วิกิพีเดียภาษาไทย
กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

คอมพิวเตอร์เชิงกล

คอมพิวเตอร์เชิงกลคือคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นจาก ชิ้นส่วน เชิงกลเช่นคันโยกและเฟืองแทนที่จะใช้ ชิ้นส่วน

คอมพิวเตอร์เชิงกล

คอมพิวเตอร์เชิงกล Hamman Manus R ผลิตในประเทศเยอรมนีโดยบริษัท DeTeWe ระหว่างปี 1953 ถึง 1959

คอมพิวเตอร์เชิงกลคือคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นจาก ชิ้นส่วน เชิงกลเช่นคันโยกและเฟืองแทนที่จะใช้ ชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกส์ตัวอย่างที่พบได้บ่อยที่สุดคือเครื่องบวกเลขและเครื่องนับเชิงกลซึ่งใช้การหมุนของเฟืองเพื่อเพิ่มค่าที่แสดงบนหน้าจอ ตัวอย่างที่ซับซ้อนกว่านั้นอาจทำการคูณและหารได้—ฟรีเดนใช้หัวอ่านที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งหยุดที่แต่ละคอลัมน์—และแม้กระทั่งการวิเคราะห์เชิงอนุพันธ์เครื่องคำนวณรุ่นหนึ่งคือเครื่องคำนวณบัญชี Ascota 170 ที่ขายในทศวรรษ 1960 สามารถคำนวณรากที่สองได้

คอมพิวเตอร์เชิงกลสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือแบบอนาล็อกซึ่งใช้ กลไก ต่อเนื่องหรือเรียบ เช่น แผ่นโค้งหรือไม้บรรทัดคำนวณหรือแบบดิสครีตซึ่งใช้กลไกเช่นเฟืองและล้อเฟือง

คอมพิวเตอร์เชิงกลถึงจุดสูงสุดในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เมื่อมันเป็นพื้นฐานของระบบเล็งระเบิด ที่ซับซ้อน รวมถึงระบบNordenตลอดจนอุปกรณ์ที่คล้ายกันสำหรับการคำนวณของเรือ เช่นคอมพิวเตอร์ข้อมูลตอร์ปิโด ของสหรัฐฯ หรือตารางควบคุมการยิงของกองทัพเรือ อังกฤษ ที่น่าสนใจคือเครื่องมือวัดการบินเชิงกลสำหรับยานอวกาศยุคแรก ซึ่งให้ผลลัพธ์การคำนวณไม่ใช่ในรูปแบบของตัวเลข แต่ผ่านการเคลื่อนที่ของพื้นผิวแสดงผล ตั้งแต่การบินอวกาศครั้งแรกของยูริ กาการินในปี 1961 จนถึงปี 2002 ยานอวกาศที่มีลูกเรือของโซเวียตและรัสเซียทุกลำ ได้แก่Vostok , VoskhodและSoyuzติดตั้งเครื่องมือGlobusซึ่งแสดงการเคลื่อนที่ปรากฏของโลกใต้ยานอวกาศผ่านการเคลื่อนที่ของลูกโลกจำลอง ขนาดเล็ก รวมถึง ตัว บ่งชี้ละติจูดและลองจิจูด

คอมพิวเตอร์เชิงกลยังคงถูกใช้งานต่อไปจนถึงทศวรรษ 1960 แต่ก็ค่อยๆ สูญเสียส่วนแบ่งการตลาดให้กับคอมพิวเตอร์ดิจิทัลนับตั้งแต่เริ่มมีการใช้งาน ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 เครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์ เฉพาะทาง ที่มี เอาต์พุต หลอดรังสีแคโทดก็ปรากฏขึ้น ขั้นตอนต่อไปของการวิวัฒนาการเกิดขึ้นในทศวรรษ 1970 ด้วยการแนะนำเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาราคาไม่แพง การใช้คอมพิวเตอร์เชิงกลลดลงในทศวรรษ 1970 และแทบจะไม่พบเห็นอีกเลยในทศวรรษ 1980 ตามคำกล่าวของวิศวกรเครื่องกลที่ปฏิบัติงานบนเรือ คอร์เว็ต Hiddenseeของเยอรมัน ในขณะที่ กองทัพเรือสหรัฐฯตรวจสอบสหภาพโซเวียตยังคงใช้คอมพิวเตอร์เชิงกลในการคำนวณพิกัดเป้าหมายสำหรับขีปนาวุธของพวกเขาในช่วงปลายทศวรรษ 1980 [ 1 ]

