Prototip kalkulatora Leonarda da Vincija. Mehaničko razdoblje Što ćemo učiniti s dobivenim materijalom?

Računalo(englesko računalo - "kalkulator"), Računalo(elektroničko računalo) - stroj za izvođenje izračuna, kao i primanje, obradu, pohranu i izdavanje informacija prema unaprijed određenim algoritam(Računalo program).

U osvit računalne ere vjerovalo se da je glavna funkcija računala računanje. Međutim, sada se vjeruje da je njihova glavna funkcija upravljanje.

Povijest stvaranja digitalne računalne tehnologije seže stoljećima u prošlost. Fascinantna je i poučna, uz nju se vežu imena vrhunskih svjetskih znanstvenika.

U dnevnicima briljantnog Talijana Leonardo da Vinci (1452-1519) Već u naše vrijeme otkriveno je nekoliko crteža za koje se pokazalo da su skica računala za zbrajanje na zupčanicima, sposobnog zbrajati 13-bitne decimalne brojeve. Godine 1969. stručnjaci poznate američke tvrtke IBM reproducirali su stroj u metalu i uvjerili se u potpunu valjanost znanstvenikove ideje.

U tim dalekim godinama, briljantni znanstvenik bio je vjerojatno jedina osoba na Zemlji koja je razumjela potrebu za stvaranjem uređaja koji bi olakšali rad izvođenja izračuna.

1623 Više od sto godina nakon smrti Leonarda da Vincija, pronađen je još jedan Europljanin - njemački znanstvenik Wilhelm Schickard (1592-1636) , koji, naravno, nije čitao dnevnike velikog Talijana - koji je predložio svoje rješenje ovog problema. Razlog koji je potaknuo Schiccarda da razvije računski stroj za zbrajanje i množenje šesteroznamenkastih decimalnih brojeva bilo je njegovo poznanstvo s poljskim astronomom J. Keplerom. Upoznavši se s radom velikog astronoma, koji se uglavnom odnosio na proračune, Schickard se nadahnuo idejom da mu pomogne u njegovom teškom poslu. U pismu upućenom njemu daje crtež stroja i govori kako radi. Nažalost, povijest nije sačuvala podatke o daljnjoj sudbini automobila. Očigledno je rana smrt od kuge koja je harala Europom spriječila znanstvenika da ispuni svoj plan.

Izumi Leonarda da Vincija i Wilhelma Schiccarda postali su poznati tek u naše vrijeme. Bili su nepoznati svojim suvremenicima.

U 1641-1642 (prikaz, stručni).. devetnaestogodišnjak Blaise Pascal (1623-1662) , tada malo poznati francuski znanstvenik, stvara funkcionalni stroj za zbrajanje ("pascaline").

U početku ga je gradio s jednom jedinom svrhom - da pomogne ocu u izračunima prilikom ubiranja poreza. Tijekom sljedeće četiri godine stvorio je naprednije modele stroja. Izgrađeni su na temelju zupčanika i mogli su zbrajati i oduzimati decimalne brojeve. Stvoreno je oko 50 uzoraka strojeva, B. Pascal je dobio kraljevsku povlasticu za njihovu proizvodnju, ali "Pascaline" nisu dobili praktičnu upotrebu, iako se o njima puno govorilo i pisalo.

U 1673 g. još jedan veliki europski, njemački znanstvenik Wilhelm Gottfried Leibniz (1646-1716) , stvara računski stroj (aritmetički uređaj, prema Leibnizu) za zbrajanje i množenje dvanaesteroznamenkastih decimalnih brojeva. Zupčanicima je dodao stepenasti valjak kako bi omogućio množenje i dijeljenje.

"...Moj stroj omogućuje trenutačno izvođenje množenja i dijeljenja ogromnih brojeva, bez pribjegavanja uzastopnom zbrajanju i oduzimanju", napisao je V. Leibniz jednom od svojih prijatelja. Leibnizov stroj bio je poznat u većini europskih zemalja.

