LEIBNICA ARITMOMETRS



17. gs. primitīvie instrumenti, kas bija tā laika zinātnieku matemātiķu rīcībā, netraucēja šiem zinātniekiem izstrādāt likumus par brīvo krišanu, planētu kustību, likt pamatus diferenciālrēķiniem un integrālrēķiniem, Dekarta ģeometrijai. Iespējams, ka tieši šie panākumi mehānikā un matemātikā, kas radušies, pateicoties to radītāju ģenialitātei un darbaspējām, piespieda vācu zinātnieku V. Leibnicu meklēt skaitļošanas darbu mehanizācijas līdzekļus. Viņš teica: “ .. cilvēka pilnības necienīgi ir kā vergiem tērēt stundas skaitļošanai.”



Tā kā Blēza Paskāla summējošo mašīnu izmantošana reizināšanā principā bija iespējama, bet apgrūtinoša un ne pārāk ātra, tad ir viegli saprast ievērojamā vācu zinātnieka V. Leibnica lepnumu, kad viņš rakstīja Tomasam Bernetam: “Man palaimējies izveidot tādu aritmētisko mašīnu, kura ir pilnīgi atšķirīga no Paskāla mašīnas, jo rada iespēju acumirklī izpildīt lielu skaitļu reizināšanu un dalīšanu...”



15 gadu vecumā Vilhelms Leibnics iestājās Leipcigas universitātē, kur par pamatspecialitāti izvēlējās juridiskās zinātnes. Pēc universitātes beigšanas, neraugoties uz lieliskajām sekmēm, viņam neizdevās uzreiz iegūt zinātnisko grādu, jo viņš vēl bija pārāk jauns. Tomēr 1661. gadā V. Leibnics uzrakstīja disertāciju, kas skar filozofiski loģiska rakstura jautājumus, un ieguva docenta vietu Jēnā, bet 1667. gadā Altdorfā ieguva doktora grādu, un viņam tika piedāvāta profesūra. Bet Leibnics priekšroku deva iestājai kūrfirstu zemes pārvaldnieku dienestā Maincā.

Aritmētisko mašīnu V. Leibnics radīja 1670. gadā. Tā bija pasaulē pirmā mašīna – aritmometrs, kas paredzēta četru aritmētisko darbību izpildei.



1673. gadā V. Leibnica aritmometrs tika demonstrēts Londonas Karaliskās biedrības sanāksmē. Leibnics atzina, ka instruments vēl nav pilnīgs, un no 1674. līdz 1676. gadam viņš to būtiski uzlaboja. Pēdējais variants tika piedāvāts 1710. gadā.

V. Leibnica aritmometrā bija gandrīz visi tie darbības principi, kuri bija raksturīgi vēlākajiem mehāniskajiem aritmometriem. Tomēr šis aritmometrs plaši neizplatījās, jo dārgi izmaksāja un bija daudz grūtību, kas saistītas ar detaļu izgatavošanas augsto precizitāti, kuru bija grūti realizēt 17. gadsimtā.

Pakāpienveidīgā rullīša variācijas tika izmantotas 18. gs. Čarla Stenhoupa, Filipa Mateusa Hana un Johana Millera aritmometros. Tā kā šāds rullītis ir mūsdienās viegli pagatavojams un ērti izmantojams, tad to līdz pat 20. gs. vidum izmantoja dažādu tipu mehāniskajos aritmometros (Tomass, Saksonija, Arhimēds).

V. Leibnica aritmometra ideju veiksmīgi izmantoja Karls Tomass (1785–1870), kurš ieguva patentu par savu konstruēto skaitļošanas mašīnu. Tāpēc skaitļojamo ierīču uzbūves princips, kas balstās uz pakāpienveidīgā rullīša izmantošanu, reizēm tiek saukts par Tomasa principu.



K. Tomass 1820. gadā Parīzē uzsāka aritmometru ražošanu, izgatavojot 100 aritmometrus gadā. Par to ātrdarbību var spriest pēc šāda fakta: divu astoņzīmju skaitļu sareizināšana ilga ap 20 sekundēm. Šos aritmometrus pieprasīja grāmatveži un komersanti. Vēlāk K. Tomasa aritmometru uzlaboja un pilnveidoja Burkharts (Burckhardt, 1884), S. Teits (1903) u. c.

V. Leibnica mašīnas tipam var pieskaitīt visas mašīnas, tajā skaitā arī pirmās ESM, kuras reizināšanu izpildīja kā daudzkārtīgu saskaitīšanu un dalīšanu kā daudzkārtīgu atņemšanu. V. Leibnica arimometrs nav viņa matemātiskās darbības galvenais rezultāts. Ļoti lielus panākumus viņš ir sasniedzis matemātiskās analīzes jomā: izstrādājis metodes, kā noteikt funkcijas maksimumu un minimumu, pieskaru metodi. V. Leibnics lika pamatus diferenciālrēķiniem, izveidojis ļoti daudzus matemātiskus terminus – diferenciālis (d), integrālis, algoritms, funkcija, koordinātas, algebriskās līknes u. c.

Filozofijas jautājumos V. Leibnics daudz uzmanības veltīja formālai loģikai. Māksla izmantot simbolus (no kuriem viņš pats daudzus ieviesa) palīdzēja V. Leibnicam izveidot vienotu matemātiskās analīzes simboliku, ko lieto vēl šodien.