Что было у римлян вместо компьютера

08.07.202214.07.2022 admin 0 Comments

Алан Кей: «Могли ли древние римляне построить компьютер?»

Это очень интересный вопрос — похож на тот, что я обычно задавал на уроке по компьютерному дизайну: «Какой компьютер капитан Немо разработал бы для «Наутилуса»? — Нарисуйте его дизайн!»

Сегодняшний вопрос может быть понят по-разному: например, в значении «С технологиями, доступными в то время, мог ли полный гений, похлеще Леонардо, додуматься до устройства, которое мы бы назвали цифровым компьютером?»

Hublot’s miniature replica of the Antikythera mechanism

Такая постановка вопроса также позволяет использовать «греческую мысль», так как у римлян было много греков — свободных и рабов — которые занимались более глубокими размышлениями для этих людей с практичным мышлением. Это хорошая комбинация, потому что греки мало интересовались техникой, а римляне интересовались — одними из самых интересных механических изобретений греков были игрушки, особенно созданные александрийскими греками.

Давайте не будем принимать во внимание то, что одна из проблем рабства заключается в том, что оно не мотивирует людей на изобретение механизмов для выполнения большого количества элементарной работы, включая вычисления. И давайте не принимать во внимание вопрос о «накоплении» идей предшественников, которые нужны и используются даже гениями — суть вопроса на самом деле звучит как «Можно ли построить что-то?» в данный момент нашей истории.

А и правда, могли ли древние римляне построить компьютер.

Пожалуй, если бы компания EDISON существовала в период расцвета Римской империи, мы бы занимались примерно тем же что и сейчас — автоматизировали технологии своего времени 😉

Кое-где в других ответах правильно писали, что как греки, так и римляне проводили вычисления, используя своего рода счеты (слово «calculus» — это название камней, перемещаемых по их счетным таблицам). Важно отметить, что абак действительно имел значение «ноль» заложенным в то, как он работает.

Репродукция римского «карманного» абака, которая поместилась бы в кармане современной рубашки. «Камни» здесь — не камни, а бусинки в выдвижных прорезях.

Естественно, я, человек из сферы ИТ, был весьма заинтересован в Бэббидже (и Ада), и первоначально был очень впечатлен изобретениями, которые ему пришлось создавать так же, как предшественникам (например, тщательный механический чертеж, токарно-револьверный станок и т.д.), а также вдохновением от жаккардового ткацкого станка. Было забавно самому запустить репродукцию «Разностной машины» в лондонском Музее науки (сверхточная конструкция, но много негативных последствий и усилий).

Несколько лет спустя у меня была возможность по-настоящему взглянуть на ранний жаккардовый ткацкий станок, и я был совершенно поражен поразительно превосходным подходом к механическому дизайну; даже органы того времени с огромными механическими трубами не были так чудесно сделаны!

Я понял, что Бэббидж выбрал очень плохой инженерный подход — он был математиком и пытался делать вещи «точно» — а в действительности должен был бы присмотреться к фактическим механизмам жаккардового станка гораздо более внимательно.

Только вершина 1/3 — это жаккардовый механизм. Сам ткацкий станок в основном сделан из дерева с небольшим механизмом (в нём использовалась логика «вешалок»/«coat hanger»).

Жаккард пошел полностью в противоположном направлении: все просто разваливается, за исключением случаев, когда ему нужна точность (большая часть полученной им точности заключалась в «направляющих отверстиях», которые ограничивали болтающиеся детали, но

позволяли им болтаться с обеих сторон (одно из предположений: направляющие должны были периодически «уменьшать ошибки» в цепях причин и следствий).

В результате распространение и увеличение числа ошибок практически отсутствует (схема Бэббиджа вызывает огромное распространение ошибок). Одним из множества забавных моментов подхода Жаккарда является то, что этот механизм не требует изобретения нового вида ткацких станков: жаккардовый аппарат находится на вершине существующего ткацкого станка и просто вытягивает нити в соответствии с программой в цепочке перфокарт.

Таким образом, один человек, управляющий жаккардовым ткацким станком, может воздействовать на тысячи потоков с помощью перфокартных программ, используя только человеческую силу.