Zasluge V. Leibniza, međutim, nisu ograničene na stvaranje "aritmetičkog uređaja". Od studentskih godina do kraja života proučavao je svojstva binarni brojevni sustav, koji je kasnije postao osnova za stvaranje računala. Davao mu je određeno mistično značenje i vjerovao da je na njegovoj osnovi moguće stvoriti univerzalni jezik za objašnjenje pojava u svijetu i za upotrebu u svim znanostima, uključujući i filozofiju.

U 1799. godine u Francuskoj Joseph Marie Jacquard (1752-1834) izumio je tkalački stan koji je koristio bušene kartice za postavljanje uzoraka na tkaninu. Početni podaci potrebni za to bili su zabilježeni u obliku bušenja na odgovarajućim mjestima na bušenoj kartici. Tako se pojavio prvi primitivni uređaj za pohranu i unos softverskih (u ovom slučaju upravljanja procesom tkanja) informacija.

1836-1848 (prikaz, stručni). Posljednji korak u evoluciji mehaničkih digitalnih računalnih uređaja napravio je engleski znanstvenik Charles Babbage (1791-1871) . Analitička mašina, projekt koji je razvio bio je mehanički prototip računala koja su se pojavila stoljeće kasnije. Trebao je imati istih pet glavnih uređaja kao u računalu: aritmetika, memorija, kontrola, ulaz, izlaz. Program za izvođenje izračuna bio je napisan na bušenim karticama (bušenim), a na njima su također bilježeni izvorni podaci i rezultati izračuna.

Glavna značajka dizajna ovog stroja je princip rada softvera.

Načelo programa pohranjenog u memoriji računala smatra se najvažnijom idejom u modernoj arhitekturi računala. Suština ideje je da:

Računalni program se unosi u memoriju računala i pohranjuje u njoj zajedno s izvornim brojevima;

Naredbe koje čine program predstavljene su u numeričkom kodu u obliku koji se ne razlikuje od brojeva.

Programe za proračun Babbageovog stroja sastavio je Byronova kći Ada Augusta Lovelace(1815.-1852.), nevjerojatno su slični programima koji su kasnije sastavljeni za prva računala. Jedna divna žena proglašena je prvom programerkom na svijetu.

Unatoč svim naporima C. Babbagea i A. Lovelacea, stroj nije mogao biti izgrađen ... Suvremenici, ne videći konkretan rezultat, bili su razočarani u radu znanstvenika. Bio je ispred svog vremena.

Još jedan izvanredni Englez koji je živio u istim godinama pokazao se neshvaćenim - George Boole(1815-1864). Logička algebra koju je razvio (Booleova algebra) našla je primjenu tek u sljedećem stoljeću, kada je bio potreban matematički aparat za projektiranje računalnih sklopova koji koriste binarni brojevni sustav. Američki znanstvenik “povezao” je matematičku logiku s binarnim brojevnim sustavom i električnim krugovima Claude Shannon u svojoj poznatoj disertaciji (1936).

63 godine nakon smrti Charlesa Babbagea, pronađen je “netko” tko je preuzeo na sebe zadatak stvaranja stroja koji je načelno sličan onom kojem je Charles Babbage posvetio svoj život. Ispostavilo se da je riječ o njemačkom studentu Konrad Zuse(1910.-1985.). Počeo je raditi na stvaranju stroja 1934., godinu dana prije nego što je dobio diplomu inženjera. Conrad nije znao ništa o Babbageovom stroju, niti o Leibnizovim djelima, niti o Booleovoj algebri, no pokazalo se da je dostojni nasljednik W. Leibniza i J. Boolea, budući da je vratio u život već zaboravljeni binarni računski sustav. , i koristio nešto poput Booleove algebre. U 1937. godine Z1 (što je skraćenica za "Zuse 1") bio je spreman i radi! Bio je, poput Babbageova stroja, čisto mehanički.

