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帕斯卡計算機(jī)成第一臺受專利保護(hù)的計算機(jī) 歷史價值斐然

2021-01-08 11:50:35來源:科技日報  

1642年,年僅19歲的法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家布萊茲·帕斯卡(Blaise Pascal,1623-1662年)發(fā)明了一種機(jī)械計算機(jī),它能夠?qū)崿F(xiàn)自動進(jìn)位,可進(jìn)行加減乘除4種運(yùn)算,史稱帕斯卡計算機(jī)(Pascal’s arithmetic machine,也被稱為Pascaline,以下簡稱帕斯卡機(jī))。帕斯卡機(jī)享有諸多第一:它是第一臺投入生產(chǎn)的計算機(jī)、第一臺商用計算機(jī)、第一臺受專利保護(hù)的計算機(jī)、第一臺被寫入百科全書的計算機(jī)等,其歷史價值不言而喻。

帕斯卡研發(fā)計算機(jī)的初衷,是為了減輕父親繁重的稅務(wù)計算負(fù)擔(dān)。

當(dāng)時,法國流通三種貨幣單位:里弗(livre)、蘇(sol)、德尼厄爾(denier),1里弗等于20蘇,1蘇等于12德尼厄爾,這極大增加了財稅工作的計算量和復(fù)雜度。帕斯卡的計算機(jī)從設(shè)想到定型,至少經(jīng)歷三代大幅改進(jìn):“如果您想了解這臺機(jī)器的發(fā)明,我可以欣然地告訴您,它目前呈現(xiàn)的樣子,和我一開始的嘗試截然不同。最初的那臺機(jī)器,無論在材料還是形式上,都與現(xiàn)在的不同,盡管很多人會喜歡它,但它并不能令我完全滿意。在不斷改進(jìn)它的過程中,我不知不覺中又制作出了第二種類型,但我依然覺得不夠方便,無法接受。為了加以修正,我又設(shè)計了第三種,它帶有簧片,結(jié)構(gòu)上也非常簡單……在很多人的要求下,我用它運(yùn)行了好幾次,始終運(yùn)轉(zhuǎn)良好。”

帕斯卡的設(shè)計思路能夠迅速落地,轉(zhuǎn)化為模型,顯然得到了當(dāng)?shù)毓そ车闹С帧K麑懙溃?ldquo;要不是得益于一位工人的幫助,我的一切理論設(shè)想都無法實(shí)現(xiàn),他的手藝極其高超,按照我告訴他的尺寸和比例,用銼刀和錘子,把機(jī)器的零件一一加工出來。”與帕斯卡合作的工人不止一人,不過,他并沒有提及他們的名字或所屬行會。但不難猜想,這些工人應(yīng)該來自金匠或鐘表作坊。

帕斯卡和工匠的關(guān)系是微妙的。研發(fā)道路上的種種困難沒有將其擊垮,而擊垮他的恰恰是工匠。根據(jù)他的記載,就在研發(fā)進(jìn)行了幾個月之后,魯昂街頭已經(jīng)出現(xiàn)了仿品。這是一位鐘表匠在他的模型基礎(chǔ)上制造的一臺類似的機(jī)器:“他(指這位表匠)除了熟練操弄工具外毫無才華,缺乏幾何學(xué)和機(jī)械學(xué)知識……,他不過制作了一件無用的玩意兒,表面看上去是真的,外表打磨得也不錯,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)很差,根本無法使用。”他接著寫道,當(dāng)時人們并不了解這臺機(jī)器的用途,只是覺得新奇,一位收藏家甚至將它買下,放到了自己的珍奇屋里。整件事讓帕斯卡感覺異常絕望,甚至產(chǎn)生了放棄的想法:“這個小怪胎(cepetit avorton)的出現(xiàn),讓我灰心到了極點(diǎn),繼續(xù)完成模型的熱情頓時冷卻了,我遣散了所有的工人(tous les ouvriers,表明與他合作的工匠不止一個),決定放棄整個計劃,因?yàn)槲乙庾R到,還會出現(xiàn)這樣膽大妄為的人,他們會利用這個新想法制造仿冒品,在公眾面前摧毀這個新生事物的使用價值。”

通過這段自白不難發(fā)現(xiàn),在研究計算機(jī)的過程中,帕斯卡的動機(jī)已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)變。如果研制計算機(jī)僅僅是為了幫助父親解決稅務(wù)計算上的麻煩,他大可繼續(xù)完成發(fā)明,而不必理會他人拙劣的仿制品。顯然,此時帕斯卡已經(jīng)將計算機(jī)當(dāng)作了自己智力勞動的結(jié)晶,剽竊行為不僅讓他深受侮辱,而且將會摧毀人們對于計算機(jī)器這種新事物的信心(當(dāng)然,也會直接影響帕斯卡機(jī)未來的銷路)。

帕斯卡不知道的是,一個多世紀(jì)前佛羅倫薩和威尼斯的工匠們,已經(jīng)發(fā)展出了某種制度性的保障,以確保這種智力勞動(如今被稱為知識產(chǎn)權(quán))不會被隨意侵犯。好在當(dāng)時法國的大法官塞吉耶知道這種專利保護(hù)制度。帕斯卡的朋友送給了他一臺樣機(jī),他十分喜歡,鼓勵帕斯卡進(jìn)一步改良機(jī)器,并承諾在法律上給予新發(fā)明保護(hù)。正是有了這一承諾,帕斯卡才得以繼續(xù)計算機(jī)的開發(fā)工作。這也是他專門寫了一篇致塞吉耶的獻(xiàn)詞的原因。1649年5月22日,“特許狀”正式頒布。它規(guī)定,未經(jīng)帕斯卡本人允許,任何工匠不得擅自仿制該機(jī)器或制作類似的改進(jìn)機(jī)型,外國人也不得在法國土地上出售或展示該機(jī)器,違者將處以3000里弗的罰款,其中的三分之一歸帕斯卡所有。帕斯卡應(yīng)該是最初擁有現(xiàn)代意義上發(fā)明專利的學(xué)者之一,而帕斯卡機(jī)也成為了第一臺受到專利保護(hù)的計算機(jī),它的研發(fā)過程無意中推動了現(xiàn)代專利制度的完善。

責(zé)任編輯:hnmd003

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