kalkulačka

Text hesla

kalkulačka [lat.] — jednoúčelové elektronické počítacie zariadenie určené na vykonávanie matematických operácií, ktoré na rozdiel od počítača nie je schopné modifikovať vlastné programy. Predchodcom kalkulačky je kalkulátor (calculator; počítací stroj) – mechanické zariadenie určené na sčitovanie, odčitovanie a obmedzený rozsah ďalších logických operácií. Jeho začiatky siahajú do staroveku, keď sa na počítanie používal abakus pozostávajúci z drevených alebo z hlinených doštičiek, do ktorých sa ukladali kamienky (latinsky calculi; odtiaľ názov) vyjadrujúce jednotky príslušného rádu. Z abakusov sa vyvinuli počítadlá s guľôčkami na nitiach, drôtoch alebo na tyčiach, pričom jednotky sa v stredoveku už vyjadrovali pomocou doštičiek (latinsky apices) s vyobrazením príslušných číslic a zápis čísel pomocou rímskych číslic bol postupne nahradený arabskými číslicami. Všeobecne používanie počítadla pretrvalo až do polovice 20. stor. (jednou z podôb abakusu je guľôčkové počítadlo používané ako učebná pomôcka v prvých ročníkoch základných škôl).

R. 1614 zverejnil škótsky matematik J. Napier matematickú metódu (→ Napierov logaritmus), pomocou ktorej sa operácie násobenia a delenia previedli na operácie sčitovania a odčitovania a na jej základe 1617 zostrojil počítadlo (tzv. Napierove kosti), ktoré sa stalo v Európe veľmi obľúbeným a používalo sa až do 60. rokov 20. storočia. Napierovu metódu použili 1622 britskí matematici William Oughtred (*1574, †1660) a Edmund Gunter (*1581, †1626) na zostrojenie posuvného logaritmického pravítka, ktoré 1850 dôstojník francúzskeho delostrelectva Victor Mayer Amédée Mannheim (*1831, †1906) doplnil posuvným ukazovateľom (v tejto podobe sa logaritmické pravítko používalo do 70. rokov 20. storočia).

Súbežne sa však začali vyvíjať mechanické počítacie stroje. Jeden z prvých pokusov predstavoval mechanický počítací stroj nemeckého konštruktéra a mechanika Wilhelma Schickarda (*1592, †1635), ktorého nedokončený prototyp bol však pri požiari zničený (jeho rekonštrukcia sa uskutočnila v 60. rokoch 20. storočia na základe jeho listov z 1623 – 24 opisujúcich vynález). Za konštruktéra prvého mechanického počítacieho stroja je považovaný B. Pascal, ktorý 1645 predstavil verejnosti mechanický počítací stroj Pascaline. Jeho ozubené kolieska otáčajúce číslicovým valcom vnútri stroja vykonávali operácie sčitovania a odčitovania, nie však násobenia a delenia. R. 1694 zostrojil G. W. Leibniz počítací stroj vykonávajúci všetky štyri základné aritmetické operácie. Jeho súčasťou bolo teleso cylindrického tvaru so stupňovito usporiadanými výbežkami rôznej dĺžky, ktoré bolo otáčané kľukou a umožnilo urýchliť opakujúce sa elementárne počtové operácie potrebné na získanie výsledkov násobenia a delenia. Pascalov a Leibnizov počítací stroj sa stali základom mnohých ďalších počítacích zariadení vyvinutých v 18. storočí, až do konca 18. storočia však boli skôr kuriozitou ako zariadením na bežné používanie. R. 1786 Johann Helfrich von Müller (*1746, †1830) publikoval návrh tzv. diferenčného stroja na výpočet hodnôt polynómu na základe rozdielu (diferencie) medzi hodnotami funkcie v definovaných bodoch, ktorý sa však pre nedostatok financií nezrealizoval.

Rýchly rozvoj mechanických počítacích strojov nastal počas priemyselnej revolúcie v 18. a 19. storočí. Prvý sériovo vyrábaný mechanický počítací stroj s názvom Arithmometer, ktorý sa začal vyrábať 1851, zostrojil 1820 francúzsky vynálezca Charles Xavier Thomas de Colmar (*1785, †1870). Na zdokonaľovaní počítacích strojov sa podieľali mnohí konštruktéri, napr. švédsky inžinier Willgodt Theophil Odhner (*1845, †1905), ruský matematik Pafnutij Ľvovič Čebyšev (*1821, †1894), americký vynálezca W. S. Burroughs a švajčiarsky konštruktér Otto Steiger (*1858, †1923). R. 1834 Ch. Babbage skonštruoval prototyp diferenčného počítacieho stroja, ale zostrojiť univerzálny stroj (→ analytický stroj; anglicky analytical engine) schopný vykonávať akékoľvek výpočty (mal byť poháňaný parným strojom a riadený programom uloženým na diernych štítkoch) sa mu nepodarilo, sformuloval však dodnes platné základné princípy programového riadenia počítačov. Prvý počítací stroj, v ktorom ako nosič informácií slúžil dierny štítok, vyvinul H. Hollerith (1882; 1890 použitý pri sčítaní ľudu v USA). R. 1887 zostrojil americký mechanik Dorr Eugene Felt (*1862, †1930) kalkulátor (tzv. comptometer), v ktorom sa na vkladanie čísel používali tlačidlá s číslicami, pričom na vloženie každého čísla daného rádu sa musel použiť osobitný súbor tlačidiel s číslicami. V sčítacom stroji Dalton Adding Machine, ktorý 1902 vyvinul James Lewis Dalton (*1866, †1926), sa pre všetky čísla používal už len jeden súbor tlačidiel s číslicami.

