
【计】 mechanical computer
engine; machine; machinery; mechanism
【化】 machine; machinery
【医】 mechano-
【经】 machine
adding machine; calculating machine; calculator
【计】 brain unit; computer; computing machinery; computor; FONTAC; ILLIAC IV
【经】 calculating machine
机械计算机(Mechanical Computer) 指通过纯机械结构(如齿轮、杠杆、转轴等物理组件)执行数学运算或逻辑计算的装置。其核心原理是利用机械运动的精确传递实现数值处理,无需电力驱动,是电子计算机诞生前的重要计算工具。
工作原理
通过齿轮啮合、凸轮旋转或滑尺位移等机械联动,将输入数值转化为物理运动,直接输出计算结果。例如,加法通过齿轮齿数叠加实现,乘法则依赖对数刻度转换(如计算尺)。
历史代表机型
功能局限
受限于机械磨损与结构复杂度,处理速度慢、规模有限,且难以实现程序化控制。二战时期的密码破译机(如Enigma)已接近机械计算极限。
机械计算机奠定了自动计算的理论基础,其设计思想(如“状态转换”机制)直接影响早期电子计算机架构。现存模型收藏于剑桥大学惠普科学博物馆等机构,佐证工程技术演进(来源:Science Museum Group)。
参考文献
机械计算机是依靠机械部件(如齿轮、杠杆、棘轮等)而非电子元件实现计算功能的设备,其核心原理是通过物理运动完成数学运算。以下是详细解析:
机械计算机通过齿轮传动、棘爪装置等机械结构执行加减乘除运算,无需依赖电力。例如帕斯卡发明的加法器,利用齿轮转动时棘爪的升降实现“逢十进一”的进位功能。
机械计算机在17-20世纪中期曾是重要计算工具,但其笨重、易故障、效率低等缺点促使电子计算机取代。尽管如此,其机械设计思想为现代计算机发展奠定了基础。
如需了解其他经典机型(如莱布尼茨乘法器),可参考上述来源扩展阅读。
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