Израиль Авраам Штафель

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Израиль Авраам Штафель

Izrael Abraham Staffel
Izrael Abraham Staffel.jpg
Дата рождения
1814
Место рождения
Варшава, Российская империя
Дата смерти
1884
Место смерти
Варшава, Российская империя










Калькулятор машины Штафеля.
Арифмометр машины Штафеля.

Израиль Авраам Штафель (Штофель, Штаффель, польск. Izrael Abraham Staffel) — польский механик, конструктор вычислительных машин, изобретатель числительной машины, производящей четыре арифметические действия и извлекающей квадратные корни[1].

Биография[править]

Израиль Авраам Штафель родился в 1814 году в Варшаве бедной еврейской семье.

По профессии — часовых дел мастер. Выучил польский язык, что позволило ему читать научно-технические публикации по механике, издаваемые в Царстве Польском.

В течение 10 лет трудился над машиной, много потратив на неё из своих скудных средств.

В 1845 году, в бытность министра народного просвещения, президента Петербургской академии наук С.С. Уварова в Варшаве, Штафельпознакомил его со своим аппаратом, и Уваров обещал ему содействие. В том же году Штафельполучил на выставке в Варшаве за свое изобретение серебряную медаль, после чего наместник князь Варшавский выдал ему 150 рублей на поездку в Санкт-Петербург для представления машины Академии наук.

В том же 1845 году Штафель напечатал статью ο своем изобретении в варшавской газете «Korrespondent Handlowy Przemyslowy» № 33.

В 1846 году Уваров поручил академии исследовать машину «по бывшему в прошлом году с евреем Слонимским примеру» . Академия пришла к выводу, что машина Штафеля имеет то преимущество, что при умножении не приходится, как у Слонимского, складывать произведения отдельными числами. При этом академия отметила, что прибор Штафеля не основан на каком-либо особом свойстве чисел применительно к умножению, как машина Слонимского, а построен на одних лишь различных механизмах. О машине положительно отозвался Борис Семёнович Якоби.

Штафель, кроме того, представил академии небольшой механический снаряд для первых двух арифметических действий над дробями с несколькими знаменателями.

В 1847 году по всеподданнейшему докладу Уварова Штафелю была выдана награда в 1500 рублей из сумм, находящихся в распоряжении государя по Царству Польскому.

В 1851 году на международной выставке в Лондоне получил за свою вычислительную машину серебряную медаль.

В 1876 году передал один экземпляр своей машины Императорской академии наук, где она была размещена в физическом кабинете Академии.

Также разработал анемометр; устройство для тестирования состава металлических сплавов на основе принципа Архимеда; вентилятор; двухцветную печать.

Умер в 1884 году в нищете.

Вычислительная машина Штаффеля[править]

Его вычислительная машина — arytmometr Staffela — представляла собой механическое устройство, позволяющее выполнять операции сложения, вычитания, умножения, деления, возведения в степень и приближенный расчёт квадратного корня.

Машина Штаффеля имела форму прямоугольного параллелепипеда длиной 20 дюймов, шириной 10 дюймов и высотой 8 дюймов, по другим источникам — длиной 18 дюймов, шириной 9 дюймов и высотой 4 дюймов. Механизм машины Штаффеля был основан на колесе Лейбница. Интерфейс машины состоял из 13 окошек отображения результата, находящегося ниже вала с 7 переключателями и 7 окошек отображения множителя, показывающих значение одного из множителей во время выполнения операции умножения или частного во время операции деления. Оператор мог устанавливать значения отдельных цифр на валу и в окошках отображения множителя. Вал мог перемещаться вправо или влево. Машина работала в десятичной системе счисления, в каждом окошке могла быть показана любая из 10 цифр от 0 до 9. Механизм оснащался рукояткой и переключателем, позволяющим переходить в режимы сложения/умножения, вычитания/деления и извлечения квадратного корня. Данные режимы были подписаны на корпусе устройства как additio/multiplio, substractio/divisio и extractio. Во время выполнения операции вычитания рукоятку было необходимо вращать в направлении противоположном, чем в ходе выполнения операции сложения.

Работа машины основана на простых правилах:

  • В режиме сложения/умножения поворот рукоятки приводил к увеличению значения в окошках результата на величину, заданную переключателями на валу, и к уменьшению значения в окошках множителя на 1;
  • В режиме вычитания/деления поворот рукоятки приводил к уменьшение значения в окошках результата на величину, заданную переключателями на валу, и к увеличению значения в окошках множителя на 1.

