В современном мире мы привыкли к цифровым компьютерам, но было время, когда люди полагались на их аналоговых собратьев. Вместо электрических сигналов механические компьютеры используют сложные системы шестерёнок, грузов и других физических элементов для выполнения задач. Ещё в 1960-х годах такие устройства, как советский «Аскота 170», могли даже извлекать квадратные корни, а некоторые из самых ранних механических компьютеров, возможно, восходят к знаменитому антикитерскому механизму. Обнаруженный в 1901 году в затонувшем древнем корабле близ Крита, эксперты считают, что древние греки создали это устройство около 100 года до нашей эры для расчёта астрономических положений.
Механические компьютеры, возможно, и не управляют современными автоматизированными процессами, но всё ещё можно построить свой собственный, используя детские игрушки. Тем не менее, проект одного ютубера по созданию механического компьютера своими руками выглядит настолько головокружительно сложным, что пока большинство людей, скорее всего, будут пользоваться калькулятором в своём смартфоне.
YouTube-блогер Shadowman39 и его проект
Изобретатель, известный на YouTube как Shadowman39, — давний поклонник конструктора K’Nex. Его предыдущие проекты, созданные из соединяемых пластиковых деталей, включают в себя всё: от сортировщиков монет, гигантских движущихся механизмов и даже функционирующего игрового автомата Skee Ball. Недавно он решил разработать и построить устройство, способное выполнять базовые вычисления, такие как сложение и вычитание. Хотя он планирует расширить его возможности, ютубер недавно опубликовал первый взгляд на своего 8-битного механического компьютера из K’Nex — в частности, на его «очень простую» арифметико-логическую единицу, или ALU.
«Очень простой» в данном случае относится к устройству высотой примерно 1 метр, построенному из тысяч деталей K’Nex, колёс и конвейерных лент. Все эти детали разделены на восемь столбцов, каждый из которых отвечает за один бит двоичных данных, представленных в виде 0 или 1. 8-битная система способна выполнять операции с числами от 0 до 255, хотя Shadowman39 отмечает (используя довольно сложные математические рассуждения), что она также может работать с диапазоном чисел от -128 до 127.
Хотя для первоначального движения используется электрическая линия, сами вычисления выполняются механическим способом. В зависимости от ввода пользователя, компьютер K’Nex будет использовать реечное устройство и шестерни для запуска кривошипов, способных вращаться на 360 градусов, будучи закреплёнными парой грузов и противовесов. Эти действия суммируются по восьми столбцам до тех пор, пока вычисление не будет завершено.
«Это выглядит как беспорядок, но я обещаю, что это просто организованный хаос», — говорит изобретатель в какой-то момент.
Возможно, вам просто придётся поверить ему на слово. В любом случае ютубер обещает, что в следующих видео будет рассказано о том, как будет работать хранение данных и программ в оперативной и постоянной памяти. Возможно, такой компьютер и не найдёт своего пути на рабочие столы, но проект с K’Nex подчёркивает уникальность тактильных и гениальных решений, необходимых для создания даже самых элементарных механических компьютеров.
Статья «Изобретатель создал механический компьютер из тысяч деталей конструктора K’Nex» впервые появилась на сайте Popular Science.