K. Zuse postavio je nekoliko prekretnica u povijesti razvoja računala: prvi je u svijetu upotrijebio binarni brojevni sustav pri izradi računala (1937.), stvorio je prvo u svijetu programski upravljano relejno računalo (1941.) i digitalno specijalizirano računalo. upravljačko računalo ( 1943).

Ova doista briljantna postignuća, međutim, nisu imala značajniji utjecaj na razvoj računalne tehnologije u svijetu... O njima nije bilo publikacija niti bilo kakve reklame zbog tajnosti rada, pa su zbog toga postali poznati tek nekoliko godine nakon završetka rata u Drugom svjetskom ratu.

Događaji u SAD-u razvijali su se drugačije. U 1944. godine Znanstvenik sa Sveučilišta Harvard Howard Aiken(1900.-1973.) stvara prvo u SAD-u (tada se smatralo prvim u svijetu!) relejno-mehaničko digitalno računalo MARK-1. Stroj je koristio decimalni brojevni sustav. Izvanredna kvaliteta automobila bila je njegova pouzdanost. Instalirana na Sveučilištu Harvard, tamo je radila 16 godina!

Nakon MARK-1, znanstvenik stvara još tri stroja (MARK-2, MARK-3 i MARK-4) - također koristeći releje umjesto vakuumskih cijevi, objašnjavajući to nepouzdanošću potonjih.

Za razliku od Zuseova rada, koji se odvijao u tajnosti, razvoj MARK1 odvijao se otvoreno, a za stvaranje stroja koji je u to vrijeme bio neobičan, brzo se saznalo u mnogim zemljama. Nije šala, u jednom danu stroj je napravio izračune za koje je prije bilo potrebno šest mjeseci! Kći K. Zusea, koja je radila u vojnoj obavještajnoj službi iu to vrijeme bila u Norveškoj, poslala je ocu novinski isječak u kojem je izvještavala o grandioznom postignuću američkog znanstvenika.

K. Zuse bi mogao trijumfirati. U mnogočemu je bio ispred svog protivnika u nastajanju. Kasnije će mu poslati pismo i reći mu o tome.

Isprva 1946 prvo cijevno računalo "ENIAC", stvoreno pod vodstvom fizičara, počelo je razmatrati stvarne probleme Jon Mauchly(1907.-1986.) na Sveučilištu Pennsylvania. Bio je impresivniji u veličini od MARK-1: 26 m dugačak, 6 m visok, težak 35 tona. Ali nije bila zapanjujuća veličina, već performanse - bile su 1000 puta veće od performansi MARK-1! Ovo je bio rezultat korištenja vakuumskih cijevi!

Godine 1945., kada je rad na stvaranju ENIAC-a bio dovršen, a njegovi tvorci već razvijali novo elektroničko digitalno računalo, EDVAK, u koje su namjeravali smjestiti programe u RAM, kako bi otklonili glavni nedostatak ENIAC-a - poteškoću ulaska u računske programe, poslan im je kao konzultant vrsni matematičar, sudionik projekta atomske bombe na Manhattanu John von Neumann(1903.-1957.). U 1946. godine Neyman, Goldstein i Burks (sva trojica radili su na Princeton Institute for Advanced Study) sastavili su izvješće koje je sadržavalo opširan i detaljan opis principa konstruiranja digitalnih elektroničkih računala, koji se i danas slijede.

U 21. stoljeću čovječanstvo se nalazi u vrtlogu ogromnog broja brojeva: računi, plaće, porezi, dividende, krediti itd. Također je neizbježno da bi se svijet kretao puno sporije bez tako naizgled jednostavnog računalnog uređaja kao što je kalkulator. Uostalom, koliko potrebnih operacija izvodimo uz pomoć ovog predmeta, koji je izumljen nekoliko stoljeća ranije.

