
【計】 mechanical computer
engine; machine; machinery; mechanism
【化】 machine; machinery
【醫】 mechano-
【經】 machine
adding machine; calculating machine; calculator
【計】 brain unit; computer; computing machinery; computor; FONTAC; ILLIAC IV
【經】 calculating machine
機械計算機(Mechanical Computer) 指通過純機械結構(如齒輪、杠杆、轉軸等物理組件)執行數學運算或邏輯計算的裝置。其核心原理是利用機械運動的精确傳遞實現數值處理,無需電力驅動,是電子計算機誕生前的重要計算工具。
工作原理
通過齒輪齧合、凸輪旋轉或滑尺位移等機械聯動,将輸入數值轉化為物理運動,直接輸出計算結果。例如,加法通過齒輪齒數疊加實現,乘法則依賴對數刻度轉換(如計算尺)。
曆史代表機型
功能局限
受限于機械磨損與結構複雜度,處理速度慢、規模有限,且難以實現程式化控制。二戰時期的密碼破譯機(如Enigma)已接近機械計算極限。
機械計算機奠定了自動計算的理論基礎,其設計思想(如“狀态轉換”機制)直接影響早期電子計算機架構。現存模型收藏于劍橋大學惠普科學博物館等機構,佐證工程技術演進(來源:Science Museum Group)。
參考文獻
機械計算機是依靠機械部件(如齒輪、杠杆、棘輪等)而非電子元件實現計算功能的設備,其核心原理是通過物理運動完成數學運算。以下是詳細解析:
機械計算機通過齒輪傳動、棘爪裝置等機械結構執行加減乘除運算,無需依賴電力。例如帕斯卡發明的加法器,利用齒輪轉動時棘爪的升降實現“逢十進一”的進位功能。
機械計算機在17-20世紀中期曾是重要計算工具,但其笨重、易故障、效率低等缺點促使電子計算機取代。盡管如此,其機械設計思想為現代計算機發展奠定了基礎。
如需了解其他經典機型(如萊布尼茨乘法器),可參考上述來源擴展閱讀。
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