ในปี 2016 NASA ประกาศว่า โครงการ Automaton Rover for Extreme Environmentsจะใช้คอมพิวเตอร์เชิงกลในการทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงบนดาวศุกร์[ 2 ]

ตัวอย่าง

เครื่องคำนวณเคอร์ตา

การประมวลผลข้อมูลบัตรเจาะรู

ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่สิบเก้า ก่อนการมาถึงของคอมพิวเตอร์ อิเล็กทรอนิกส์ การประมวลผลข้อมูลได้ดำเนินการโดยใช้ เครื่องจักร กลไฟฟ้าซึ่งเรียกรวมกันว่าอุปกรณ์บันทึกหน่วยเครื่องบัญชีไฟฟ้า ( EAM ) หรือเครื่องจัดทำตารางในปี 1887 เฮอร์แมน โฮลเลอริธ ได้คิดค้นพื้นฐานของระบบเชิงกลในการบันทึก รวบรวม และจัดทำตารางข้อมูลสำมะโนประชากร[ 18 ]อุปกรณ์ประมวลผลข้อมูล "บันทึกหน่วย" ใช้บัตรเจาะรูเพื่อบรรจุข้อมูลโดยบันทึกข้อมูลหนึ่งรายการต่อบัตร[ 19 ] [ 20 ] เครื่องบันทึกหน่วยกลายเป็นที่แพร่หลายในอุตสาหกรรมและภาครัฐในช่วงสองในสามแรกของศตวรรษที่ยี่สิบ เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ในช่วงสามส่วนสุดท้าย พวกมันช่วยให้สามารถทำงานประมวลผลข้อมูลปริมาณมากและซับซ้อนได้ก่อนที่จะมีการประดิษฐ์คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ และในขณะที่คอมพิวเตอร์ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น การประมวลผลข้อมูลนี้ทำได้โดยการประมวลผลบัตรเจาะรูผ่านเครื่องบันทึกหน่วยต่างๆ ในลำดับที่จัดเรียงอย่างระมัดระวัง ข้อมูลบนการ์ดสามารถบวก ลบ และเปรียบเทียบกับข้อมูลอื่น ๆ และต่อมาก็สามารถคูณได้เช่นกัน[ 21 ]ความก้าวหน้าหรือการไหลจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งมักจะถูกวางแผนและบันทึกไว้ด้วยแผนผังการไหลโดยละเอียด[ 22 ]เครื่องจักรเกือบทั้งหมด ยกเว้นเครื่องจักรรุ่นแรก ๆ มีตัวป้อนเชิงกลความเร็วสูงเพื่อประมวลผลการ์ดในอัตราประมาณ 100 ถึง 2,000 ใบต่อนาที โดยตรวจจับรูที่เจาะด้วยเซ็นเซอร์เชิงกล ไฟฟ้า หรือต่อมาคือเซ็นเซอร์แสง การทำงานของเครื่องจักรหลายเครื่องถูกควบคุมโดยการใช้แผงเสียบปลั๊กแบบ ถอดได้ แผงควบคุมหรือกล่องเชื่อมต่อ

