آلة الجمع

آلة الجمع هي نوع من الآلات الحاسبة الميكانيكية ، وعادةً ما تكون متخصصة في حسابات المحاسبة . ونتيجةً لذلك، صُممت آلات الجمع الأولى في كثير من الأحيان لقراءة عملات معينة. وكانت آلات الجمع من المعدات المكتبية الشائعة في الدول المتقدمة طوال معظم القرن العشرين.

تم التخلص منها تدريجياً لصالح الآلات الحاسبة الإلكترونية في السبعينيات، ثم لصالح أجهزة الكمبيوتر الشخصية بدءاً من عام 1985 تقريباً.

كان بليز باسكال وويلهلم شيكارد المخترعين الأصليين للآلة الحاسبة الميكانيكية عام 1642. ^{[ 1 ]} بالنسبة لباسكال، كانت هذه الآلة عبارة عن آلة جمع تُجري عمليات الجمع والطرح مباشرةً، والضرب والقسمة بالتكرار ، بينما كانت آلة شيكارد، التي اختُرعت قبل ذلك بعدة عقود، أقل كفاءةً من الناحية الوظيفية، ولكنها كانت مدعومة بجدول ضرب آلي . تبع هذين المخترعين سلسلة من المخترعين والاختراعات التي أدت إلى اختراعات توماس دي كولمار ، الذي أطلق صناعة الآلات الحاسبة الميكانيكية عام 1851 عندما أصدر جهازه الحسابي المبسط (استغرق منه الأمر ثلاثين عامًا لتحسين آلته، التي حصل على براءة اختراعها عام 1820، إلى شكل أبسط وأكثر موثوقية). ومع ذلك، لم تنتشر هذه الآلات على نطاق واسع حتى بدأ دور إي. فيلت بتصنيع جهازه الحسابي (1887)، وبدأ بوروز بتسويق آلات الجمع ذات التصميم المختلف (1892). ^{[ 2 ]}

• 
  إعلان لآلة الجمع من شركة بوروز ، 1926
• 
  عرضت آلة الجمع المحمولة "كورونا" في موسكو
• 
  آلة جمع ساندستراند في متحف فيلق الحفاظ المدني ، كونيتيكت
• 
  آلة جمع A Resulta - BS 7
• 
  سيرز 89M
• 
  بوروز J519 في متحف ريداي، طوكيو
• 
  توهو يونيتريكس الكهروميكانيكية، متحف ريداي، طوكيو
• 
  آلة جمع عتيقة
• 
  متحف ريداي الكهروميكانيكي بريسيسا ، طوكيو

لإضافة قائمة أرقام جديدة والحصول على المجموع، كان على المستخدم أولاً تصفير الجهاز. ثم، لإضافة مجموعات من الأرقام، كان عليه الضغط على مفاتيح مرقمة على لوحة المفاتيح، والتي تبقى مضغوطة (بدلاً من ارتدادها فوراً كما في لوحة مفاتيح الكمبيوتر أو الآلة الكاتبة أو أزرار الآلات الحديثة). بعد ذلك، كان المستخدم يسحب ذراع التدوير، مما يؤدي إلى ظهور الأرقام على العجلات الدوارة، وتحرير المفاتيح (أي ارتدادها للأعلى) استعداداً للإدخال التالي. لإضافة، على سبيل المثال، العددين 30.72 و4.49 (والذي يُحسب في آلة الجمع العشرية بـ 3072 زائد 449 "وحدة عشرية")، تتم العملية التالية: الضغط على المفتاح 3في العمود الرابع من اليمين (مضاعفات الألف)، ثم المفتاح في 7العمود الثاني من اليمين (مضاعفات العشرة)، ثم المفتاح 2في أقصى اليمين (مضاعفات الواحد). ثم سحب ذراع التدوير. أظهرت العجلات الدوارة الآن الرقم 3072. اضغط على 4المفتاح في العمود الثالث من اليمين، ثم 4المفتاح في العمود الثاني من اليمين، ثم 9المفتاح في العمود الأقصى يمينًا. اسحب ذراع التدوير. تُظهر العجلات الدوارة الآن مجموعًا تراكميًا قدره 3521، والذي يُعادل، عند تفسيره باستخدام ترميز الألوان العشري لأعمدة المفاتيح، 35.21. لم تكن لوحات المفاتيح تحتوي عادةً على 0مفاتيح (صفر) أو تحتاج إليها؛ ببساطة لم يكن المستخدم يضغط على أي مفتاح في العمود الذي يحتوي على الصفر. كانت الأصفار اللاحقة (تلك الموجودة على يمين الرقم) موجودة افتراضيًا لأنه عند تصفير الجهاز، تتم إعادة ضبط جميع الأرقام الظاهرة على العجلات الدوارة إلى الصفر.