Здесь интересно то, что в жаккардовом станке нет ничего механически сложного — большую часть логики можно построить из вешалок! — и это могло быть сделано с использованием одних только технологий, доступных по обе стороны от 0 года до н.э. Вот краткое описание некоторых доступных технологий.

Статья в Википедии о жаккардовом станке — это начало, но в ней недостаточно подробностей. Я все еще ищу лучшее описание механизма жаккардового станка онлайн (пожалуйста, помогите!). Здесь важны фактические детали того, как Жаккард видел, что выбор не требует тщательной точности, за исключением случаев, когда это действительно необходимо. А пока почитайте этот pdf, начиная со страницы 5. И посмотрите это видео на YouTube, чтобы увидеть, как работают разные части, управляемые одним человеком.

Существует несколько книг, содержащих полезные детали: Essinger, James (2004). Жаккардовая паутина. Oxford University Press, Oxford, и особенно: Брэдбери, Фред (1912). Жаккардовые механизмы и монтаж жгута. John Heywood Ltd., Technical Book Depot, Halifax, Yorks. Лучшей книгой, которую я нашел, оказалась: (1888) «Жаккардовая машина, проанализированная и объясненная», Э.А. Поссельт. Благодаря замечательному Брюстеру Кале и его Archive.org, эту книгу можно найти и загрузить через Google

Я думаю, что было бы вполне возможно использовать современное мышление, чтобы спроектировать программируемый компьютер, основанный на жаккардовых механизмах, а затем собрать его, используя только методы, инструменты и материалы, доступные приблизительно до 0 года до н.э.

На следующей неделе я попытаюсь найти понятный онлайн-отчет о том, как на самом деле работает жаккардовый ткацкий станок (почти всегда происходит так, что музеи — даже музеи «науки и техники» — просто выставляют артефакты и не дают объяснений или демонстраций *как* и *почему* они работают).

Дополнение I

Я забыл, что написал про Бэббиджа для Quora, и упомянул там более подробно о жаккардовом ткацком станке. Какая книга о Чарльзе Бэббидже является лучшей с технической точки зрения?

Я нашел на YouTube довольно хорошее видео из музея V & A, в котором есть трехмерное анимационное объяснение изобретения Жаккарда.

Кажется, у него нет звуковой дорожки, но я думаю, что понять его можно и только по визуальному объяснению. Возможно, захочется посмотреть анимацию вполовину реальной скорости видео ряда, чтобы успевать понимать и следить за причинно-следственной связью.

Дополнение II

Марсель Леви задал вопрос, который стоит поставить здесь в основном тексте: «То есть, вы говорите, что проблема была не в практической стороне, а в теоретической?»

Я думаю да. Стоит взглянуть на некоторые из механических изобретений александрийских греков, в том числе: орган с лабиальными трубами, на котором играли, используя клавиши с ветром, стабилизированным давлением воды, и т.д. Также греческая театральная механика и т.д. И, конечно, астрономический калькулятор Antikythera.

Геро́н Александри́йский был самым интересным изобретателем механизмов около 0 г. до н.э., кроме органа с лабиальными трубами, сообщалось об одометре, который считал в цифровом формате, и, что наиболее интересно, программируемой тележке (её воссоздание здесь на YouTube).

Что еще Герон делал по образцу этих «игрушек для развлечения и удивления»? У него была идея «программирования», и, вероятно, он разработал другие его формы для автоматики, которую он изобрёл.

Ткацкие станки существовали тысячи лет, а самые сложные из них — сотни.

Греки (а затем и римляне) поняли, что культурный «официальный» способ написания чисел был «неудобен»: мы можем увидеть их настоящее мышление, посмотрев на их вычислительные машины (различные абаки).

Мы определенно могли бы спросить, «что они действительно хотят вычислить, что выходит за рамки их абаков?». Сначала Бэббидж руководствовался неточностями в математических таблицах («Я молю Бога, чтобы эти вычисления были сделаны паром!»). Тьюринг же изначально руководствовался результатами Геделя. Изучение способов физических вычислений было обусловлено потребностями войны начиная со Второй мировой войны.

