IT История

Можно понять гордость Лейбница, писавшего тогда Томасу Бернету: “Мне посчастливилось построить такую арифметическую машину, которая совер­шенно отлична от машины Паскаля, поскольку дает возможность мгновен­но выполнять умножение и деление над огромными числами”. Арифметиче­ская машина Лейбница была первой в мире машиной, предназначенной для выполнения четырех действий арифметики.

Над этой машиной он начал работать еще в 70-е годы. И первое описание “арифметического инструмента” сделано им в 1670 году; через два года он составил новое эскизное описание, на основе которого был, по-видимому, изготовлен тот экземпляр, который ученый продемонстрировал в феврале 1673 года на заседании лондонского Королевского общества. Лейбниц при­знал, что “инструмент” несовершенен, и обещал улучшить его, как только вернется в Париж. Действительно, в 1674—1676 годы он внес существенные усовершенствования в машину, но к ее окончательному варианту пришел лишь в 1694 году. Впоследствии Лейбниц еще несколько раз возвращался к своему изобретению; последний вариант был предложен им в 1710 году.

Лейбниц пытался сначала лишь улучшить машину Паскаля, но понял, что Для выполнения операций умножения и деления необходим совершенно иной принцип, который позволил бы: обойтись одной установкой множи­мого; вводить множимое в счетчик (т. е. получать кратные и их суммы) од­ним и тем же движением приводной ручки. Лейбниц блестяще разрешил эту задачу, предложив использовать цилиндр, на параллельно образующей бо­ковой поверхности которого расположено 9 ступенек различной длины. Этот цилиндр впоследствии получил название “ступенчатого валика”.

Идея Лейбница — идея ступенчатого валика — нашла свое воплощение и в Дальнейших разработках механических вычислителей, вплоть до XX столетия.

Интересно, что один из первых экземпляров “арифметического инструмен­та” Лейбниц намеревался подарить Петру I, но машина оказалась неисправ­ной, а механик ученого не смог ее починить в короткий срок. Лейбница живо интересовал молодой царь далекой Московии, которого он считал вы­дающимся реформатором. Петр встречался и переписывался с Лейбницем, обсуждал с ним проект организации Академии наук в Петербурге и развер­тывания системы образования в России.

В период работы над арифметической машиной Лейбниц продолжает зани­маться также двоичной системой счисления. В рукописи на латинском язы­ке, подписанной 15 марта 1679 года, Лейбниц разъясняет, как выполнить вычисления в двоичной системе счисления, в частности умножение, а позже разрабатывает в общих чертах проект вычислительной машины, работающей в двоичной системе счисления. Вот что он пишет: “Вычисления такого рода можно было бы выполнять и на машине. Несомненно, очень просто и без особых затрат это можно сделать следующим образом: нужно проделать от­верстия в банке так, чтобы их можно было открывать и закрывать. Откры­тыми будут те отверстия, которые соответствуют 1, а закрытыми — соответ­ствующие 0. Через открытые отверстия в желоба будут падать маленькие кубики или шарики, а через закрытые отверстия ничего не выпадет. Банка будет перемещаться и сдвигаться от столбца к столбцу, как того требует ум­ножение. Желоба будут представлять столбцы, причем ни один шарик не может попасть из одного желоба в какой-либо другой, пока машина не нач­нет работать…” В дальнейшем в многочисленных письмах и в трактате “Explication de l’Arithmetique Binairy” (1703 год) Лейбниц снова и снова воз­вращался к двоичной арифметике.

Впоследствии идею Лейбница об использовании двоичной системы счисле­ния в вычислительных машинах забыли на 250 лет, и только в 1931 году цифровые шестеренки с восемью позициями (23 = 8) запатентует во Фран­ции Р. Вальта. В 1936 году он покажет преимущества двоичных вычисли­тельных устройств. Вслед за Вальта то же самое сделают Л. Куффиньяль во Франции и Э. Филлипс в Англии.

Как Лейбниц успел сделать так много в различных областях науки? Просто он имел способность работать в любом месте, в любое время и при любых условиях. Он много читал, записывал и постоянно думал. Он не имел фик­сированного времени для приема пищи, но когда в ходе его занятий возни­кала удобная возможность, он отвлекался, чтобы поесть. Он бездействовал немного, часто проводил ночь в своем кресле, а иногда и в течение не­скольких дней. Это позволяло ему совершать огромную работу, но это вело и к болезни.

Современников Лейбница поражали его фантастическая эрудиция, почти сверхъестественная память и удивительная работоспособность.

Но не эти качества определяли гениальность Лейбница. Главным было его умение в любой проблеме увидеть, схватить то, что составляло ее сущность, основу. Он, как никто другой, умел обобщать. Эта ненасытная потребность обобщения заставляла его всю жизнь искать универсальный метод научного познания.

После создания арифметической машины, в 1675 году, Лейбниц возвратился к изучению математики и посвятил все свое свободное время созданию основ дифференциального и интегрального исчисления.

Лейбниц стал служить в Немецком доме Брунсвик историком, библиотека­рем и главным советником. В 1687—1690 годах исторические исследования привели его в Австрию и Италию. Во время своего пребывания в Италии Лейбниц посетил Рим и был приглашен Папой Римским на место библио­текаря в Ватикане. Так как эта должность требовала принятия католической веры, Лейбниц отклонил предложение Папы. Вместо этого он предпринял попытку воссоединения протестантских и католических церквей, которые раскололись еще в начале столетия. Но после некоторых усилий Лейбниц был вынужден забыть об этом проекте.

В более поздние годы Лейбниц обратился к философии, и завершающим философским его сочинением стала “Монадология”. Последнее, значитель­ное событие в его жизни произошло в 1700 году, в Берлине, где он органи­зовал Берлинскую Академию Наук и стал ее первым президентом.

Последние годы Лейбница были омрачены болезнью и непониманием ок­ружающих, он страдал подагрой. 14 ноября 1716 года, в возрасте 70 лет, он скончался. Его смерть осталась незамеченной в Лондоне и Берлине, и един­ственным человеком, проводившим его в последний путь, был его секре­тарь. Где он похоронен — неизвестно.

Однако последующие поколения по достоинству оценили заслуги Лейбница. И сегодня, конечно, Лейбниц - предстает перед нами как один из самых ве­ликих умов своего времени.