На машине можно было выполнять цепочку операций без записывания промежуточных результатов. Результат предыдущей операции запоминался в окошках результата и мог быть использован в качестве аргумента последующей операции.

Сложение

Для вычисления значения выражения устанавливали режим сложения/умножения и обнуляли окошки результата. Затем с помощью переключателей на валу задавали значение числа и выполняли один оборот рукоятки. После чего значение числа отображалось в окошках результата. На следующем шаге на валу вводили значение числа и выполняли один оборот рукоятки. После этого в окошках результата было представлено значение выражения .

Вычитание

Для вычисления значения выражения в окошки результата устанавливали значение числа путем сложения числа с ранее обнулёнными окошками результата. Затем машину переключали в режим вычитания/деления, устанавливали на валу значение числа и выполняли один оборот рукоятки в противоположном направлении. После этого в окошках результата отображалось значение выражения .

При попытке вычесть большее число от меньшего раздавался предупреждающий звонок. Это было особенно полезно при выполнении операции деления, заключающейся в многократном вычитании одного и того же числа.

Умножение

Умножение производили путём как многократного выполнения сложения. Для вычисления значения выражения устанавливали режим сложения/умножения и обнуляли окошки результата. После на валу задавали число, являющееся большим из сомножителей, а в окошках множителя устанавливали значение меньшего. Далее совершали несколько оборотов рукоятки в количестве, соответствующем меньшему множителю, пока значение в окошках множителя не уменьшалось до нуля. После этого в окошках результата появляется значение выражения .

Деление

Деление выполнялись как многократное вычитание. Для вычисления значения выражения в окошках результата устанавливали значение числа путем добавления числа к обнулённым ранее окошкам результата. Затем машину переключали в режим вычитания/деления, устанавливали на валу значение числа и выполняли достаточное количество оборотов рукоятки, пока число в окошках результата не станет меньше . При попытке выполнения излишнего поворота рукоятки срабатывал предупреждающий звонок. После выполнения операции деления в окошках множителя находилась целая часть частного, а в окошках результата отображался остаток от деления на .

Извлечение корня

Машина Штаффеля позволяла вычислять приближенное значение квадратного корня числа. Для этого в окошках результата устанавливали значение числа, корень которого хотели рассчитать, с помощью переключателей обнуляли значение на валу, а в окошки множителя вводили единицу. Переключателем режимов переводили машину в режим извлечения квадратного корн. Более подробного описания действий, выполняемых в процессе извлечения квадратного корня, не сохранилось, однако общая схема, вероятна, была близка к аналогичной операции на счётной машине Авраама Штерна. Для расчета корня был применён дополнительный механизм. Операция извлечения корня, хотя и не требовала угадывания цифр результата, занимала много времени.

Штаффель начал строить машину в 1835 году, делал её 10 лет и в 1845 году она впервые представлена на промышленной выставке в Варшаве, где за неё получил серебряную медаль.

Некоторые полагают, что машина Штаффеля повлияла на арифмометр Однера.

См. также[править]

Источники[править]

 
Израиль Авраам Штафель относится к евреям-создателям компьютера и интернета
Предшественники

Ибрагим ЗаркалиИзраиль ШтафельЕвно ЯкобсонАвраам ШтернХаим СлонимскийГирш ИоффеАмеде МангеймКурт ХерцштаркЭмануэль ГольдбергСтанислав УламЭмиль ПостРальф Бенджамин