У них определенно были мозги и большая часть математического и физического кругозора. Мне кажется, что больше всего им не хватало чувства нужды, которое заставило бы их использовать то, что они знали, чтобы увидеть, как заставить машину производить вычисления за них.

Источник

Изобретения древних римлян, которыми люди пользуются и сегодня

Ни для кого не является секретом, что Римская империя была одной из величайших держав и одной из самых влиятельных цивилизаций всех времен. Римская империя была крайне жестокой во время войн, но она также была пионером технического развития и родоначальницей множества изобретений, некоторые из которых до сих пор используются сегодня. Итак, какими же были величайшие изобретения древнего Рима.

Римские цифры

Римские цифры пережили падение Римской империи и до сих пор используются сегодня. В современных учебниках всегда есть глава, посвященная римским цифрам и их современным эквивалентным значениям. Надежная система счисления всегда считалась признаком технического развития города или страны. А римляне разработали систему, которая пережила их на тысячелетия.

Первая газета

Сразу стоит отметить, что не особо корректно говорить, что римляне были теми, кто ввел систему газет, потому что в первые годы Рима бумаги просто не было. Но у римлян было нечто очень похожее на газеты. Они привыкли записывать текущие дела на каменных или металлических табличках. Затем эти таблички помещали в места, где люди могли их читать. Подобные «публикации» называлась Acta Diurna или «Ежедневные дела».

Современная сантехника и «санэпидемстанция»

Римляне всегда были превосходны в том, что касалось гражданского строительства. И речь идет вовсе не о Колизее или красивых арках, которые дожили до наших времен. Их инженерное превосходство над остальными можно было увидеть в том, как римляне сделали канализацию и сантехнику. Дренажные трубы были в основном соединены друг с другом и регулярно промывались водой, вытекающей из ручьев. Также у римлян были водосточные системы, благодаря которым на улицах не было грязи.

Арочные конструкции

Если углубиться в историю, несложно обнаружить, что вовсе не римляне изобрели арочные конструкции. Но именно римляне первыми использовали свойства арки, чтобы строить великие сооружения и здания (с технической точки зрения арки лучше выдерживают нагрузку, чем горизонтальные балки). Более того, они добавили ряд элементов дизайна, которые превратили типичную арку в настоящее произведение искусства.

Кондиционирование воздуха

Римляне действительно были внимательны к условиям жизни и всегда стремились к совершенству. К примеру, они нашли очень необычный способ, как справиться с холодами зимой. Поскольку топить печь круглосуточно действительно трудно, да и накладно, римляне придумали любопытное инженерное новшество. Древние инженеры решили распространять горячий воздух по зданию через пустоты в колоннах. Поскольку горячий воздух всегда поднимается, воздух подавался из печи, которая находилась под домом или сооружением. Затем воздух подниматься через пустоты в здании, нагревая в процессе все здание.

В Римской империи даже у самых бедных семей было более чем достаточное количество воды. Это было бы невозможно, если бы римляне не нашли способ доставлять воду из водоемов в город. Для этой цели римляне создали акведуки, которые связывали с большими водоемами, находящимися выше системы водоснабжения. Поэтому весь процесс не нуждался во внешней энергии, поскольку все за людей делала сила гравитации. Сегодня это может показаться примитивным, но в 312 году до нашей эры это был настоящий инженерный подвиг.

Изготовление первых хирургических инструментов

Римляне были не просто «дикарями» с копьями и кинжалами, они первыми применили точные инструменты, которые стали прародителями множества современных хирургических инструментов. Чтобы иметь представление о хирургических навыках римлян, стоит знать, к примеру, что кесарево сечение было разработано в Риме. Более того, римские императоры были не просто заинтересованы в использовании такого рода инструментов в больницах или медицинских центрах. Они также поняли, что хирургические инструменты могут помочь солдатам, которые были ранены в боях (при римских армиях всегда были медики). Мастерство римлян в области медицины на этом не заканчивается, поскольку они также разработали процедуры, которые могли значительно снизить кровопотерю.