คอมพิวเตอร์อิเล็กโทรแมคคานิกส์

ฮาร์เวลล์ เดคาตรอน

คอมพิวเตอร์ยุคแรกที่ใช้พลังงานไฟฟ้า สร้างขึ้นจากสวิตช์และวงจรลอจิกแบบรีเลย์แทนที่จะใช้หลอดสุญญากาศ (วาล์วเทอร์มิโอนิก) หรือทรานซิสเตอร์ (ซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้สร้างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ในภายหลัง) จัดอยู่ในประเภทคอมพิวเตอร์อิเล็กโทรแมคคานิกส์ คอมพิวเตอร์เหล่านี้มีดีไซน์และความสามารถที่แตกต่างกันอย่างมาก โดยบางรุ่นสามารถคำนวณเลขทศนิยมได้ คอมพิวเตอร์แบบรีเลย์บางรุ่นยังคงใช้งานได้หลังจากมีการพัฒนาคอมพิวเตอร์แบบหลอดสุญญากาศแล้ว เนื่องจากความเร็วที่ช้ากว่านั้นได้รับการชดเชยด้วยความน่าเชื่อถือที่ดี บางรุ่นถูกสร้างขึ้นเป็นหน่วยประมวลผลสำรองเพื่อตรวจจับข้อผิดพลาด หรือสามารถตรวจจับข้อผิดพลาดและลองประมวลผลคำสั่งใหม่ได้ บางรุ่นวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์โดยมีการผลิตหลายหน่วย แต่หลายแบบเป็นการผลิตแบบทดลองเพียงครั้งเดียว

ชื่อประเทศปีหมายเหตุอ้างอิง
คอมพิวเตอร์รีเลย์อัตโนมัติสหราชอาณาจักร1948เดอะ บูธส์ ทดลอง[ 23 ]
อาร์ราเนเธอร์แลนด์1952การทดลอง
เห่าสวีเดน1952การทดลอง
อีทีแอล มาร์ค ไอญี่ปุ่น1952การทดลอง, อะซิงโครนัส[ 24 ]
FACOM-100ญี่ปุ่น1954โฆษณาของฟูจิสึ แบบอะซิงโครนัส[ 25 ]
FACOM-128ญี่ปุ่น1956ทางการค้า[ 26 ]
คอมพิวเตอร์ฮาร์เวลล์สหราชอาณาจักร1951ต่อมาเป็นที่รู้จักในนามแม่มด
ฮาร์วาร์ด มาร์ค ไอสหรัฐอเมริกา1944เครื่องคิดเลขควบคุมลำดับอัตโนมัติของ IBM
ฮาร์วาร์ด มาร์ค IIสหรัฐอเมริกา1947"เครื่องคำนวณรีเลย์ Aiken"
ไอบีเอ็ม เอสเอสซีซีสหรัฐอเมริกา1948
อิมพีเรียลคอลเลจคอมพิวติ้งเอ็นจิ้น (ICCE)สหราชอาณาจักร1951ระบบไฟฟ้าเชิงกล[ 27 ][ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
สำนักงานวิจัยกองทัพเรือ ONR Relay Computerสหรัฐอเมริกา1949หน่วยคำนวณและตรรกะ (ALU) แบบรีเลย์ไฟฟ้าเชิงกล 6 บิต ใช้หน่วยความจำแบบดรัม โดยอิงจากAtlasซึ่งเดิมเป็นคอมพิวเตอร์เข้ารหัสลับ ABEL ของกองทัพเรือ[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]
โอเปรม่าเยอรมนีตะวันออก1955มีการใช้งานเชิงพาณิชย์ที่ Zeiss Optical ในเมืองเยนา[ 35 ]
อาร์วีเอ็ม-1สหภาพโซเวียต1957นิโคไล เบสโซนอฟ, อเล็กซานเดอร์ โครนรอด[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]
ซาโปเชโกสโลวาเกีย1957
ไซมอนสหรัฐอเมริกา1950บทความในนิตยสาร Hobbyist Logic Demonstrator
2 ซ2เยอรมนี1940คอนราด ซูเซ
Z3เยอรมนี1941ซูเซ่
ซี4เยอรมนีพ.ศ. 2488ซูเซ่
ซี5เยอรมนี1953ซูเซ่
Z11เยอรมนี1955Zuse, เชิงพาณิชย์
เบลล์แล็บส์โมเดล 1สหรัฐอเมริกา1940จอร์จ สติบิตซ์ผู้คิดค้น "เครื่องคำนวณจำนวนเชิงซ้อน" ซึ่งประกอบด้วยรีเลย์ 450 ตัวและสวิตช์แบบครอสบาร์ ได้สาธิตการเข้าถึงระยะไกลในปี 1940 และใช้งานได้จนถึงปี 1948[ 42 ]
เบลล์แล็บส์ โมเดล IIสหรัฐอเมริกาพ.ศ. 2486"เครื่องประมวลผลสัญญาณแบบรีเลย์" ซึ่งใช้ในภารกิจช่วงสงคราม ถูกปิดใช้งานในปี 1962[ 42 ]
เบลล์แล็บส์ โมเดล IIIสหรัฐอเมริกา1944"เครื่องคำนวณวิถีกระสุน" (Ballistic Computer) ซึ่งใช้จนถึงปี 1949[ 42 ]
เบลล์แล็บส์ โมเดล IVสหรัฐอเมริกาพ.ศ. 2488เครื่องตรวจจับข้อผิดพลาด "Mark 22" ของกองทัพเรือ ใช้จนถึงปี 1961[ 42 ]
โมเดล Vของ Bell Labsสหรัฐอเมริกาพ.ศ. 2489, พ.ศ. 2490ส่งมอบอุปกรณ์สองชิ้น อุปกรณ์อเนกประสงค์ มีฟังก์ชันตรีโกณมิติและการคำนวณเลขทศนิยมในตัว[ 42 ]
เบลล์แล็บส์โมเดล VIสหรัฐอเมริกา1949โมเดล V อเนกประสงค์แบบเรียบง่าย พร้อมการปรับปรุงเพิ่มเติมหลายประการ
ตัวคูณการวิเคราะห์รหัสลับที่ไม่มีชื่อสหราชอาณาจักร1937อลัน ทัวริง[ 43 ] [ 44 ]