Ďalší vývoj kalkulačiek bol úzko spätý s rozvojom informatiky a s vývojom počítačov, preto nemožno vždy jednoznačne odlíšiť kalkulačku a počítač na základe ich definovanej odlišnosti (počítač je skonštruovaný tak, aby sa jeho programy dali modifikovať, kým kalkulačky majú vopred určené nemenné špecifické funkcie), napr. niektoré druhy kalkulačiek pracujú s podporou programovacích jazykov, t. j. sú podobné ako programovateľné počítače. S vývojom nových technológií, súčiastok (elektrónok, tranzistorov) a zariadení (napr. sálových počítačov) i zdrojov elektrickej energie sa v 40. rokoch 20. storočia začal vývoj elektrónkových a v 50. rokoch 20. storočia tranzistorových kalkulačiek (1954 vyvinula spoločnosť IBM prvú kalkulačku pracujúcu na báze tranzistorov). R. 1954 vyvinula japonská firma Casio (založená 1946) prvú stolovú kalkulačku založenú na reléovej technike, ďalší vývoj kalkulačiek vo viacerých spoločnostiach (napr. Sharp, Mathatronics, Canon, Olivetti, Sony, Toshiba) smeroval k ich finančnej dostupnosti a k miniaturizácii. Vynález integrovaných obvodov umožnil výrobu vreckových kalkulačiek, počítacích zariadení do ruky (prvú vreckovú kalkulačku s výstupom na dierne pásky vyvinula 1967 spoločnosť Texas Instruments), v ktorých boli stovky tranzistorov nahradené miniatúrnymi integrovanými obvodmi. V Japonsku boli prvé prenosné kalkulačky vyrobené 1970, japonská spoločnosť Sharp vyvinula 1971 cenovo dostupnú kalkulačku typu EL-8, ktorá mala vákuový fluorescenčný displej a nabíjateľné niklovo-kadmiové batérie.

Prvé programovateľné elektronické kalkulačky boli vyrobené na začiatkom 60. rokov 20. storočia (spoločnosti Mathatronics, Casio, Olivetti), v 70. rokoch 20. storočia boli nahradené menšími, ľahšími a cenovo dostupnejšími programovateľnými vreckovými kalkulačkami (spoločnosť Hewlett Packard). V ďalšom období sa technická úroveň kalkulačiek neustále zdokonaľovala napr. zavedením polovodičovej technológie CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) na výrobu pamätí a integrovaných obvodov a znásobovaním ich počtu v jednotlivých zariadeniach, znižovala sa ich energetická náročnosť (napr. použitím solárnych článkov na báze fotoelektrického javu ako zdrojov elektrickej energie) a zvyšoval sa ich spotrebiteľský komfort (napr. používaním tmavých čísel na sivom pozadí displeja; asi od 1970). Od polovice 80. rokov 20. storočia sa vyrábajú kalkulačky, ktoré spracúvajú výpočty zadaní obsahujúcich symboly a riešia kvadratické rovnice. Prvá grafická kalkulačka (kalkulačka s grafickým displejom) bola vyvinutá 1985 spoločnosťou Casio. Od obdobia prelomu 20. a 21. storočia sa hranica medzi grafickými kalkulačkami a vreckovým počítačom nedá vymedziť. Moderné kalkulačky môžu integrovať, riešiť diferenciálne rovnice, spracúvať text a možno ich pripojiť k iným zariadeniam (ku kalkulačkám alebo k počítačom), na druhej strane osobné počítače, vreckové počítače (napr. PDA) a smartfóny obsahujú program, ktorý napodobňuje vzhľad a funkčnosť kalkulačiek.

Zverejnené v marci 2017.

Kalkulačka [online]. Encyclopaedia Beliana, ISBN 978-80-89524-30-3. [cit. 2023-01-27]. Dostupné na internete: https://beliana.sav.sk/heslo/kalkulacka