Prototip Leonardovog kalkulatora

U zimi 1967. američki znanstvenici, radeći na jednom od projekata temeljenih na Nacionalnoj knjižnici Španjolske, došli su do nevjerojatnog otkrića. Istraživači su otkrili dva izgubljena da Vincijeva djela koja su sada sastavni dijelovi Codex Madrida. Ovaj artefakt sadrži crteže mehanizma za brojanje koje je napravio Leonardo 1492. godine.

Prototip kalkulatora temeljio se na bazi s parom nazubljenih kotača: veliki kotač s jedne strane, mali s druge strane. Na temelju crteža koje je ostavio da Vinci, može se shvatiti da su baze bile raspoređene na takav način da je veliki kotač jednog dijela bio povezan s malim kotačem drugog dijela, a same šipke bile su okrenute jedna po jedna. vrijeme. Mehanizam je bio pokretan lančanom reakcijom: prva šipka, napravivši deset okretaja, prisilila je jedan okretaj druge šipke, odnosno deset okretaja treće - na jedan okretaj četvrte. Ukupno je automobil imao 13 dijelova koji su se pomicali zahvaljujući posebnim utezima.

Vjeruje se da Leonardo da Vinci za života nije uspio realizirati ovaj projekt.

Roberto Guatelli i Leonardo da Vinci

Roberto Guatelli bio je poznati stručnjak za biografiju, rad i izume Leonarda da Vincija. Od 1951. godine, zajedno s organizacijom IBM, reproducira Leonardova velika djela, proučavajući crteže i skice koje je ostavio iza sebe. Provodeći istraživanje računalnog rada u Codexu Madrid, Guatelli je otkrio da postoje sličnosti sa skicama u Codexu Atlantica, još jednom velikom izumiteljevom djelu.

Na temelju dvije slike, kasnih 60-ih Roberto Guatelli rekreirao je uzorak računala. Uređaj je radio po principu deset prema jedan na svakom od 13 dijelova. Nakon što je prva ručica napravila puni okret, kotač jedinica se počeo pomicati, a nakon desetog okretanja prve poluge pojavio se broj od 0 do 9, mehanizam jedinica je ponovio istu radnju i vratio se na nultu oznaku, koje je pomicao decimalni mehanizam po jedinici. Prema tome, svaki sljedeći kotač bio je odgovoran za označavanje stotina, tisuća itd.

Guatelli je napravio neke prilagodbe Leonardovog crteža, uz pomoć kojih je gledatelju otkrivena potpunija i detaljnija slika onoga što se događa.

Ali nakon godinu dana postojanja reprodukcije računala, pojavile su se rasprave o točnoj reprodukciji mehanizma. Stoga je provedena skupina akademskih studija kako bi se utvrdila originalnost ovog izuma. Postojala je hipoteza da su Leonardovi crteži prikazivali uređaj uključen u izvođenje proporcija, a ne računalo. Također je postojalo mišljenje da je u aparatu rotacija prve baze dovela do deset okretaja druge, stotinu okretaja treće i 10 do 13. stupnja rotacije posljednje. Protivnici su vjerovali da ovaj mehanizam ne može funkcionirati zbog prevelikog trenja.

IBM je, unatoč neslaganjima među istraživačima, odlučio ukloniti predmet rasprave iz zbirke.

Dakle, prvi prototip kalkulatora ne samo da je mogao preuzeti materijalnu ljusku nekoliko stoljeća kasnije, već je postao i predmet kontroverzi u znanstvenoj zajednici.