ดูเพิ่มเติม

  • คอมพิวเตอร์ Harwell แบบอิเล็กโทรแมคคานิกส์กำลังทำงาน
  • คอมพิวเตอร์รีเลย์ FACOM 128B ของญี่ปุ่น ปี 1958 ยังใช้งานได้อยู่!บนYouTube

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ คอมพิวเตอร์เชิงกล

คอมพิวเตอร์เชิงกลคือคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นจาก ชิ้นส่วน เชิงกลเช่นคันโยกและเฟืองแทนที่จะใช้ ชิ้นส่วน

ตัวอย่าง

เครื่องคำนวณเคอร์ตา กลไกแอนติคิเธรา ประมาณ 100 ปีก่อนคริสตกาล – นาฬิกาดาราศาสตร์ เชิงกล จักรกลจักรวาล พ.ศ.

การประมวลผลข้อมูลบัตรเจาะรู

ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่สิบเก้า ก่อนการมาถึงของ คอมพิวเตอร์ อิเล็กทรอนิกส์ การประมวลผลข้อมูลได้ดำเนินการโดยใช้ เครื่องจักร กลไฟฟ้า ซึ่งเรียกรวมกันว่า อุปกรณ์บันทึกหน่วย เครื่อง บัญชีไฟฟ้า ( EAM ) หรือ เครื่องจัดทำตาราง ในปี 1887 เฮอร์แมน โฮลเลอริธ...

คอมพิวเตอร์อิเล็กโทรแมคคานิกส์

คอมพิวเตอร์ยุคแรกที่ใช้พลังงานไฟฟ้า สร้างขึ้นจาก สวิตช์ และ วงจรลอจิกแบบรีเลย์ แทนที่จะใช้ หลอดสุญญากาศ (วาล์วเทอร์มิโอนิก) หรือ ทรานซิสเตอร์ (ซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้สร้างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ในภายหลัง) จัดอยู่ในประเภทคอมพิวเตอร์อิเล็กโทรแมคคานิกส์...