ทำไม Lukyanov ในสหภาพโซเวียตจึงสร้างผู้รวมระบบไฮดรอลิกบนน้ำ?

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:18

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าวิทยาศาสตร์ของสหภาพโซเวียตเต็มไปด้วยคนฉลาดไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังมีคนที่มีความคิดสร้างสรรค์อีกด้วย แนวโน้มนี้ไม่ได้ช่วยนักพัฒนาในด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและคอมพิวเตอร์ แน่นอน ไม่มีอะไรผิดปกติในความจริงที่ว่าในสหภาพโซเวียตที่มีการประดิษฐ์อุปกรณ์เครื่องแรกของโลกที่แก้สมการเชิงอนุพันธ์ย่อยได้ อีกสิ่งหนึ่งที่น่าทึ่งในการค้นพบนี้ คือ การคำนวณทั้งหมดในเครื่องนี้ดำเนินการ … ด้วยน้ำ

ประวัติความเป็นมาของสิ่งประดิษฐ์ที่น่าประทับใจดังกล่าวมีขึ้นในปี ค.ศ. 1920 เมื่อผู้เชี่ยวชาญรุ่นเยาว์ซึ่งสำเร็จการศึกษาจากคณะวิศวกรรมโยธา Vladimir Lukyanov ถูกส่งไปยังโครงการก่อสร้างขนาดใหญ่ - การก่อสร้าง Troitsk-Orsk และ Kartaly- รางรถไฟ Magnitnaya (วันนี้ - Magnitogorsk) ที่นั่นเขาประสบปัญหาเรื่องคุณภาพงานที่ช้าและไม่เพียงพอ: ผู้สร้างได้รับแต่จอบ พลั่ว และรถสาลี่เป็นเครื่องมือ กล่าวคือไม่มีอุปกรณ์ที่จริงจังให้ นอกจากนี้งานทั้งหมดกับคอนกรีตได้ดำเนินการเฉพาะในฤดูร้อน แต่ไม่ได้ช่วยให้เกิดรอยแตกตามปกติ

ในการค้นหาวิธีแก้ปัญหารอยแตกในคอนกรีต Lukyanov เสนอสมมติฐานว่าต้นกำเนิดของพวกเขาเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิในอิฐ ชุมชนวิทยาศาสตร์ตอบสนองโดยไม่มีความกระตือรือร้นต่อสมมติฐานนี้ แต่สิ่งนี้ไม่ได้หยุดนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ในไม่ช้าเขาก็ตระหนักว่าการกระจายของฟลักซ์ความร้อนคำนวณโดยใช้ความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างอุณหภูมิและคุณสมบัติของคอนกรีต ซึ่งผ่านการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป ในทางกลับกัน ความสัมพันธ์เหล่านี้แสดงออกมาในรูปแบบของสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยที่เรียกว่า

เฉพาะในช่วงเวลาของการค้นหา เมื่อสิ้นสุดปี 1920 ไม่มีวิธีการที่รวดเร็วและมีคุณภาพสูงเพียงพอในการคำนวณประเภทนี้ จากนั้น Lukyanov เองก็แก้ปัญหาที่เกิดขึ้นกับตัวเอง ในการทำเช่นนี้เขาหันไปหาผลงานของนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นในปีที่ผ่านมา: นักวิชาการ A. N. Krylov - ผู้สร้างผู้รวมระบบสำหรับการแก้สมการเชิงอนุพันธ์สามัญของลำดับที่ 4 N. N. Pavlovsky ผู้เชี่ยวชาญด้านไฮดรอลิกส์และ M. V. วิศวกรรมความร้อน เมื่อสามารถสังเคราะห์ความคิดส่วนบุคคลของรุ่นก่อนได้อย่างถูกต้อง Lukyanov ก็พบกลไกที่เป็นไปได้ในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนนี้

เฉพาะในปี 1936 นักวิทยาศาสตร์สามารถรวบรวมอุปกรณ์ที่ลงไปในประวัติศาสตร์ในฐานะ "Lukyanov's Hydraulic Integrator" อันที่จริง การประดิษฐ์นี้เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลกสำหรับการแก้สมการอนุพันธ์ย่อย แต่ผู้รวมระบบไม่ได้ประทับใจกับความเหนือกว่านี้มากนัก แต่ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าเธอทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดด้วยความช่วยเหลือของ … การไหลของน้ำ

โดยรวมแล้ว เครื่องจักรเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาทั้งหมดสามรุ่น โดยแต่ละรุ่นได้รับการปรับให้เหมาะกับการแก้ปัญหาแบบหนึ่งมิติ สองมิติ และสามมิติตามลำดับ ผู้รวมระบบ Lukyanov ค่อยๆ ได้รับความนิยมและเริ่มจัดจำหน่ายไม่เพียง แต่ให้กับสาธารณรัฐสหภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเทศในสนธิสัญญาวอร์ซอ - เชโกสโลวะเกีย โปแลนด์ บัลแกเรียและแม้แต่จีน

อุปกรณ์นี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่เพียงแค่มีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังใช้งานง่ายและราคาไม่แพงในการผลิตอีกด้วยดังนั้นผู้รวมระบบของ Lukyanov จึงถูกใช้อย่างกว้างขวาง - ในการก่อสร้างเหมือง, ธรณีวิทยา, ฟิสิกส์ความร้อนในการก่อสร้าง, โลหะวิทยาและจรวด โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาใช้ความช่วยเหลือของพวกเขาในระหว่างการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในการตั้งถิ่นฐาน "Mirny" การคำนวณระหว่างการออกแบบคลอง Karakum และเส้นทางหลัก Baikal-Amur

แม้แต่คอมพิวเตอร์ที่ปรากฏขึ้นหลังจากผ่านไประยะหนึ่งก็ยังไม่สามารถผลักตัวรวมระบบไฮดรอลิกออกได้ในทันที คอมพิวเตอร์โซเวียตรุ่นแรกและรุ่นที่สองนั้นด้อยกว่าการประดิษฐ์ของ Lukyanov ในแง่ของประสิทธิภาพ เนื่องจากมีหน่วยความจำเพียงเล็กน้อยและมีความโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพต่ำ ชุดอุปกรณ์ต่อพ่วงที่จำกัด และซอฟต์แวร์ที่พัฒนาไม่ดี เฉพาะในช่วงต้นทศวรรษ 1980 เท่านั้นที่ผู้ประกอบระบบเริ่มรู้สึกอับอายเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ที่มีขนาดที่เล็กกว่า หน่วยความจำมากขึ้น และประสิทธิภาพความเร็วสูง