Uređaj Leonarda da Vincija

Svojevrsnu modifikaciju abakusa predložio je Leonardo da Vinci (1452.-1519.) krajem 15. - početkom 16. stoljeća. Napravio je skicu 13-bitnog uređaja za zbrajanje s prstenovima od deset zuba. Crteži ovog uređaja pronađeni su u Leonardovoj dvotomnoj zbirci mehanike, poznatoj kao Codex Madrid. Ova naprava je nešto poput brojalice bazirane na šipkama, s jedne strane je jedna manja, s druge strane jedna veća, sve šipke (ukupno 13) su morale biti posložene na način da manja na jednu. šipka dodiruje veću na drugoj. Deset okretaja prvog kotača trebalo bi dovesti do jednog punog okretaja drugog, 10 okretaja drugog do jednog punog okretaja trećeg, itd.

LEONARDO DA VINCI (15. travnja 1452., Vinci kod Firence - 2. svibnja 1519., dvorac Cloux, kraj Amboisea, Touraine, Francuska), talijanski slikar, kipar, arhitekt, znanstvenik, inženjer.

Kombinirajući razvoj novih sredstava umjetničkog jezika s teorijskim generalizacijama, Leonardo da Vinci stvorio je sliku osobe koja zadovoljava humanističke ideale visoke renesanse. Na slici "Posljednja večera" (1495.-1497., u refektoriju samostana Santa Maria delle Grazie u Milanu) visoki etički sadržaj izražen je u strogim obrascima kompozicije, jasnom sustavu gesta i izraza lica likovi. Humanistički ideal ženske ljepote utjelovljen je u portretu Mona Lise (La Gioconda, oko 1503.). Brojna otkrića, projekti, eksperimentalne studije u području matematike, prirodnih znanosti i mehanike. Branio je presudnu važnost iskustva u poznavanju prirode (bilježnice i rukopisi, oko 7 tisuća listova).

Leonardo je rođen u obitelji bogatog bilježnika. Razvio se kao majstor, studirajući kod Andrea del Verrocchia 1467.-1472. Metode rada u firentinskoj radionici tog vremena, gdje je umjetnikov rad bio usko povezan s tehničkim eksperimentima, kao i poznanstvo s astronomom P. Toscanellijem pridonijeli su nastanku znanstvenih interesa mladog Leonarda. U ranim djelima (glava anđela u Verrocchiovom "Krštenju", nakon 1470., "Navještenje", oko 1474., oba u Uffiziju, "Benois Madonna", oko 1478., Ermitaž) obogaćuje tradiciju quattrocentovskog slikarstva, naglašavajući glatku trodimenzionalnost oblika s mekim chiaroscurom, oživljavajući lica tankim, jedva primjetnim osmijehom.

U "Poklonstvu mudraca" (1481.-82., nedovršeno; podslika - u Uffiziju) religioznu sliku pretvara u zrcalo različitih ljudskih emocija, razvijajući inovativne crtačke metode. Bilježeći rezultate nebrojenih zapažanja u skicama, skicama i studijama u punom formatu (talijanska olovka, srebrna olovka, sangvina, pero i druge tehnike), Leonardo postiže rijetku oštroumnost u prenošenju izraza lica (ponekad pribjegavajući groteski i karikaturi), a struktura i pokrete ljudskog tijela vodi u savršenom skladu s dramaturgijom kompozicije.

U službi milanskog vladara Lodovica Mora (od 1481.) Leonardo djeluje kao vojni inženjer, hidrotehničar i organizator dvorskih svečanosti. Više od 10 godina radi na spomeniku Francescu Sforzi, ocu Lodovica Mora; Glineni model spomenika u prirodnoj veličini, pun plastične snage, nije sačuvan (uništen je prilikom zauzimanja Milana od strane Francuza 1500.) i poznat je samo po pripremnim skicama.

Ovo razdoblje obilježilo je kreativni procvat slikara Leonarda. U "Madoni od stijena" (1483-94, Louvre; druga verzija - 1487-1511, Nacionalna galerija, London), majstorov omiljeni suptilni chiaroscuro ("sfumato") pojavljuje se kao nova aureola, koja zamjenjuje srednjovjekovne aureole: ovo jednako je božansko-ljudski i prirodni misterij, gdje stjenovita špilja, odražavajući Leonardova geološka promatranja, ne igra ništa manje dramatičnu ulogu od likova svetaca u prvom planu.

