پاسکال اولین مهندس کامپیوتر

پاسکال اولین مهندس کامپیوتر

تیر ۶, ۱۳۹۲ 0 By حسن شجاعی

می‌گویند در پشت این دماغ‌گنده، چشمان گرد و صورتی که ناتوان از دلبری نازنینان به‌نظر می‌رسد، دنیایی از هیجان، شور و عشق بی‌نظیر ناپیدایی است که از او یک نابغه ساخته است. جوانک تازگی‌ها دچار نوعی بیماری عصبی شده است که او را سخت آزار می‌دهد. شاید بیماری‌اش به خاطر مطالعات شدیدی باشد که خواب و خوراک را از این جوانک ۱۹ ساله ربوده است. شاید هم این ذهن مشوش پر جنب و جوش او را به این روز انداخته باشد. پدر زحمات زیادی برایش کشیده است. از ۱۶ سال قبل که مادرش را از دست داد، تمام فکر و ذکر پدرش، تربیت او و خواهرانش بوده است. پدر آنها را به پاریس آورد تا امکانات بیشتری در اختیار داشته باشند.

هرچند معتقد بود که بچه‌ها را نباید در سنین پایین درگیر محاسبات ریاضی کرد، ولی بعد از اینکه نبوغ پسرک خودش را در زمینه ریاضی مشاهده کرد، به او اجازه شرکت در جلسات دانشمندان برجسته هندسه در پاریس را داده بود. پسرک نوجوان، با یک تکه زغال بر روی دیوار پشت خانه ثابت کرده بود که مجموع زاویه‌های داخلی یک مثلث ۱۸۰ درجه است.

سیستم دهدهی اعداد را چگونه می‌توان با یک دستگاه شبیه‌سازی کرد. این سوالی بود که ذهن پاسکال جوان را به خود مشغول کرده بود. رقم موجود در یکان عدد می‌تواند یکی از ارقام بین صفر تا نه باشد. با اضافه شدن یک واحد به عدد، این رقم یکی اضافه می‌شود. وقتیکه به رقم نه رسید، دوباره صفر می‌شود ولی رقم موجود در قسمت دهگان را نیز یکی اضافه می‌کند. می‌توان با کنار هم چیدن مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌ها این مکانیسم را شبیه‌سازی مکانیکی کرد. به ازای هر رقم که نمایش داده می‌شود یک چرخ‌دنده وجود دارد که دقیقا ده دنده دارد. هر کدام از این دنده‌ها برای نمایش یکی از اعداد از صفر تا نه می‌باشد. چرخ‌دنده موجود در هر ستون که برای نمایش یکان، دهگان، هزارگان و … گذاشته شده است باید به گونه‌ای به چرخ‌دنده موجود در ستون بعدی که چندگان بالاتری را نمایش می‌دهد، متصل شود. به ازای هر دور که چرخ‌دنده موجود در قسمت یکان می‌چرخد، باید چرخ‌دنده موجود در قسمت دهگان به اندازه یک دنده حرکت کند. برای اینکار از یک چرخ‌دنده افقی برای انتقال یک رقم از ستون قبلی به ستون بعدی استفاده می‌کنیم. این چرخ‌دنده افقی که یک دنده بر روی آن قرار دارد، همان رقمی را به ستون بالاتر منتقل می‌کند که ما آنرا ده بر یک می‌نامیم. این اساس کار ماشین حساب پاسکال است. حال اگر چرخ‌دنده دهگان را به اندازه دو دنده بچرخانیم، یعنی عدد قبلی را با عدد ۲۰ جمع کرده‌ایم. اگر بخواهیم عدد قبلی را با ۳۶ جمع کنیم، کافیست ابتدا چرخ‌دنده قسمت یکان را به اندازه شش دنده و سپس چرخ‌دنده قسمت دهگان را سه دنده بچرخانیم. بنابراین اگر بر روی هر کدام از این چرخ‌دنده‌ها یک شماره‌گیر مشابه شماره‌گیر تلفن قرار دهیم، براحتی می‌توان آنرا به یک ماشین حساب که توانایی انجام عمل جمع را دارد، تبدیل کرد. برای عمل تفریق، می‌توان از یک حقه قدیمی استفاده کرد. با استفاده از روش مکمل-۹ می‌توان عمل تفریق را با استفاده از عمل جمع انجام داد. مثلا اگر بخواهیم عدد ۲۰ را از عدد ۵۰ کم کنیم، کافیست ابتدا مکمل-۹ عدد ۲۰ را بدست آوریم و سپس آنرا با ۵۰ جمع کنیم. با استفاده از این روش می‌توان به عددی دست یافت که پس از یک تغییر جزئی به جواب مورد نظر ما تبدیل می‌شود. مکمل-۹ یک عدد را می‌توان با کم کردن هر رقم آن عدد از ۹ بدست آورد. بنابراین مکمل-۹ عدد ۲۰ می‌شود عدد ۷۹٫ همانگونه که می‌بینید با این روش باز هم به‌گونه‌ای با فرایند کم‌کردن درگیر هستیم، ولی این کم‌کردن را می‌توان با حرکت معکوس چرخ‌دنده‌هایی که همگی از رقم ۹ شروع می‌شوند، بدون آنکه نیازی به انتقال رقم نقلی بین ستون‌های مختلف داشته‌ باشیم، شبیه‌سازی کرد. پس از انجام عمل جمع بین دو عدد ۵۰ و ۷۹ عدد ۱۲۹ بدست می‌آید که در این مرحله باید رقم نقلی تولید شده را با دو رقم اصلی جمع کرد. یعنی ۱+۲۹ که جواب می‌شود ۳۰٫ هرچند در ماشین حساب پاسکال امکان محاسبه مکمل-۹ عدد با حرکت معکوس چرخ‌دنده‌هایی که همگی از ۹ شروع می‌شوند، تعبیه شده است ولی این افزودن رقم نقلی نهایی را باید کاربر ماشین حساب، به صورت ذهنی انجام می‌داد.