Компьютерные учёные

Джон НейманМакс НьюманТерри ВиноградГ. ЛукоффХэл АбельсонФил КацДжеф РаскинУриэль ФейгеАмос ФиатДавид ХарельНир ШавитС. ВольфрамЛи МинскийЭд ФейгенбаумЭндрю ВитербиМ. БлюмР. ФаноАдель ГолдбергР. ФинкельА. СпилбергД.С. СлотникХайн ГолдстайнАдель КацАза РаскинИда РоудсРичард КарпД. Коэн-ОрДжон КемениРэй КурцвейлЛ.А. ЛевинДжон МаккартиС. ПейпертАлан ПерлисЛоренс РабинерФрэнк РозенблаттД. ГерберДжефф УльманД. ВейценбаумДжуда ПерлБарбара ЛисковФред КоэнМайкл ЛаорД. ЭстринТельма ЭстринДебора ЭстринЭхуд ШапироЮваль ЭловициА.А. БрудноМайкл РабинЗ.Л. РабиновичВ.И. ЛевенштейнГ.Л. ЛившинБ.М. КаганБ.Я. КаганА.С. КронродА.А. ФельдбаумИ.В. БергИ.С. БрукА.Б. ЗалкиндГ.М. АдельсонА.Ф. ИоффеУ. КэхэнАмир ПнуэлиВольф ГоломбЛи ФельзенштейнС. МэйзорМули ИденОрен ПаташникРон ПинтерПитер ЭлиасЭрих БлохВ.Н. ВапникА.Я. ЧервоненкисИ.Ц. ГальперинГили РаананАрье ФайнгольдА. ФренкельЙорам МозесХагит АтияШломо МоранАви ВигдерсонДорит АароновУди МанберА. БродерЗеев СураскиДафна КоллерИлан ШпилингерЖан ИшбиаБоаз ЭйтанЮдит ЭстринДади ПерлмуттерЯэль ВиллаЭд КэхэнБ.Г. КацС. ОвшинскиМ.П. ГальперинН.Е. КобринскийА.Е. КобринскийИрвин ЯкобсМоше ЛихтманШломит ВайсЙорам ЯакобиЭндрю ТаненбаумДжошуа БлохДин ХачамовичАнна КарлинЕ.Л. РошалЯн РайхманИ.Я. АкушскийЕ.А. ЛиберманИтан ЦукерманВ.Л. АрлазаровЛ.С. БерштейнМарк АдлерВ.А. СойферКен СильверманМони НаорСинтия ДворкОмер РейнгольдБрэм КоэнОдед РегевР. ФейгинНоам НисанДани ДолевНати ЛинеалА.М. ГореликР. МореноБ. СильверН. ВудландИ. БерезинПол ЭйслерН. АбрамсонВ. БухгольцДжо КейтсД. СассманВ.С. ЧернявскийЛасло КозмаЛарри ТеслерДжек ШварцВ.И. ШтейнбергИдо КантерРассел КиршКлара Нейман

Кибернетики

Норберт ВинерХейнц фон ФёрстерМ.А. АйзерманН.А. БернштейнЭ.М. БраверманВ.И. ВаршавскийБен ГерцельЛ.И. ГутенмахерВ.К. ЛевинМ.Б. ЛейтманАвраам ЛемпельА.Я. ЛернерС.Б. ПогребинскийАртуро РозенблютГерберт СаймонБ.А. ТрахтенбротМ.Л. ЦетлинЯ.З. ЦыпкинБ.Л. ШмульянЮ.А. Шрейдер

Робототехника

Ружена БайчиХанс БарухЙохан БоренштейнИгорь ВернерКен ГолдбергДавид ЗаррукДин КейменИ.М. МакаровВиктор ШейнманСарит КраусХод ЛипсонЯн БернстайнГил ВайнбергДжефф ЛиберманДжером ЛемельсонВ.С. Гурфинкель

Криптографы

Лен АдлеманДэниел БернстейнАлекс БирюковИрвинг ГудСоломон КульбакАбрахам СинковУильям ФридманМартин ХеллманАди ШамирБрюс ШнайерДэн БонехЭли БихамШафи Гольдвассер

Интернет

Пол БэранВинт СерфРадья ПерлманБоб КанЛео КлейнрокДэнни КоэнРичард СтоллманАарон ШварцКарл МаламудД. ЛаньеДж. ЭпплбаумМ. ВербицкийДжош КопельманП. КирстейнИда ГольцДмитрий Хомак