"Posljednja večera"

U refektoriju samostana Santa Maria delle Grazie, Leonardo stvara sliku “Posljednja večera” (1495-97; zbog riskantnog eksperimenta koji je majstor poduzeo, koristeći ulje pomiješano s temperom za fresku, djelo je došlo do nas u vrlo oštećenom obliku). Visoki religiozni i etički sadržaj slike, koja predstavlja burnu, kontradiktornu reakciju Kristovih učenika na njegove riječi o skoroj izdaji, izražen je u jasnim matematičkim zakonitostima kompozicije, snažno pokoravajući ne samo naslikanu, već i stvarnu arhitekturu. prostor. Jasna scenska logika mimike i geste, kao i uzbudljivo paradoksalan, kao i uvijek kod Leonarda, spoj stroge racionalnosti s neobjašnjivom tajanstvenošću učinili su “Posljednju večeru” jednim od najznačajnijih djela u povijesti svjetske umjetnosti.

Baveći se i arhitekturom, Leonardo je razvio različite verzije "idealnog grada" i hrama sa središnjom kupolom. Sljedeće godine majstor provodi na stalnim putovanjima (Firenca - 1500-02, 1503-06, 1507; Mantova i Venecija - 1500; Milano - 1506, 1507-13; Rim - 1513-16). Od 1517. živio je u Francuskoj, kamo ga je pozvao kralj Franjo I.

"Bitka kod Angyarija". Mona Lisa (Portret Mona Lise)

U Firenci Leonardo radi na slici u Palazzo Vecchio ("Bitka kod Anghiarija", 1503.-1506.; nije dovršena i nije sačuvana, poznata po kopijama s kartona, kao i po nedavno otkrivenoj skici - privatna zbirka, Japan) , koji stoji na ishodištu žanra bitke u umjetnosti modernog doba; smrtonosni bijes rata ovdje je utjelovljen u bjesomučnoj borbi konjanika.

Na Leonardovoj najpoznatijoj slici, portretu Mona Lise (tzv. "La Gioconda", oko 1503., Louvre), lik bogate gradske žene pojavljuje se kao tajanstvena personifikacija prirode kao takve, ne gubeći svoju čisto žensku lukavost ; Unutarnji značaj kompoziciji daje kozmički veličanstven i istovremeno zabrinjavajuće otuđen krajolik koji se topi u hladnoj izmaglici.

Kasne slike

Leonardova kasnija djela uključuju: nacrte za spomenik maršalu Trivulziu (1508.-1512.), sliku "Sv. Ana s Marijom i djetetom Kristom" (oko 1500.-1507., Louvre). Potonji, takoreći, sažima njegova traženja u području svjetlozračne perspektive, tonskog kolorita (s prevlašću hladnih, zelenkastih nijansi) i skladne piramidalne kompozicije; ujedno je to sklad nad ponorom, budući da je na rubu ponora predstavljena skupina svetih likova spojenih obiteljskom bliskošću. Posljednja Leonardova slika, “Sveti Ivan Krstitelj” (oko 1515.-1517., ibid.) puna je erotske dvosmislenosti: mladi Preteča ovdje ne izgleda kao sveti asketa, već kao zavodnik pun senzualnog šarma. U nizu crteža koji prikazuju univerzalnu katastrofu (ciklus s “Potopom”, talijanska olovka, pero, oko 1514.-1516., Kraljevska knjižnica, Windsor), razmišljanja o krhkosti i beznačajnosti čovjeka pred snagom elemenata kombiniraju se s racionalističke, anticipirajući “vrtložnu” kozmologiju ideja R. Descartesa o cikličnosti prirodnih procesa.