شاید پاسکال را بیش از این ماشین حساب مکانیکی با مثلث محاسباتی آن بشناسیم که برای تعیین ضرایب بسط یک چند‌جمله‌ای معروف است. او در عمرکوتاه خود در زمینه های مختلفی کارهای تاثیرگذاری داشته است.

در حالیکه دخترک از شدت درد بر خود می‌پیچید، چرک‌های بدبویی از بینی و چشم‌هایش خارج می‌شد. در نگاه‌های غمبار این مردی که سال‌های زیادی از عمر خود را در رنج و بیماری گذرانده است، دیدن درد عزیزانش طاقت‌فرساتر شده است. او حالا در سن ۳۴ سالگی خیلی خوب درد را می‌شناسد. مارگارت خواهرزاده ۱۰ ساله پاسکال مبتلا به بیماری سختی شده است که پزشکان از او قطع امید کرده‌اند. دخترک به همراه دایی خود به صومعه‌ای آمده‌اند که در آن راهبه‌ها با انجام مراسم مذهبی در حال گذاشتن تیغی در محراب هستند که معتقدند جزء تیغ‌های یک گوی بوده است که باعث شکنجه مسیح شده است. راهبه‌ای تیغ را بر جراحت دخترک می‌نهد و برای سلامتی‌اش دعا می‌کند. پس از مدتی لبخند بر چهره دخترک نقش می‌بندد، چرا که دیگر نه از درد خبری هست، نه چرک و نه هیچ آزاری. پاسکال می‌گوید معجزه‌ای اتفاق افتاده است. او نشانه‌ای از چشمی ساخت که اطرافش را گوی‌های خاردار گرفته بودند و بر روی آن نوشت: “می‌دانم که به چه کسی اعتقاد دارم”. اعتقادات پاسکال جان تاره‌ای گرفته بود و پس از آن، تمام وقت خود را صرف نوشتن آخرین کار خود کرد که هیچ‌وقت به انتها نرسید. پاسکال ۳۹ ساله وقتی در سال ۱۶۶۲ چشم از دنیا فروبست، هنوز کتاب تفکرات(pensees) خود را به پایان نرسانده بود. پاسکال ۲۹ ساله، تعداد ۵۰ ماشین حساب بر اساس الگوی پیشنهادی خود ساخت، ولی حتی موفق به فروختن نیمی از آنها هم نشد. قیمت و پیچیدگی پاسکالاین به اضافه اینکه ماشین حسابش تنها قادر به انجام اعمال جمع و تفریق بود، مانعی برای فروش بیشتر محسوب می‌شد. همچنین ذهن پاسکال درگیر چیزهای دیگری شده بود. او به سراغ اندازه‌گیری فشار هوا رفته بود و بعد از آن هم سراغ فلسفه رفت. شاید اگر فرصت بیشتری می‌داشت، می‌توانست یک محصول تجاری از ماشین حسابش را وارد بازار کند.

منابع:

http://en.wikipedia.org/wiki/Blaise_Pascal

http://www.macs.hw.ac.uk/~greg/calculators/pascal/About_Pascaline.htm