Предприниматели

Сергей БринЛарри ПейджСтив БалмерСьюзен ВожицкиШерил СэндбергМарк ЦукербергЭдуардо СаверинДастин МосковицТрэвис Каланик Сафра КацЛарри ЭллисонВ.М. МирилашвилиЭнди ГутмансАмнон ШашуаОрен ЭциониФилипп КанЯн КумМакс ЛевчинРид ХоффманКен ЛевинБен ХоровицЮджин КлейнерАртур ЛевинсонЛирон ШапираУэнделл БраунЭнди ГроувРонен ШилоЭлдад МатитяуАврам МиллерМарк ПинкусБоб РозеншейнЭнди РубинДжон РубинштейнМайкл РубинЛиор РонТомер КаганЛеон БагритЭд ЗандерМарк БениоффМайкл ДеллО.П. ФирерКен ГольдманДэвид ХиндавиАлон КоэнКамилло ОливеттиГилад РабиновичЭрик ЛефкофскиСэнди ЛернерАарон ЛевиеЭдвин ЛэндДани ЛевинТальмон МаркоИгорь МагазинникЮ.Б. МильнерАлан ШугарМайкл МорхеймКрейг НьюмаркРут ПоратБрайан РобертсГенри СамуэлиДжоэл СпольскиАлан ТрефлерД. РозенштайнДэн РозенцвейгЭнн ВожицкиДжефф ВейнерЛев ЛевиевТедди СагиОрна БерриБ. ГордонДжек ТрэмелКира РадинскиДэн БриклинИ.В. СегаловичА.Б. НосикФеликс ЗандманБени АлагемД. ХоффманРальф БаерЭд ФредкинЭрик БенамуМаксин ФассбергДейв ГолдбергГил ШведРоберт АльтманДжефф СколлСтив ШирлиЛ.Б. БогуславскийЯкоб ГолдманМайкл КоганЭнди ХерцфельдНир ЗукМарн ЛевинКоби АлександерБоаз МишолиЭндрю МэйсонЛ.И. ВайнбергЗоар ЗисапельАарон АаронЯнив ГартиУри ЛевинНил ДракманИцик КиршенбаумДжейсон РубинДов МоранЙосси МатиасДжек ФридманЙоэль МаарекМитч КапорД. СтопплменДжордан МекнерДжастин ФранкельДжонатан АбрамсД. ХомакШон РэдДов ФроманЕ.И. БунинаСтив ПерлманБратья БухманыМендель РозенблюмЖерар ФилипсСэм АльтманЭнди ДжессиРэнди Цукерберг

Компании США

AlphabetGoogleDellPackard BellQuixeyFacebookWhatsAppPalo Alto NetworksYouTube

Израильские компании

Elbit SystemsEx Libris GroupCeragon NetworksComsec ConsultingCheck PointElronEZchip SemiconductorAnobitAlvarionAudioCodesBATMChip PC TechnologiesCybereasonM-SystemsWaze MobileMellanoxMirabilisNice SystemsAlgoSecAmdocsComverseQumranetInfinidatCimatronRadwareLucid LogixEmblaze MobileCyberArkSikluPlariumInuitiveAllot CommunicationsMetalinkKramer ElectronicsGettWix.comVishay IntertechnologyYamarRadwinRADDataRAD GroupAITECRamon ChipsSightfulGilat Satellite NetworksRoboteam

Иностранные компании в Израиле

Intel в ИзраилеMicrosoft в ИзраилеApple в ИзраилеIBM в ИзраилеMotorola в ИзраилеHewlett-Packard в ИзраилеGoogle IsraelAT&T в ИзраилеCisco в ИзраилеeBay в ИзраилеAmazon в ИзраилеPalo Alto в ИзраилеDell в ИзраилеToshiba в ИзраилеSamsung в ИзраилеAlibaba в ИзраилеElectronic Arts в ИзраилеFacebook в ИзраилеAlcatel в ИзраилеEMC в ИзраилеARM в ИзраилеNvidia в ИзраилеYahoo в ИзраилеSalesforce в ИзраилеProofpoint в ИзраилеКасперский в ИзраилеЯндекс в Израиле

Израильские технологии

Израильская кремниевая долинаКибервойны ИзраиляВирусы и антивирусыДНК-компьютерWEIZACDiskOnKey/USB-флеш-накопительУчастие Израиля в создании Firewalli8088Kinect«Микромышь»EPROMRPDA-57Changhong H2SolarinAny.doProcess SimulateTecnomatixClarizenBabylonICQJuniorKali LinuxCeedoooVooMobliMoovitMeerkatViberWiPeerWazeYoSkylakeKaby Lake RefreshEnLigth256GrippityGoogle DuplexTDMoIPPentium MDebaterCentrinoModu TPentium DKaby LakeSandy BridgeTap SystemsIce LakeNervana NNP-1Робототехника Израиляизраильский автономный навигатор для пехотинцевСлайдтроникаБоевые роботы ИзраиляWeizQC