Leonardo Torres Quevedo[editar]

Leonardo Torres Quevedo
	Inženýr - Vynálezce
Narození	28. prosince 1852
Úmrtí	18. prosince 1936
Národnost	Španěl
Náboženství	Katolická církev

Biografie[editar]

Narodil se 28. prosince 1852 v Santa Cruz de Iguña, Molledo, v Kantábrii. Jeho otec Luis Torres Vildósola y Urquijo byl silniční inženýr v Bilbau, kde pracoval jako železniční technik. Tam jeho rodina pobývala, ačkoliv také strávili dlouhou dobu na pozemku v horách La Montaña, zejména když otec řídil výstavbu železničního mostu Santander v Alar del Rey. Jeho matkou byla Valentina de Quevedo y Maza a jeho prarodiči z matčiny strany byli José Manuel de Quevedo a Apolinaria de la Maza y Escalera. Prarodiči z otcovy strany byli José Luis Torres Vildósola a Cayetana María de Urquijo. Během svého dětství byl dlouhou dobu oddělen od svých rodičů z důvodu jejich pracovních cest. Proto se o něj staraly dámy z Barrenechea, příbuzné otce, které ho prohlásili za dědice otcova majetku, což usnadnilo jeho budoucí nezávislost.

Vystudoval střední školu na Institutu sekundárního vzdělávání v Bilbau a později odešel do Paříže, na Vysokou školu bratří křesťanské nauky a během dvou let (1868-1869) studium dokončil. Kvůli přeložení otce se rodina přestěhovala do Madridu v roce 1870. Následující rok začal studovat na škole sboru stavebních inženýrů. V roce 1873 dočasně přerušil studia, aby se dobrovolně přihlásil k obraně Bilbaa, které bylo během třetí války v Carlistu obklíčeno vojáky carlisty. Jakmile byl stavba Bilbao postaven, 2. května 1874 se vrátil společně k jeho bratrovi do Madridu, kde on dokončil jeho studia v 1876, být čtvrtý jeho povýšení.

Svou kariéru začal ve stejné železniční společnosti, kde pracoval jeho otec, později se však vydal na dlouhou cestu Evropou, aby viděl první vědecké a technické pokroky na vlastní oči, zejména v oblasti elektřiny. Po návratu do Španělska se usadil v Santander, kde sám hradil svou práci a zahájil studijní a výzkumnou činnost, kterou neopustil. Jeho prvním výtěžkem vyšetřování byla jeho první vědecká práce, kterou vydal v roce 1893. 16. dubna 1885 se oženil v Portolíně s Luz Polanco y Navarro, se kterou měl 8 dětí (Leonardo a Julia, kteří bohužel zemřeli mladí, Luz, Valentina, Luisa, Gonzalo, Leonardo a Fernando). Na svých prvních trajektech pracoval v roce 1887 a představil je v roce 1890 ve Švýcarsku, kde nebyly přijaty.

V roce 1889 se usadil v Madridu a podílel se na svém společenském, literárním a vědeckém životě. Předkládá svou Memoria sobre las máquinas algébricas Královské akademii fyzikálních a přírodních věd. V roce 1895 představil Sur les machines algébriques na kongresu v Bordeaux a v roce 1900 Machines a calculer na Akademii věd v Paříži.

Z práce, kterou v těchto letech provedlo Athenaeum, byla v roce 1901 vytvořena Laboratoř Aplikované Mechaniky, později Laboratoř Automatiky; Laboratoř se věnovala výrobě vědeckých přístrojů. Ve stejném roce Torres vstoupil do Královské akademie fyzikálních a přírodních věd v Madridu s přednáškou o algebraických strojích. O pět let později se stal předsedou této akademie. V roce 1910 mezi laboratorními pracemi vyniká magnetograf od Gonzalo Brañase, rentgenový spektrograf Cabrera a Costa a mikrotom a panmikrotom Santiago Ramón y Cajal.

Jeho vynálezy[editar]

Aeronautika

V roce 1902 představil Leonardo Torres Quevedo na Akademii věd v Kantabrii a v Paříži projekt nového typu vzducholodi, který vyřešil závažný problém pozastavení oplatky zahrnutím interního rámce flexibilních kabelů, který dodal vzducholodě tuhost účinkem vnitřního tlaku.

