چرا لوکیانف در اتحاد جماهیر شوروی یک انتگرالگر هیدرولیک روی آب ایجاد کرد؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

مدتهاست که شناخته شده بود که علم شوروی نه تنها پر از افراد باهوش، بلکه افراد خلاق نیز بود. این روند به توسعه دهندگان حوزه فناوری اطلاعات و محاسبات رحم نکرده است. البته، هیچ چیز غیرعادی در این واقعیت وجود ندارد که در اتحاد جماهیر شوروی بود که اولین دستگاه جهان اختراع شد که معادلات دیفرانسیل جزئی را حل می کرد. نکته دیگر در این کشف قابل توجه است: تمام عملیات محاسباتی در این ماشین … توسط آب انجام شده است.

تاریخچه چنین اختراع چشمگیری به دهه 1920 دور برمی گردد، زمانی که یک متخصص جوان، فارغ التحصیل دانشکده مهندسی عمران ولادیمیر لوکیانف، به یک پروژه ساختمانی در مقیاس بزرگ - ساخت ترویتسک-اورسک و کارتالی- فرستاده شد. خطوط راه آهن Magnitnaya (امروز - Magnitogorsk). او در آنجا با مشکل کند و ناکافی بودن کار مواجه شد: سازندگان فقط بیل، کلنگ و چرخ دستی به عنوان ابزار دریافت می کردند، یعنی تجهیزات جدی تهیه نمی شد. علاوه بر این، تمام کارهای بتن به طور انحصاری در تابستان انجام شد، اما این امر از ظاهر منظم ترک ها جلوگیری نکرد.

در جستجوی راه حلی برای مشکل ترک های بتن، لوکیانوف این فرض را مطرح کرد که منشا آنها با رژیم دما در سنگ تراشی مرتبط است. جامعه علمی بدون شور و شوق به این فرضیه واکنش نشان داد، اما این مانع این دانشمند جوان نشد. او به زودی متوجه شد که توزیع شارهای حرارتی با استفاده از روابط پیچیده بین دما و خواص بتن محاسبه می شود که در طول زمان دستخوش دگرگونی می شوند. به نوبه خود، این روابط در قالب معادلات دیفرانسیل جزئی به اصطلاح بیان می شوند.

فقط در زمان جستجوهای آنها، در پایان دهه 1920، هیچ روش به اندازه کافی سریع و با کیفیت برای انجام محاسبات از این نوع وجود نداشت. سپس خود لوکیانوف راه حل مشکلی را که برای خود مطرح کرده است در نظر می گیرد. برای انجام این کار ، او به کارهای دانشمندان برجسته سالهای گذشته روی می آورد: آکادمیسین A. N. Krylov - خالق یک انتگرالگر برای حل معادلات دیفرانسیل معمولی مرتبه 4. ، N. N. Pavlovsky ، متخصص هیدرولیک و M. V. مهندسی حرارت. لوکیانف که توانست به درستی ایده های فردی پیشینیان خود را ترکیب کند، سرانجام مکانیسمی ممکن برای حل این مشکل پیچیده پیدا می کند.

تنها در سال 1936، دانشمند موفق به مونتاژ دستگاهی شد که در تاریخ به عنوان "ادغام کننده هیدرولیک لوکیانوف" ثبت شد. در واقع این اختراع اولین ماشین محاسباتی جهان برای حل معادلات دیفرانسیل جزئی است. اما انتگرالگر نه چندان تحت تأثیر این برتری، بلکه از این واقعیت است که تمام محاسبات ریاضی را با کمک … جریان آب انجام می دهد.

در مجموع سه مدل از این ماشین ها طراحی شد که هر کدام به ترتیب برای حل مسائل یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی سازگار بودند. به تدریج، ادغام کننده لوکیانوف محبوبیت پیدا کرد و نه تنها به جمهوری های اتحادیه، بلکه به کشورهای پیمان ورشو - چکسلواکی، لهستان، بلغارستان و حتی چین نیز عرضه شد.

ثابت شده است که این دستگاه نه تنها مؤثر است، بلکه استفاده از آن آسان است و ساخت آن نسبتاً ارزان است.بنابراین، یکپارچه سازهای لوکیانف به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفتند - در ساخت و ساز معدن، زمین شناسی، فیزیک حرارتی ساختمان، متالورژی، و موشک. به ویژه ، آنها در طول تحقیقات علمی در شهرک "میرنی" ، محاسبات در هنگام طراحی کانال Karakum و خط اصلی بایکال آمور به کمک آنها متوسل شدند.

حتی رایانه‌هایی که بعد از مدتی ظاهر شدند، نمی‌توانستند بلافاصله یکپارچه‌ساز هیدرولیک را بیرون برانند. نسل اول و دوم کامپیوترهای شوروی از نظر کارایی پایین تر از اختراعات لوکیانف بودند، زیرا آنها حافظه کمی داشتند و با عملکرد کم، مجموعه محدود تجهیزات جانبی و نرم افزار توسعه ضعیف متمایز می شدند. تنها در اوایل دهه 1980 بود که یکپارچه‌سازها نسبت به رایانه‌های نسل جدید که ابعاد کوچک‌تر، حافظه بیشتر و عملکرد پرسرعت دارند، احساس خجالت کردند.