Пианист», а точнее «Пианистка», играла на пианино и кланялась после каждой проигранной мелодии. Больше интересен второй автомотон — «Художник». Он представлял собой подростка, рисующего сидя за столом. Автоматон мог нарисовать 3 рисунка: портрет Людовика XV и его собаки, Марию-Антуанетту с Людовиком XVI и греческого бога Купидона в колеснице с бабочками. Кроме того, «Художник» имитировал поведение реального художника, двигал руками, глазами и дул на бумагу, чтобы удалить лишний карандашный порошок.
Последний автоматон был самый сложный из трех — это «Писатель». Он тоже представлял собой ребенка, писал пером краткий текст до 40 слов и имитировал поведение пишущего человека. Все три автоматона можно увидеть в Музее искусств и истории Невшателя в Швейцарии. — https://youtu.be/MjMdT30LRVQ
В 1808 году французский ткач Жозеф Мари Жаккар с помощью перфокарт создал программируемый ткацкий станок. Это не был автоматон в привычном понимании, однако это один из первых аналогов автоматизированных линий. Жаккардовый ткацкий станок с помощью картонной перфокарты, где была информация в двоичном коде о верхнем или нижнем положении каждой основной нити, формировал двусторонний орнамент с цветовым или фактурным негативом. Для создания узора требовалось много перфокарт, поэтому их соединяли в непрерывную кольцевую ленту, занимающую пару этажей.
Как уже говорилось, инновационные устройства послужили толчком к созданию технически сложных технологий, и вот как раз хочется упомянуть два устройства. Первым хотелось бы упомянуть создание первой пишущей машинки, потому что ее изобретение пришлось на начало XIX века. Правда, первый патент был выдан на 100 лет раньше в 1714 году Генри Миллю.
Генри Милль — английскому изобретателю, инженеру гидротехнических сооружений. Милль считается изобретателем первой пишущей машинки, но кроме получения патента само устройство нигде не было представлено и о нем мало что известно.
В 1808 году изобретатель Пеллегрино Турри создал собственную печатную машину.
Пеллегрино Турри — итальянский механик и изобретатель, создатель копировальной бумаги.
Про пишущую машинку Турри тоже мало что известно, она не сохранилась до наших дней. Однако сохранились тексты, созданные на этом устройстве.
Второе важное устройство, созданное в начале XIX века — это первый коммерчески успешный арифмометр — арифмометр Шарля Ксавье Тома де Кольмара.
Арифмометр де Кольмар получил широкое распространение и был удобным в использовании. Это устройство опиралось на конструкцию арифмометра Лейбница. Однако на нем нельзя было перировать тридцатизначными числам. К сожалению, в научных конкурсах механизм не выиграл наград, премии выигрывались другим устройствам, например, «Аритморелю» Мореля и Жейе и калькулятору Стаффела. Устройство де Кольмара было известно благодаря агрессивному маркетингу, проводимому его изобретателем. Поэтому эта модель арифмометра получила широкое распространение на рынке вычислительных устройств того времени.
Вернемся к пишущим машинкам. Разные ученые пробовали создавать пишущие машинки, и вот в 1868 году Кристофер Лэтем Шоулз запатентовал свою пишущую машинку.
В 1874 году с изменениями и усовершенствованиями пишущая машинка Шоулза появилась под названием «Ремингтон № 1». Она обладала раскладкой клавиатуры-предшественницы QWERTY. Полностью раскладка QWERTY сформировалась только к концу 70-х —80-х годов XIX Века.
Что же до автоматонов, то период с начала середины XIX века до Первой мировой войны можно назвать периодом самого активного производства автоматонов или «золотым веком» автоматонов. Во многих европейских странах производство механических кукол и музыкальных кукол-автоматов было поставлено на поток, и рассказывать о каждой нет смысла.
И последнее, о чем еще хотелось бы упомянуть. это опять арифмоментры. В 1871 году шведскому механику Вильгодту Теофил у Однеру в руки попался арифмометр Тома де Кольмара, который он должен был починить.
Вильгодт Теофил Однер — шведско-русский механик, изобретатель, разработчик успешной конструкции арифмометра, нумерационной машины и турникетов для пароходных пристаней. Однер изучил устройство арифмометра де Кольмара, нашел недостатки и создал собственную конструкцию, которую впоследствии показал Нобелю. Нобель поручил механику доработать устройство и в 1875 году с помощью фирмы «Кенигсбергер и Ко» Однер получил патенты на производство арифмометра в разных странах. В 1877 году на заводе Нобеля был выпущен первый арифмометр Однера. Одна из этих вычислительных машин (с номером 11) хранится сейчас в Политехническом музее в Москве.
Именно этот механизм послужил инновационным толчком к созданию не только счетных машин, но и других счетных устройств. Арифмометры получили широкое распространение и использовались с конца XIX века до середины-конца XX века. Причем арифмометр Однера производился до 1978 года.
Именно на основе арифмометров позднее были созданы шифрующие устройства.
Итоги
Ну что ж, мы проследили путь автоматонов от легенд и мифов до широкого использования в индустрии развлечений. В этой части были добавлены некоторые устройства, включая пишущую машинку, ткацкий станок и счетные устройства, чтобы показать, как инновационные решения проходили долгий путь, как технологические принципы (двоичная система, перфокарты, некоторые решения из автоматонов в аниматронике) находили новое применение и проходили долгий и тернистый путь, иногда даже во время представления, не получив известности.
Что же касается ХХ века, то эпоха общей компьютеризации и роботизации, научный прогресс вошел в новую стадию. Поэтому его стоит рассматривать отдельно, настолько много было изменений в вычислительной технике и робототехнике в этом веке. Скажем так, начинался XX век с широкого распространения арифмометра и телеграфа, а закончился карманными устройствами с выходом в интернет и глобальной компьютерной информационной сетью.