V roce 1904 byl jmenován ředitelem leteckého zkušebního centra zaměřeného na technické a experimentální studium problému letecké navigace a směru dálkového manévrování motoru.

V roce 1905 (s pomocí kapitána Alfreda Kindelána) řídil Torres Quevedo výstavbu první španělské vzducholodi v armádní vojenské letecké službě, vytvořené v roce 1896 a umístěné v GuadalajaŘE. Končí s velkým úspěchem a nová vzducholoď, Španělsko, provádí četné výstavní a zkušební lety. Snad nejdůležitější novinkou v této vzducholodě bylo vyrobit trilobálový balón tak, aby to zvýšilo bezpečnost.

V důsledku této skutečnosti začíná spolupráce mezi Torres Quevedou a francouzskou společností Astra, která přišla na koupi patentu s postoupením práv rozšířených na všechny země kromě Španělska, aby se umožnila výstavba vzducholodi v zemi. V roce 1911 tak začala výroba vzducholodí známých jako Astra-Torres. Některé exempláře byly získány francouzskou a anglickou armádou od roku 1913 a použity během první světové války, ve velmi rozmanitých úkolech, zejména v oblasti námořní ochrany a inspekce.

V roce 1918 navrhl Torres Quevedo ve spolupráci s technikem Emilio Herrera Linares transatlantickou vzducholoď, kterou nazvali Hispania, která dosáhla patentového statusu, aby provedla první atlantický letecký přechod ze Španělska. Kvůli problémům s financováním byl projekt zpožděn a byli to Britové John William Alcock a Arthur Whitten Brown, kteří překročili Atlantický nonstop z Newfoundlandu do Irska v dvoumotorovém dvouplošníku Vickers Vimy za 16 hodin a 13 minut.

Trajekty

Experimentování Torres Quevedy v oblasti trajektů nebo lanovek začalo velmi brzy během jeho pobytu v jeho rodném městě Molledo. Tam, v roce 1887, postavil ve svém domě první trajekt, který nazval „trajektem Portolín“, aby zachránil kapku asi 40 metrů: asi 200 metrů na délku a zvířecí trakci, pár kráv a židli jako způsob oplatky.15 Tento experiment byl základem pro uplatnění jeho prvního patentu, který by v ten samý rok, 17. září, požadoval: lanovou lanovku s více kabely, 16, se kterou dosáhl bezpečnostního koeficientu vhodného pro dopravu lidí a nejen věcí.15 Později postavil tzv. trajekt Leon, větší, již s motorem, který se však stále používal výhradně k přepravě materiálů, nikoli lidí.

Španělský Aerocar, který protíná Niagarské vodopády. Byl navržen Torresem Quevedo a byl slavnostně otevřen v roce 1916 a dodnes slouží.

V letech 1887 až 1889 požádal o udělení patentu v jiných zemích, jako je Německo, Francie, Velká Británie nebo Švýcarsko.15 V roce 1890 představil svůj trajekt ve Švýcarsku, zemi, která se o tuto dopravu velmi zajímala kvůli své orografii a která již používala lanovky pro přepravu obalů, ale jeho projekt byl odmítnut, což švýcarskému tisku umožnilo určité ironické komentáře. Jednalo se o první studii, která byla provedena na stavbě horské lanovky na světě, na lince Klimsenhorn-Pilatus Kulm.17 Po tomto selhání se rozhodl věnovat algebraickým strojům a v roce 1903 obnovil své projekty, protože Patent vypršel 15. února 1904.15 Připravil několik projektů v San Sebastiánu a Zaragoze a v roce 1907 postavil první trajekt vhodný pro veřejnou dopravu osob, na hoře Ulía v San Sebastiánu. Bezpečnostní problém byl vyřešen důmyslným systémem vícenásobné podpory kabelů, který uvolnil kotvy z jednoho konce, který byl nahrazen protizávažími. Výsledný design byl velmi robustní a dokonale odolával porušení jednoho z podpůrných kabelů. Projekt provedla společnost Engineering Studies and Works Society of Bilbao, která úspěšně stavěla další trajekty v Chamonix, Rio de Janeiro a dalších místech.