"Traktat o slikarstvu"

Najvažniji izvor za proučavanje pogleda Leonarda da Vincija njegove su bilježnice i rukopisi (oko 7 tisuća listova), napisani na kolokvijalnom talijanskom jeziku. Sam majstor nije ostavio sustavnu prezentaciju svojih misli. "Traktat o slikarstvu", koji je nakon Leonardove smrti pripremio njegov učenik F. Melzi i koji je imao veliki utjecaj na teoriju umjetnosti, sastoji se od odlomaka, uglavnom proizvoljno izvučenih iz konteksta njegovih bilješki. Za samog Leonarda umjetnost i znanost bile su neraskidivo povezane. Dajući prednost u “sporu umjetnosti” slikarstvu kao, po njegovom mišljenju, najintelektualnijem obliku stvaralaštva, majstor ga je shvaćao kao univerzalni jezik (slično matematici u polju znanosti), koji utjelovljuje svu raznolikost svemira kroz proporcije, perspektivu i chiaroscuro. “Slikarstvo je,” piše Leonardo, “znanost i zakonita kći prirode..., rođak Boga.” Proučavajući prirodu, savršeni umjetnik-prirodoslovac time spoznaje “božanski um” skriven pod vanjskim izgledom prirode. Uključivanjem u kreativno nadmetanje s ovim božanski inteligentnim principom, umjetnik time potvrđuje svoju sličnost sa Svevišnjim Stvoriteljem. Budući da on “prvo ima u svojoj duši, a zatim u svojim rukama” “sve što postoji u svemiru”, on je također “neka vrsta boga”.

Leonardo je znanstvenik. Tehnički projekti

Leonardo da Vinci je kao znanstvenik i inženjer pronicljivim zapažanjima i nagađanjima obogatio gotovo sva područja znanja toga vremena, smatrajući svoje bilješke i crteže skicama za golemu prirodnofilozofsku enciklopediju. Bio je istaknuti predstavnik nove, eksperimentalno utemeljene prirodne znanosti. Leonardo je posebnu pozornost posvetio mehanici, nazivajući je “rajem matematičkih znanosti” i u njoj vidjevši ključ tajni svemira; pokušavao je odrediti koeficijente trenja klizanja, proučavao otpor materijala i bio strastven za hidrauliku. Brojni hidrotehnički pokusi iskazali su se u inovativnim projektima kanala i sustava navodnjavanja. Leonardova strast prema modeliranju dovela ga je do zadivljujućih tehničkih predviđanja koja su bila daleko ispred njegove ere: kao što su nacrti metalurških peći i valjaonica, strojeva za tkanje, strojeva za tiskanje, obradu drva i drugih strojeva, podmornice i tenka, kao i nacrti za leteće strojeve razvijene nakon temeljitog proučavanja leta ptica i padobrana

Zapažanja koja je prikupio Leonardo o utjecaju prozirnih i prozirnih tijela na boju predmeta, koja se ogledaju u njegovom slikarstvu, dovela su do uspostavljanja načela zračne perspektive u umjetnosti. Univerzalnost optičkih zakona za njega je bila povezana s idejom o homogenosti svemira. Bio je blizu stvaranja heliocentričnog sustava, smatrajući Zemlju "točkom u svemiru". Proučavao je strukturu ljudskog oka, nagađajući prirodu binokularnog vida.

Anatomija, botanika, paleontologija

U anatomskim studijama, sažimajući rezultate obdukcija leševa, u detaljnim crtežima postavio je temelje moderne znanstvene ilustracije. Proučavajući funkcije organa, tijelo je smatrao primjerom “prirodne mehanike”. Prvi je opisao niz kostiju i živaca, posvetivši posebnu pozornost problemima embriologije i komparativne anatomije, pokušavajući uvesti eksperimentalnu metodu u biologiju. Utemeljivši botaniku kao samostalnu disciplinu, dao je klasične opise rasporeda lišća, helio- i geotropizma, pritiska korijena i kretanja biljnih sokova. Bio je jedan od utemeljitelja paleontologije, vjerujući da fosili pronađeni na planinskim vrhovima pobijaju ideju o "globalnom potopu".

