لماذا أنشأ لوكيانوف في الاتحاد السوفياتي مكامل هيدروليكي على الماء؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

من المعروف منذ فترة طويلة أن العلم السوفييتي لم يكن مليئًا بالأشخاص الأذكياء فحسب ، بل أيضًا بالمبدعين. هذا الاتجاه لم يسلم من المطورين في مجال المعلومات وتقنيات الحوسبة. بالطبع ، لا يوجد شيء خارج عن المألوف في حقيقة أنه تم اختراع أول جهاز في العالم في الاتحاد السوفيتي وحل المعادلات التفاضلية الجزئية. شيء آخر مذهل في هذا الاكتشاف: تم تنفيذ جميع العمليات الحسابية في هذه الآلة … عن طريق الماء.

يعود تاريخ هذا الاختراع المثير للإعجاب إلى عشرينيات القرن الماضي ، عندما تم إرسال متخصص شاب ، خريج كلية الهندسة المدنية فلاديمير لوكيانوف ، إلى مشروع بناء واسع النطاق - بناء طرفي Troitsk-Orsk و Kartaly- خطوط سكة حديد Magnitnaya (اليوم - Magnitogorsk). هناك واجه مشكلة جودة العمل البطيئة وغير الكافية: لم يتلق البناؤون سوى المجارف والمعاول وعربات اليد كأدوات ، أي لم يتم توفير معدات خطيرة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تنفيذ جميع الأعمال بالخرسانة حصريًا في الصيف ، لكن هذا لم ينقذ من الظهور المنتظم للشقوق.

بحثًا عن حل لمشكلة التشققات في الخرسانة ، طرح لوكيانوف الافتراض بأن أصلها مرتبط بنظام درجة الحرارة في البناء. تفاعل المجتمع العلمي دون حماس مع هذه الفرضية ، لكن هذا لم يوقف العالم الشاب. سرعان ما أدرك أن توزيع التدفقات الحرارية يتم حسابه باستخدام العلاقات المعقدة بين درجة الحرارة وخصائص الخرسانة ، والتي تخضع لتحولات بمرور الوقت. في المقابل ، يتم التعبير عن هذه العلاقات في شكل ما يسمى بالمعادلات التفاضلية الجزئية.

فقط في وقت بحثهم ، في نهاية العشرينيات من القرن الماضي ، لم تكن هناك طرق سريعة وعالية الجودة كافية لإجراء عمليات حسابية من هذا النوع. ثم يتولى لوكيانوف نفسه حل المشكلة المطروحة على نفسه. للقيام بذلك ، يتجه إلى أعمال العلماء البارزين في السنوات الماضية: الأكاديميون A. N. Krylov - مبتكر وحدة تكامل لحل المعادلات التفاضلية العادية من الدرجة الرابعة. ، N. بعد أن تمكن من تجميع الأفكار الفردية لأسلافه بشكل صحيح ، وجد لوكيانوف أخيرًا آلية ممكنة لحل هذه المشكلة المعقدة.

فقط في عام 1936 ، تمكن العالم من تجميع جهاز تم تسجيله في التاريخ باسم "التكامل الهيدروليكي لـ Lukyanov". في الواقع ، هذا الاختراع هو أول آلة حوسبة في العالم لحل المعادلات التفاضلية الجزئية. لكن المُتكامل لم يتأثر كثيرًا بهذا التفوق ، ولكن بحقيقة أنها تجري جميع الحسابات الرياضية بمساعدة … تدفق المياه.

إجمالاً ، تم تصميم ثلاثة نماذج من هذه الآلات ، تم تكييف كل منها لحل المشكلات أحادية وثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد على التوالي. تدريجيًا ، اكتسب مكمل Lukyanov شعبية وبدأ يتم توفيره ليس فقط لجمهوريات الاتحاد ، ولكن أيضًا إلى دول حلف وارسو - تشيكوسلوفاكيا وبولندا وبلغاريا وحتى الصين.

لقد أثبت الجهاز أنه ليس فعالًا فحسب ، بل إنه سهل الاستخدام أيضًا وغير مكلف نسبيًا في التصنيع.لذلك ، تم استخدام أجهزة تكامل Lukyanov على نطاق واسع - في بناء المناجم ، والجيولوجيا ، وفيزياء البناء الحرارية ، وعلم المعادن ، والصواريخ. على وجه الخصوص ، لجأوا إلى مساعدتهم أثناء البحث العلمي في مستوطنة "ميرني" ، الحسابات أثناء تصميم قناة كاراكوم وخط بايكال أمور الرئيسي.

حتى أجهزة الكمبيوتر التي ظهرت بعد فترة لم تكن قادرة على دفع وحدة التكامل الهيدروليكي على الفور. كان الجيلين الأول والثاني من أجهزة الكمبيوتر السوفيتية أدنى من اختراعات لوكيانوف من حيث الكفاءة ، حيث كان لديهم قدر صغير من الذاكرة وتميزوا بالأداء المنخفض ، ومجموعة محدودة من المعدات الطرفية ، والبرامج سيئة التطور. في أوائل الثمانينيات فقط بدأ العاملون في الدمج يشعرون بالحرج من الجيل الجديد من أجهزة الكمبيوتر التي لها أبعاد أصغر وذاكرة أكبر وأداء عالي السرعة.