Введение
Немецкий астроном и пионер вычислительной техники Вильгельм Шикард (22 апреля 1592 – 24 октября 1635) был немецким профессором иврита и астрономии, получившим известность во второй половине XX века после того, как Франц Хаммер, биограф (вместе с Максом Каспаром) Иоганна Кеплера, заявил об обнаружении чертежей вычислительных часов, предшествующих публичной демонстрации калькулятора Паскаля на двадцать лет, в двух ранее неизвестных письмах Шикарда к Иоганну Кеплеру, датированных 1623 и 1624 годами. Хаммер утверждал, что из-за того, что эти письма были утеряны на триста лет, Блез Паскаль ошибочно считался и почитался изобретателем механического калькулятора на протяжении всего этого времени. Однако тщательное изучение показало, что чертежи Шикарда публиковались как минимум раз в столетие, начиная с 1718 года, что его машина была не завершена и требовала дополнительных колес и пружин, а также что она была спроектирована с использованием механизма переноса на основе одного зуба, который работал некорректно при использовании в вычислительных часах. Машина Шикарда стала первой из нескольких конструкций вычислительных машин прямого ввода в XVII веке (включая разработки Блеза Паскаля, Тито Бураттини, Самуэля Морланда и Рене Гриллета). Особенно примечательной особенностью машины Шикарда была интеграция гениальной системы вращающихся стержней Непера для умножения с первым известным дизайном машины для сложения, управляемой поворотными ручками для ввода, и регистром вращающихся чисел, отображаемых в окнах для вывода. Татон утверждал, что работа Шикарда не оказала влияния на развитие механических калькуляторов. Тем не менее, хотя можно спорить о том, что представляет собой «механический калькулятор», более поздние устройства, такие как приборы Морланда для умножения и сложения при совместном использовании, *Cistula* Каспара Шотта, машинная арифметика Рене Гриллета и *rhabdologique* Клода Перро в конце века, а позднее Bamberger Omega, разработанная в начале XX века, безусловно, пошли по пути, проложенному Шикардом его новаторским сочетанием стержней Непера и машины для сложения, предназначенной для облегчения умножения. Шикарда называют «отцом компьютерной эры».
Wilhelm Schickard (22 April 1592 – 24 October 1635) was a German professor of Hebrew and astronomy who became famous in the second part of the 20th century after Franz Hammer, a biographer (along with Max Caspar) of Johannes Kepler, claimed that the drawings of a calculating clock, predating the public release of Pascal's calculator by twenty years, had been discovered in two unknown letters written by Schickard to Johannes Kepler in 1623 and 1624. Hammer asserted that because these letters had been lost for three hundred years, Blaise Pascal had been called and celebrated as the inventor of the mechanical calculator in error during all this time. After careful examination it was found that Schickard's drawings had been published at least once per century starting from 1718, that his machine was not complete and required additional wheels and springs and that it was designed around a single tooth carry mechanism that didn't work properly when used in calculating clocks. Schickard's machine was the first of several designs of direct entry calculating machines in the 17th century (including the designs of Blaise Pascal, Tito Burattini, Samuel Morland and René Grillet). The Schickard machine was particularly notable for its integration of an ingenious system of rotated Napier's rods for multiplication with a first known design for an adding machine, operated by rotating knobs for input, and with a register of rotated numbers showing in windows for output. Taton has argued that Schickard's work had no impact on the development of mechanical calculators. However, whilst there can be debate about what constitutes a "mechanical calculator" later devices, such as Moreland's multiplying and adding instruments when used together, Caspar Schott's Cistula, René Grillet's machine arithmétique, and Claude Perrault's rhabdologique at the end of the century, and later, the Bamberger Omega developed in the early 20th century, certainly followed the same path pioneered by Schickard with his ground breaking combination of a form of Napier's rods and adding machine designed to assist multiplication. Schickard has been called "the father of the computer age".
Жизнь
Шикард родился в Херренберге и получил образование в Тюбингенском университете, получив первую степень бакалавра в 1609 году и степень магистра в 1611 году. До 1613 года он изучал теологию и восточные языки в Тюбингене. В 1613 году он стал лютеранским пастором, продолжая служить в церкви до 1619 года, когда был назначен профессором иврита в Тюбингенском университете. Шикард был разносторонним ученым и преподавал в Тюбингене библейские языки, такие как арамейский и иврит. В 1631 году он был назначен профессором астрономии в Тюбингенском университете. Его научные интересы были широки и охватывали астрономию, математику и геодезию. Он изобрел множество машин, в том числе для вычисления астрономических дат и для изучения грамматики еврейского языка. Он добился значительных успехов в картографии, создав карты, которые были гораздо точнее, чем существовавшие ранее. Помимо прочих навыков, Шикард был известным гравером на дереве и меди. Шикард утверждал, что Библия поддерживает монархию.
История
В 1623 и 1624 годах в двух письмах, которые он отправил Кеплеру, он сообщил о разработке и создании того, что он назвал «арифметическим органом» («арифметическим инструментом»), который он изобрел, но который впоследствии был описан как Rechenuhr (вычислительные часы). Машина была предназначена для выполнения всех четырех основных арифметических операций (сложения, вычитания, умножения и деления). Шикард предположил, что она поможет в трудоемкой задаче вычисления астрономических таблиц. Машина могла складывать и вычитать шестизначные числа и сигнализировала о переполнении, звоня колокольчиком. Механизм сложения в основе был предназначен прежде всего для облегчения сложной задачи сложения или умножения двух многозначных чисел. С этой целью на нем была установлена оригинальная конструкция из вращающихся костей Непера. В ней даже был предусмотрен дополнительный «регистр памяти» для записи промежуточных вычислений. Хотя Шикард отметил, что механизм сложения работал, в его письмах упоминается, что он попросил профессионального часовщика по имени Иоганн Пфистер изготовить полностью собранную машину. К сожалению, она была уничтожена в пожаре либо до завершения, либо, в любом случае, до поставки. Вскоре после этого Шикард отказался от своего проекта. В 1635 году он и вся его семья погибли во время Тридцатилетней войны от бубонной чумы. В машине Шикарда использовались зубчатые колеса часового механизма, которые были сделаны более прочными и, следовательно, более тяжелыми, чтобы предотвратить их повреждение при приложении силы оператором. Для каждой цифры использовались индикаторное колесо, входное колесо и промежуточное колесо. При переносе разряда все эти колеса сцеплялись с колесами цифры, принимающей перенос. Институт компьютерных наук Тюбингенского университета назван в его честь – Wilhelm Schickard Institut für Informatik.