Разработка бетона для укрепления римских зданий

Бетон, без которого сегодня нельзя представить ни один город, был разработан римлянами для придания конструктивной целостности их зданиям. Вскоре это вещество получило широкое распространение, и это одна из причин, по которой большинство римских построек сохранилось даже сегодня.

Дороги, которые смогли выдержать время

Здесь многие могут возразить, что дороги строили любые другие цивилизации, но римляне строили дороги, которые были не просто смесью гравия и камней. Доказательство их мастерства очевидно, поскольку многие старые дороги в Риме используются даже сегодня. Римляне использовали комбинацию земли и гравия с кирпичами, которые были сделаны из укрепленной вулканической лавы или гранита. Эти дороги могли выдержать не только дождь или любую суровую погоду, но и даже сильные нагрузки. Они также строили совершенно прямые дороги с небольшим уклоном по сторонам, чтобы вода стекала с них после дождя. Мало кто подозревает, что к 200 году нашей эры римляне построили в общей сложности 80 000 километров дорог.

Кодекс: первая книга в переплете, заказанная Цезарем

Во времена Римской империи люди хранили тексты на каменных или глиняных табличках, которые было тяжело переносить, и это даже не считая их хрупкости. Использование свитков из папируса также ограничивалось проблемой их хранения. Именно тогда Юлий Цезарь решил собрать коллекцию папируса для формирования кодекса. Это обеспечило более безопасный и контролируемый способ защиты информации. Данное римское изобретение тогда широко использовалось христианами для создания кодексов Библии.

Современные законы из Рима: Habeas Corpus и многие другие

Многие из современных законов на самом деле совсем не современные. Многие элементы современного права, такие как habeas corpus (право на личную свободу), pro bono publico (ради общественного блага), affido (показания под присягой) были частью римской судебной системы. Затем эти законы переняла современная юриспруденция, потому что они оказались эффективными.

Лучший уровень жизни для всех

Римская империя не всегда благоприятствовала только богатым и процветающим. Это была империя, которая хотела, чтобы все ее граждане жили хорошо. Для примера, был введен Lex Frumentaria — закон, согласно которому, римляне продавали зерно по низкой цене бедным.

Разработка юлианского календаря

До введения официальной календарной системы в Риме было очень трудно следить за временем и датой. Часто высокопоставленные чиновники меняли сроки, чтобы их рабочий день казался больше, чем на самом деле. Такая практика заставила Юлия Цезаря ввести новую форму календарной системы, которая опиралась на солнечный год, а не на фазы луны, используемые в Риме. Это назвали юлианским календарем.

Использование квартир

Поскольку Римская империя была очень обширной, самой большой на свое время, возникла проблема. Население росло, и людям требовалось все больше жилья. Это было время, когда архитекторы впервые создали отдельные жилые помещения на одном фундаменте. В результате на свет появились квартиры или «инсулы» (острова), как их называли в Риме. Тем не менее, эти квартиры были зарезервированы для граждан среднего и низкого класса, так как высшие классы предпочитали свои собственные отдельные дома.

Почтовая служба

Огромный размер Римской империи в какой-то момент обернулся против нее. Передача информации между провинциями стала очень хлопотной, и нужно было найти решение. Император Август создал систему, которая могла бы помочь ситуации. Впервые сообщения и уведомления стало возможно передавать между провинциями с помощью транспортных средств, таких как лошадиные повозки. Так была сформирована первая почтовая служба в Европе.

Использование городской застройки

Контроль огромного количества земли, жилья и зданий был бы проблемой, если бы это все не было правильно спланировано. Римляне нашли инновационное решение этой проблемы в застройке в виде сетки. Каждая дорога и тропинка были упорядочены, а каждый дом «стоял на своем месте». Это привело к упорядоченному характеру римского правления.

Пионеры осадной войны

Римская империя действительно опередила свое время и внесла значительный вклад в построение современного мира. Римляне всегда были на переднем крае экономики и агрессии. Их инженерные навыки породили множество изобретений, которые послужили отправной точкой для разработки многих современных устройств, которые все могут видеть сегодня.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник