Step 27-La mappa concettuale

Di seguito una mappa concettuale organizzata intorno a concetti chiavi che si legano all'aritmometro.

 

Step 24- Le parole nella storia

Google Ngram Viewer è uno strumento che permette di scoprire con quale frequenza le parole ricorrono all'interno dei libri scritti tra il 1500 ed il 2019.
Nella seguente immagine è riportato il risultato ottenuto ricercando la frequenza con cui alcune parole correlate all' aritmometro compaiono in testi scritti tra il 1800 ed il 2019.
Nello specifico si sono scelte le seguenti parole: aritmetica, calcoli, numeri, calcolatore, algoritmo. 

 

Link alla pagina: https://books.google.com/ngrams/graph?content=aritmetica%2Ccalcoli%2Cnumeri%2Ccalcolatore%2Calgoritmo&year_start=1800&year_end=2019&corpus=33&smoothing=3#

Analizzando il diagramma salta subito all'occhio che la parola numeri è senza dubbio la più frequente all'interno dei testi. Questo risultato è tutt'altro che sorprendente dato l'interesse che l'uomo ha sempre avuto verso i numeri e l'importanza che essi hanno non solo nelle discipline scientifiche ma anche nella vita quotidiana. 
La seconda parola più frequente, tra quelle scelte, è la parola calcoli. Essa comincia ad essere maggiormente presente nei testi a partire dalla fine del settecento, proprio nel periodo in cui cominciano a svilupparsi i primi calcolatori meccanici. Bisogna comunque fare attenzione nell'analisi di questo dato al fattp che la parola "calcoli" viene spesso utilizzata anche nella letteratura medica e con un significato diverso rispetto a quello da noi ricercato.
La parola aritmetica, tralasciando qualche piccolo scostamento, ha un andamento pressoché costante fino ai giorni nostri.
Infine troviamo le parole algoritmo e calcolatore. Esse non sono particolarmente presenti in letteratura fino alla fine degli anni '50 del novecento, quando con l'avvento dell'informatica iniziarono a trovare sempre più spazio all'interno dei testi. 

Risulta interessante confrontare il diagramma ottenuto ricercando le parole in italiano con quello ottenuto ricercando le parole in inglese. 

Link alla pagina: https://books.google.com/ngrams/graph?content=arithmetic%2C+calculations%2C+numbers%2C+calculator%2C+algorithm&year_start=1800&year_end=2019&corpus=26&smoothing=3&direct_url=t1%3B%2Carithmetic%3B%2Cc0%3B.t1%3B%2Ccalculations%3B%2Cc0%3B.t1%3B%2Cnumbers%3B%2Cc0%3B.t1%3B%2Ccalculator%3B%2Cc0%3B.t1%3B%2Calgorithm%3B%2Cc0#t1%3B%2Carithmetic%3B%2Cc0%3B.t1%3B%2Ccalculations%3B%2Cc0%3B.t1%3B%2Cnumbers%3B%2Cc0%3B.t1%3B%2Ccalculator%3B%2Cc0%3B.t1%3B%2Calgorithm%3B%2Cc0

 

La frequenza delle parole nei testi in lingua inglese è maggiore rispetto alla frequenza nei testi in lingua italiana. La ragione di ciò potrebbe essere un maggiore interesse da parte degli inglesi per tutto ciò che è inerente ai numeri.
 

Step 21- Nei fumetti

Non è semplice trovare uno strumento come un aritmometro all'interno di un fumetto. Infatti, poiché non si tratta di uno strumento moderno, e poiché è ormai caduto in disuso, non sono molti a conoscerlo. 

Un blog spagnolo, Historia de la Informatica, ha deciso, tra le tante cose, di racconare la storia dell'informatica attraverso delle illustrazioni a fumetto. In questa serie di illustrazioni trova spazio anche l'aritmometro ed il suo inventore Thomas De Colmar. Lo strumento viene infatti inserito tra gli antenati delle moderne calcolatrici e tra gli strumenti precursori dell'informatica.

Ecco l'illustrazione: 

Per ulteriori informazioni riguardo al blog Historia de la Informatica visitare la seguente pagina:
https://histinf.blogs.upv.es/

Step 19- L'abbecedario

 Ecco un abbecedario per l'aritmometro

A come aritmetica
B come base 10 ( l'aritmometro lavora in base 10)
C come calcolatore meccanico
D come digitale ( L'aritmometro è una macchina " a cifra"; in inglese "cifra" si dice "digit", ecco il perché di digitale)
E come estrazione indiretta della radice quadrata ( altra operazione svolta dall'artimometro oltre alle quattro operazioni fondamentali)
F come Francia ( Fu in francia che venne inventato e sviluppato lo strumento)
G giro completo della manovella ( La macchina utilizza un sistema a manovella per trasferire le cifre sul totalizzatore)
H come Hoart ( Fu uno dei produttori di aritmometri)
I come informatica ( L'aritmometro è considerato uno dei precursori dell'informatica)
L come Leibniz ( L'aritmometro di Colmar è una versione "ingegnerizzata" di una macchina precedentemente realizzata da Leibniz)
M come manovella ( L'aritmometro funziona a manovella)
N come numeri
O ottone ( Principale materiale di costruzione dell strumento)
P come Payen ( Il più famoso costruttore di aritmometri)
Q come quattro operazioni fondamentali ( L'aritmometro è in grado di svolgere tutte e quattro le operazioni fondamentali)
R come ruota ( L'aritmometro lavora in base 10 perché usa ruote dentate con 10 denti)
S come seconda rivoluzione industriale ( in questo periodo diventarono fondamentali gli strumenti in grado ci compiere calcoli con estrema precisione)
T come Thomas de Colmar ( inventore dello strumento)
U come unità
V come ventesimo secolo ( secolo in cui si interruppè la produzione di aritmometri)
Z come zero ( alla fine del lavoro bisogna rimettere a zero tutti i totalizzatori mediante un sistema a cremagliera)

Step 18- Il francobollo

Un francobollo raffigurante un aritmometro non è mai stato realizzato. E' possibile però trovare francobolli in cui è rappresentata la pascalina, strumento di calcolo inventato da Pascal, che può essere considerato il precursore dell'aritmometro. 

Francobollo guineano del 2009 raffigurante la pascalina ed il suo inventore Pascal 

Francobollo stampato a São Tomé e Príncipe nel 2008 raffigurante Pascal e la pascalina

Step 17- I brevetti

 Il primo brevetto dell'aritmometro risale al 18 Novembre 1820 quando Thomas De Colmar rivendicò la proprietà intellettuale " per una macchina o apparato chiamato aritmometro, adatto a sostituire la memoria in tutte le operazioni aritmetiche".

E' possibile leggere l'intero brevetto al seguente link:
http://www.arithmometre.org/Bibliotheque/BibNumerique/Brevet1820/Brevet1820.html

Il 25 Aprile 1849 Thomas De Colmar presentò un nuovo brevetto che conteneva alcuni miglioramenti per l'aritmometro.

E' possibile leggere l'intero brevetto al seguente link:
http://www.arithmometre.org/Brevets/PageBrevet1849FR.html

Nel 1880, Thomas de Bojano, figlio di Thomas de Colmar, fece registrare un nuovo brevetto contenente i suoi perfezionamenti all'aritmometro.

 

E' possibile leggere l'intero brevetto al seguente link:
http://www.arithmometre.org/Bibliotheque/BibNumerique/Brevet1880/Brevet1880PDF.pdf

Il seguente brevetto riguarda un componente specifico dell'aritmometro. Nel 1907 Vve L. Payen brevettò un "dispositivo per azzerare i quadranti degli indicatori di aritmometri e altre macchine calcolatrici".

E' possibile leggere l'intero brevetto al seguente link:
http://www.arithmometre.org/Bibliotheque/BibNumerique/Brevet1907/Brevet1907.pdf

Step 16- Anatomie

L'immagine presenta una visione d'assieme di un aritmometro.

In figura 1 è rappresentata una vista in pianta dello strumento.
La figura 2 è una vista dal basso su scala ingrandita del carrello dell'aritmometro.
In figura 3 è rappresentata una sezione lungo la linea A-A della figura 2.
La figura 4 e la figura 5 sono viste di dettaglio su scala maggiore.

Nello specifico:

• a: quadranti ordinari;
• a': finestre dell'aritmometro;
• b: indicatori di quoziente;
• c: camme a forma di cuore ( eccetto la base);
  
• d: asta;
• e: asta;
• f: rulli; 
• g: cuscinetti piani;
• h: perni;
• i: fessure;
• j:ponti;
• k: asta di comando;
• l: asta di comando;
• m: leva;
• n: centro di rotazione della leva;
• o: biella;
• p: blocco laterale;
• q: spalla;
• r: spalla;
• s: molla;
• t: punto in cui è fissata la molla;
• u:punteria;
• v: livello a dondolo;
• y: molla;
  

Step 15- I numeri

 

Ecco alcuni numeri caratteristici dell'aritmometro:

• 4: Numero di operazioni che lo strumento è in grado di svolgere. 
• 18: Centimetri di larghezza di tutte le macchine realizzate. 
  
• 40: Per quarant'anni, dal 1851 al 1891, l'aritmometro fu l'unico tipo di calcolatrice meccanica prodotta su larga scala. 
• 300: Costo in franchi dei primi aritmometri. 
  
• 1820: E' l'anno in cui Thomas De Colmar brevettò l'aritmometro.
• 1851: Anno di inizio della produzione dello strumento.
• 1915: Ultimo anno in cui fu prodotta la macchina. 
• 300000: Franchi spesi da Thomas De Colmar per perfezionare la sua invenzione.
  

Step 13- La pubblicità

Di seguito due pagine appartenenti a cataloghi pubbilcizzanti l'aritmometro che risalgono rispettivamente al 1875 e al 1878:

Step 11- I costruttori

 Nel corso dei decenni diversi sono stati i costruttori di aritmometri.

La prima macchina venne costrutia da Devrine, un orologiaio parigino; egli impiegò un anno per costruirla. Devrine fu però costretto a modificare in maniera abbastanza sostanziale il progetto originale di Thomas De Colmar per far funzionare l'aritmometro.

Piolaine, figlio di un orologiaio di Neuilly, fu il primo ingegnere incaricato da Thomas de Colmar per avviare una produzione su larga scala della macchina. Il lavoro svolto da Piolaine fu di fondamentale importanza per riuscire a realizzare una macchina effettivamente funzionante. Egli morì nel 1848 dopo una lunga malattia. 

A partire dal 1850 si affacciò sulla scena un nuovo produttore di aritmometri: Hoart. Su questa figura si hanno poche informazioni. Sappiamo però che Hoart fondò insieme a Thomas De Colmar una società chiamata Hoart&Cie.

Louis Payen è il più famoso costruttore di aritmometri. Egli operò dopo la morte di Thomas De Colmar, e fu proprio in questo periodo che l'aritmometro decollò davvero. All'inizio del 1888 Payen rilevò il brevetto della macchina dal nipote di Thomas De Colmar e iniziò a mettere il proprio timbro sulle macchine. I primi modelli prodotti da Payen sono identici ai modelli Thomas; successivamente, però, Payen presentò due nuovi modelli. Egli morì nel 1901. 

Le ultime macchine sono state prodotte da Alphonse Darras, il quale ha acquistato l'attività nel 1915.

Step 10- I libri

 

 Di seguito è riportata una bibliografia contenente testi in cui viene citato l'aritmometro.

• Autore incognito, "Arithmomètre", in The English litterary journal of Moscow, pagina 55, 1823.
•  Abbé Moigno, "Arithmomètre ou machine à calcul de M. Thomas", in Revue Cosmos, vol.4, 20 Gennaio 1854. 
•  Lemoyne M, "Extraits d'un rapport sur la machine à calculer, dite arithmomètre, de M. Thomas", in Annales des Ponts et Chaussées, rapporto numero 102, pagine 311-332, 1854.
•  Mathieu, M., "Machines à calculer" in  Tavaux de la commission française sur l'industrie des nations /Xe jury, pagine 2-14, 1855.
•  Saulnier, S., "L'arithmomètre de M. Thomas, de Colmar", in Revue britannique.- Recueil international. Vol. XXVII, pagine 63-64, 1855.
•  Gaugain, H, " L'arithmomètre : nouvelle mazchine à calculer de Mr Thomas, de Colmar", in L'ami des sciences ( Revue du dimanche), 1856.
•  Littel, E, " Arithmometer", in Littell's Living Age, numero 657, 3 Gennaio 1957.
•  Jevons, W. Stanley, "Remarks on the statistical use of the arithmometer" in Journal of the Statistical Society of London, Dicembre 1878.
• Cavallero, A. " Aritmometro di Thomas, suo principio, descrizione ed uso" in Annali del R. Instituto Tecnico Industriale E Professionale di Turino, Vol. 9, p. 93-125, 1879-1880.
•  Eusebio Sanchez y Lozano, "Aritmometro recto de Thomas", in  Catalogo descriptivo ilustrado de la Casa Recarte Hijo, 1901.
•  d'Ocagne, Maurice, “L'arithmomètre Thomas”,in Vue d'ensemble sur les machines à calculer, 1922.

