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帕斯卡计算机:第一台受专利保护的计算机

2021-01-08 09:27:06 整理发布   转载来源:科技日报  

1642年,年仅19岁的法国数学家、物理学家、哲学家布莱兹·帕斯卡(Blaise Pascal,1623-1662年)发明了一种机械计算机,它能够实现自动进位,可进行加减乘除4种运算,史称帕斯卡计算机(Pascal’s arithmetic machine,也被称为Pascaline,以下简称帕斯卡机)。帕斯卡机享有诸多第一:它是第一台投入生产的计算机、第一台商用计算机、第一台受专利保护的计算机、第一台被写入百科全书的计算机等,其历史价值不言而喻...《帕斯卡计算机:第一台受专利保护的计算机

1642年,年仅19岁的法国数学家、物理学家、哲学家布莱兹·帕斯卡(Blaise Pascal,1623-1662年)发明了一种机械计算机,它能够实现自动进位,可进行加减乘除4种运算,史称帕斯卡计算机(Pascal’s arithmetic machine,也被称为Pascaline,以下简称帕斯卡机)。帕斯卡机享有诸多第一:它是第一台投入生产的计算机、第一台商用计算机、第一台受专利保护的计算机、第一台被写入百科全书的计算机等,其历史价值不言而喻。

帕斯卡研发计算机的初衷,是为了减轻父亲繁重的税务计算负担。

当时,法国流通三种货币单位:里弗(livre)、苏(sol)、德尼厄尔(denier),1里弗等于20苏,1苏等于12德尼厄尔,这极大增加了财税工作的计算量和复杂度。帕斯卡的计算机从设想到定型,至少经历三代大幅改进:“如果您想了解这台机器的发明,我可以欣然地告诉您,它目前呈现的样子,和我一开始的尝试截然不同。最初的那台机器,无论在材料还是形式上,都与现在的不同,尽管很多人会喜欢它,但它并不能令我完全满意。在不断改进它的过程中,我不知不觉中又制作出了第二种类型,但我依然觉得不够方便,无法接受。为了加以修正,我又设计了第三种,它带有簧片,结构上也非常简单……在很多人的要求下,我用它运行了好几次,始终运转良好。”

帕斯卡的设计思路能够迅速落地,转化为模型,显然得到了当地工匠的支持。他写道:“要不是得益于一位工人的帮助,我的一切理论设想都无法实现,他的手艺极其高超,按照我告诉他的尺寸和比例,用锉刀和锤子,把机器的零件一一加工出来。”与帕斯卡合作的工人不止一人,不过,他并没有提及他们的名字或所属行会。但不难猜想,这些工人应该来自金匠或钟表作坊。

帕斯卡和工匠的关系是微妙的。研发道路上的种种困难没有将其击垮,而击垮他的恰恰是工匠。根据他的记载,就在研发进行了几个月之后,鲁昂街头已经出现了仿品。这是一位钟表匠在他的模型基础上制造的一台类似的机器:“他(指这位表匠)除了熟练操弄工具外毫无才华,缺乏几何学和机械学知识……,他不过制作了一件无用的玩意儿,表面看上去是真的,外表打磨得也不错,但内部结构很差,根本无法使用。”他接着写道,当时人们并不了解这台机器的用途,只是觉得新奇,一位收藏家甚至将它买下,放到了自己的珍奇屋里。整件事让帕斯卡感觉异常绝望,甚至产生了放弃的想法:“这个小怪胎(cepetit avorton)的出现,让我灰心到了极点,继续完成模型的热情顿时冷却了,我遣散了所有的工人(tous les ouvriers,表明与他合作的工匠不止一个),决定放弃整个计划,因为我意识到,还会出现这样胆大妄为的人,他们会利用这个新想法制造仿冒品,在公众面前摧毁这个新生事物的使用价值。”

通过这段自白不难发现,在研究计算机的过程中,帕斯卡的动机已经发生了转变。如果研制计算机仅仅是为了帮助父亲解决税务计算上的麻烦,他大可继续完成发明,而不必理会他人拙劣的仿制品。显然,此时帕斯卡已经将计算机当作了自己智力劳动的结晶,剽窃行为不仅让他深受侮辱,而且将会摧毁人们对于计算机器这种新事物的信心(当然,也会直接影响帕斯卡机未来的销路)。

帕斯卡不知道的是,一个多世纪前佛罗伦萨和威尼斯的工匠们,已经发展出了某种制度性的保障,以确保这种智力劳动(如今被称为知识产权)不会被随意侵犯。好在当时法国的大法官塞吉耶知道这种专利保护制度。帕斯卡的朋友送给了他一台样机,他十分喜欢,鼓励帕斯卡进一步改良机器,并承诺在法律上给予新发明保护。正是有了这一承诺,帕斯卡才得以继续计算机的开发工作。这也是他专门写了一篇致塞吉耶的献词的原因。1649年5月22日,“特许状”正式颁布。它规定,未经帕斯卡本人允许,任何工匠不得擅自仿制该机器或制作类似的改进机型,外国人也不得在法国土地上出售或展示该机器,违者将处以3000里弗的罚款,其中的三分之一归帕斯卡所有。帕斯卡应该是最初拥有现代意义上发明专利的学者之一,而帕斯卡机也成为了第一台受到专利保护的计算机,它的研发过程无意中推动了现代专利制度的完善。


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