كان الطرح مستحيلاً، إلا عن طريق إضافة مكمل العدد (على سبيل المثال، اطرح 2.50 عن طريق إضافة 9997.50).

كانت عملية الضرب بسيطة، حيث يتم إدخال الأرقام الموجودة في الأعمدة من صفر إلى أكثر من اليسار، ثم تكرار عملية الجمع. على سبيل المثال، لضرب 34.72 في 102، أدخل 3472، ثم اسحب المقبض، وكرر العملية مرة أخرى. ستظهر الأرقام على الشاشة 6944. الآن أدخل 347200 = 3472 × 100 (3472 في الأعمدة من 3 إلى 6 من اليمين، ولا شيء في العمودين 1 و2 من اليمين)، ثم اسحب المقبض. ستظهر الأرقام على الشاشة الآن 354144، أو 3541.44. للضرب في 102، يلزم إجراء 3 عمليات جمع. ولضرب أي عدد، يكون عدد عمليات الجمع المطلوبة هو مجموع أرقامه.

آلة الجمع اللاحقة، المسماة "الكومبتومتر "، لم تكن تتطلب سحب ذراع التدوير للجمع. كان يتم إدخال الأرقام ببساطة عن طريق الضغط على المفاتيح. وهكذا، كانت الآلة تعمل بقوة الأصابع. كان الضرب مشابهًا للجمع، ولكن كان المستخدمون "يشكلون" أصابعهم فوق المفاتيح المراد الضغط عليها ويضغطون عليها عددًا من المرات يساوي المضاعف المطلوب. باستخدام المثال السابق، تُستخدم أربعة أصابع للضغط مرتين على مفاتيح 3(العمود الرابع)، 4(العمود الثالث)، 7(العمود الثاني)، و 2(العمود الأول). ثم يتحرك شكل الأصابع هذا عمودين إلى اليسار ويضغط مرة واحدة. عادةً، يُستخدم ذراع تدوير صغير بالقرب من العجلات لتصفيرها. كان الطرح ممكنًا عن طريق جمع الأعداد المكملة؛ كما كانت المفاتيح تحمل رقمًا مكملًا أصغر لمساعدة المستخدم على تكوين الأعداد المكملة. كان القسمة ممكنًا أيضًا عن طريق وضع المقسوم في الطرف الأيسر وإجراء عمليات طرح متكررة باستخدام طريقة الأعداد المكملة. ^{[ 3 ]}

كانت بعض آلات الجمع كهروميكانيكية - وهي آلية قديمة الطراز، ولكنها تعمل بالطاقة الكهربائية.

كانت بعض الآلات ذات العشرة مفاتيح تُدخل الأرقام كما في الآلة الحاسبة الحديثة - حيث يُدخل العدد 30.72 على شكل 102، 102 3، 102 ، 102، 102. كانت هذه الآلات قادرة على الجمع والطرح. بعضها كان قادرًا على الضرب والقسمة، مع أن إضافة هذه العمليات جعلت الآلة أكثر تعقيدًا. تلك التي كانت قادرة على الضرب استخدمت شكلًا من أشكال طريقة الضرب في آلات الجمع القديمة. باستخدام المثال السابق لضرب 34.72 في 102، يُدخل العدد، ثم يُضغط على المفتاح 2 في عمود "الضرب". تُكرر الآلة العملية مرتين، ثم تُسجل عملية الجمع أسفل لوحة المفاتيح، عمودًا واحدًا إلى اليمين. تبقى مفاتيح الأرقام مُثبتة على لوحة المفاتيح. يضغط المستخدم الآن على مفتاح الضرب، مما يؤدي إلى تسجيل عملية الجمع عمودًا آخر إلى اليمين، لكن الآلة لا تُكرر العملية. ثم يضغط المستخدم على مفتاح الضرب مرة أخرى. تُكرر الآلة العملية مرة واحدة. لرؤية المجموع الكلي، كان على المستخدم الضغط على مفتاح، وستقوم الآلة بطباعة النتيجة على شريط ورقي ، وتحرير المفاتيح المقفلة، وإعادة ضبط آلية الجمع إلى الصفر، وجدولتها مرة أخرى إلى وضعها الأصلي.07201Total