Otkrivši ideal renesansnog “univerzalnog čovjeka”, Leonardo da Vinci je u kasnijoj tradiciji tumačen kao osoba koja je najjasnije ocrtala raspon kreativnih traganja tog doba. U ruskoj književnosti portret Leonarda nastao je u romanu “Uskrsli bogovi” (1899.-1900.)

Potreba za automatskim izračunom javila se u srednjem vijeku zbog naglog porasta trgovačkih operacija i oceanskog brodarstva tijekom tog razdoblja. Trgovina je zahtijevala velike financijske transakcije, a brodarstvo je zahtijevalo pouzdane navigacijske tablice.

Znanstvenici tog vremena promatrali su Mjesec i sastavljali goleme tablice u kojima su bilježili promjene njegovih položaja, pomoću kojih su provjeravali točnost predloženih formula za kretanje Zemljina prirodnog satelita. Takva se provjera temeljila na velikom broju aritmetičkih izračuna, koji su od izvođača zahtijevali strpljenje i točnost. Da bi se takav rad olakšao i ubrzao počeli su se razvijati računalni uređaji. Tako su se pojavili razni mehanizmi - prve zbrojnice i zbrojnice.

Mehanički računalni uređaj je uređaj izgrađen na mehaničkim elementima koji omogućuje automatski prijenos od najnižeg do najvišeg.

Mehanički digitalni računalni uređaji tehnički su objekti znatno većeg stupnja složenosti u odnosu na dosadašnja predmehanička sredstva. Preduvjetima za njihov nastanak smatraju se znanstveno-tehnološki napredak i društvene potrebe, a glavnim tehničkim preduvjetom za njihov nastanak bio je razvoj mehanike kako u fazi koja je prethodila nastanku precizne mehanike, tako i u fazi njezina formiranja i razvoja.

Vjeruje se da se mehanička faza nastavlja od izuma Pascalovog zbrajalnog stroja (1642.) do stvaranja Hollerithovog elektromehaničkog tabulatora (1887.). Klasičan instrument mehaničkog tipa je zbrojnica, koju je izumio Leibniz, čiji je ručni pogon kasnije zamijenjen električnim.

B je srednji položaj između mehaničkih i predmehaničkih uređaja, koji koriste mehaničku strukturu (na primjer, zupčanike), ali ne osiguravaju prijenos desetica. Ovi uređaji nazivaju se kvazi-mehanički, uključuju strojeve Leonarda da Vincija i Wilhelma Schickarda.

Stroj Leonarda da Vincija

Već u naše vrijeme otkriveni su crteži i opis 13-bitnog uređaja za zbrajanje koji je pripadao talijanskom znanstveniku Leonardu da Vinciju (1452.-1519.).

Osnovu stroja, prema opisu, čine šipke na koje su pričvršćeni zupčanici (slika 3). Deset okretaja prvog kotača, prema planu autora, trebalo je dovesti do jednog punog okretaja drugog, a deset okretaja drugog - do jednog okretaja trećeg, itd.

Godine 1969., koristeći crteže Leonarda da Vincija, američka tvrtka za proizvodnju računala IBM izgradila je radni stroj u reklamne svrhe. Stručnjaci su reproducirali stroj u metalu i uvjerili se u potpunu valjanost znanstvenikove ideje.

Stroj za zbrajanje Leonarda da Vincija može se smatrati ključnom prekretnicom u povijesti digitalnog računalstva. Bio je to prvi digitalni zbrajalo, prototip budućeg elektroničkog zbrajala - najvažnijeg elementa modernih računala, još uvijek mehaničkog, vrlo primitivnog (ručno upravljanog).