Step 09-L'inventore

Immagine raffigurante Charles Xavier Thomas De Colmar nel 1868

Charles Xavier Thomas de Colmar ( 5 maggio 1785- 12 marzo 1870) è stato un inventore e imprenditore francese noto per la progettazione, il brevetto e la produzione del primo calcolatore meccanico di successo commerciale l' aritmometro, e per la fondazione delle compagnie di assicurazioni Le soleil e L'aigle che, sotto la sua guida divenne il gruppo assicurativo numero uno in Francia all'inizio del secondo impero. 

Nato Charles Xavier Thomas a Colmar, in Francia, suo padre era un medico e membro del consiglio comunale. Dopo un breve impiego nell'amministrazione francese, Thomas si unì all'esercito francese nel 1809 raggiungendo infine il livello di direttore generale del magazzino di rifornimenti di tutti gli eserciti situati in Spagna nel 1813. Poco dopo fu promosso ispettore dell'approvvigionamento per l'intero esercito francese. Fu durante quel periodo che concepì l'idea dell'aritmometro per aiutarlo con la grande quantità di calcoli che doveva eseguire. Tornato alla vita civile, nel 1819, ha co-fondato la compagni di assicurazioni contro gli incendi "Phoenix" che ha lasciato rapidamente a causa della mancanza di supporto per le sue nuove idee da parte dei suoi soci e azionisti. Dieci anni dopo, nel 1829, fondò la sua compagnia di assicurazioni contro gli incendi Le soleil. 

Altre informazioni, estremamente dettagliate, sulla vita di Charles Xavier Thomas de Colmar si trovano al seguente link: http://www.arithmometre.org/Biographie/PageBiographieJolyENG.html

Step 05-Il principio fisico

L'aritmometro consente l'esecuzione ragionata ed automatica delle quattro operazioni fondamentali: addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione; nonché estrazione indiretta della radice quadrata. 

L'apparechio consta di una parte fissa per l'impostazione della cifra e dell'operazione da eseguire e di un carrello mobile per il risultato dell'operazione. 

L'operazione di impostazione di ciascuna cifra è realizzata usando i cilindri a gradini ideati da Leibniz.

La leva a sinistra definisce l'operazione aritmetica da effettuare. 

Sul carrello mobile vi sono una serie di finestrelle che rappresentano il totalizzatore. 

Un giro completo della manovella posta sulla piattina fissa trasferisce meccanicamente la cifra impostata sul totalizzatore.

Per eseguire l'addizione o la sottrazione, si dispone la chiave su quell'operazione e si inserisce il primo numero con i cursori d'impostazione. Un giro della manovella trasporta il numero sul totalizzatore. Impostando il secondo valore e producendo un secondo giro completo della manovella, sul totalizzatore compare il risultato cercato.

Per la moltiplicazione e la divisione lo scorrimento del carrello mobile permette di ottenere il risultato cercato con pochi giri della manovella.

 

 

Immagine di un aritmometro

 

Fonti: http://www.beniculturali.inaf.it/sicap/opac.aspx?WEB=INAFS&TBL=PST&ID=361

Step 03- Un glossario

Parole chiave: 

• calcolatore meccanico ( mechanical calculator): Un calcolatore meccanico è uno strumento meccanico utilizzato per eseguire le operazioni di base dell'aritmetica. 
• tamburo a gradini ( stepped drum): Un cilindro con una serie di denti di lunghezza incrementale accoppiato ad una ruota di conteggio.
  
• croce maltese ( Maltese cross): Meccanismo ad ingranaggi che traduce un movimento di rotazione continuo in un movimento rotatorio intermittente. 
• cursore ( cursors): Parte mobile di uno strumento di misura.  
• leva ( lever): Macchina semplice che consiste in un corpo rigido girevole intorno ad un asse fisso e soggetto all'azione di due forze applicate in due suoi punti.
• manovella ( crank): Asta di legno o di metallo, robusta e non troppo lunga, che si usa come leva. 
• scatola di legno ( wooden box): Lo strumento è contenuto all'interno di una scatola di legno.