آلات الجمع الحديثة تشبه الآلات الحاسبة البسيطة. لكنها غالباً ما تحتوي على نظام إدخال مختلف.

ملاحظة : قد تحتوي آلة الجمع أحيانًا على مفتاح يحمل علامة ×بدلاً من T. في هذه الحالة، استبدل ×في Tالأمثلة أعلاه. أو قد يكون مفتاح الجمع عبارة عن مجموع متواصل بدلاً من مفتاح ×أو T. في بعض الأحيان، يكون مفتاح الجمع مُسمىً على النحو التالي:+⁄=

حصل ويليام سيوارد بوروز على براءة اختراع لآلة الجمع الخاصة به في 25 أغسطس 1888. كان بوروز أحد مؤسسي شركة "أمريكان أريثمومتر"، التي أصبحت فيما بعد شركة "بوروز" وتطورت لإنتاج آلات الفوترة الإلكترونية والحواسيب المركزية، ثم اندمجت لاحقًا مع شركة "سبيري" لتشكيل شركة "يونيسيس" . حفيد مخترع آلة الجمع هو الكاتب ويليام س. بوروز ، أحد رواد حركة "بيت" الأدبية؛ ومجموعة من مقالاته تحمل عنوان "آلة الجمع" .

• جامع (إلكترونيات)
• ماكينة تسجيل المدفوعات النقدية
• شركة آلات الجمع القياسية

• تشيس، جورج سي. "تاريخ آلات الحوسبة الميكانيكية". وقائع الاجتماع الوطني لجمعية آلات الحوسبة لعام 1952. 1952. متاح على الإنترنت

• كوفينال، ل. "آلات الحساب: مبادئها وتطورها". في: ب. راندل، ب. (محرر) أصول الحواسيب الرقمية. نصوص ودراسات في علوم الحاسوب (سبرينغر، برلين، هايدلبرغ، 1982). https://doi.org/10.1007/978-3-642-61812-3_10

• إليجي، ليديا آي، وآخرون. "استخدام آلة الجمع من قبل طلاب المرحلة الثانوية: أثره على مهارات التفكير النقدي لديهم وفقًا لتصورات معلميهم". مجلة الدراسات النظرية والتجريبية في التعليم 10.1 (2025): 217-234. عبر الإنترنت ، معلمين في 62 مدرسة في نيجيريا.

• كيسترمان، فريدريش دبليو. "آلة الجمع لبليز باسكال: نتائج واستنتاجات جديدة." حوليات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لتاريخ الحوسبة 20.1 (1998): 69-76. DOI: 10.1109/85.646211

• لوك، ل. ليلاند. "تاريخ آلات الحساب الحديثة، مساهمة أمريكية". المجلة الأمريكية للرياضيات الشهرية 31.9 (1924): 422-429. متاح على الإنترنت

• مورار، فلورين-ستيفان. "إعادة اختراع الآلات: تاريخ نقل آلة حاسبة لايبنتز." المجلة البريطانية لتاريخ العلوم 48.1 (2015): 123-146.

• برايس، ديريك دي سولا. "تاريخ آلات الحساب." IEEE Micro 4.1 (1984): 22-52.

• ويلكس، إم. في. "آلات الحساب الأوتوماتيكية". مجلة الجمعية الملكية للفنون 100.4862 (1951): 56-90. متاح على الإنترنت

• الوسائط المتعلقة بآلات الجمع على ويكيميديا ​​كومنز