Je to však bezpochyby španělský aeroklub v Niagarských vodopádech v Kanadě, který mu dal v této oblasti činnosti největší slávu, i když z vědeckého hlediska to není nejdůležitější. 550 metrů dlouhý trajekt je téměř vodorovná lanová dráha (rozdíl ve výšce mezi dvěma extrémy je jeden metr), který spojuje dva různé body na kanadském pobřeží v ohybu v řece Niagara známé jako Whirlpool (Whirpool) . Jde rychlostí asi 7,2 km / h (120 m / min). Kabelová zátěž přes trasu je devět tun, s koeficientem bezpečnosti kabelů 4.6.18. Byl postaven v letech 1914 až 1916 jako španělský projekt od začátku do konce: navržen Španělem, postavený španělskou společností s Španělské hlavní město (Niagara Spanish Aerocar Co. Limited); bronzová deska, umístěná na monolitu u vchodu do přístupové stanice, připomíná tuto skutečnost: «Španělská letecká trajekt Niagara. Leonardo Torres Quevedo (1852–1936)». Byl slavnostně otevřen 15. února 1916 a oficiálně otevřen 8. srpna 1916, další den byl otevřen veřejnosti; Trajekt, s malými úpravami, je stále aktivní dnes, aniž by došlo k nehodě, která by stála za zmínku ve století služeb, což představuje turistickou a kinematografickou přitažlivost velké popularity.

Dálkové ovládání: Telekino

Roku 1903 Torres Quevedo představil Telekino ve Francouzské akademii věd,kde popsal činnost stroje a následně demonstroval, jak funguje. Ve stejném roce získal patent ve Francii, Španělsku, Velké Británii a Spojených státech.

Telekino se skládalo z mechanismu, který vykonával příkazy přenášenými hertzovými vlnami. Bylo to první rádiové adresové zařízení na světě a patřilo mezi první dálkového ovládání, hned vedle Nikola Tesly.

Za přítomnosti Alfonse XIII. a velkého davu, dne 7. listopadu 1905 úspěšně předvedl tento vynález v přístavu Bilbao tím, že navigoval loď z pobřeží. O 19 let později se ho pokusil použít na střely a torpéda, ale kvůli nedostatku financí musel projekt ukončit.

Analogové výpočetní stroje

Analogové výpočetní stroje hledají řešení matematických rovnic jejich převodem do fyzikálních jevů. Čísla jsou reprezentována fyzikálními veličinami, což mohou být rotace určitých os, potenciálů, elektrických nebo elektromagnetických stavů atd. Matematický proces je v těchto strojích přeměněn na provozní proces určitých fyzikálních veličin, který vede k fyzikálnímu výsledku, který odpovídá hledanému matematickému řešení. Matematický problém je tedy řešen jeho fyzikálním modelem. Od poloviny devatenáctého století byla známá různá mechanická zařízení, jako integrátoři, multiplikátoři atd., nemluvě o analytickém stroji Charlese Babbage. Činnost Torrese Queveda v této oblasti začala v roce 1893 představením své práce Pojednání o algebraických strojích na Akademii exaktních fyzikálních a přírodních věd. Ve své době to bylo považováno za mimořádný úspěch v době španělského vědeckého rozkvětu.

V roce 1895 představil své Pojednání o algebraických strojích na kongresu v Bordeaux. Později v roce 1900 představil své další dílo Výpočetní stroje na Francouzské akademii věd. V nich zkoumá matematické a fyzikální analogie, které jsou základem analogického výpočtu nebo celistvých veličin, a jak mechanicky stanovit vztahy mezi nimi vyjádřené matematickými vzorci. Jeho studie zahrnuje komplexní proměnné a používá logaritmickou stupnici. Z praktického hlediska ukazuje, že je nutné používat nekonečné mechanismy, jako jsou rotující disky, tak aby variace proměnných byly neomezené v obou směrech.

V praktické oblasti postavil Torres Quevedo celou řadu analogových výpočetních strojů, všechny mechanické. Jedním z nich je El Ajedrecista, představený na veletrhu v Paříži v roce 1914, považovaný za první videohru v historii. V těchto strojích jsou určité prvky, nazývané aritmofory, které jsou tvořeny pohybujícím se tělesem a indexem, který zobrazuje hodnotu pro každou jeho polohu. Pohybující se těleso je disk nebo odstupňovaný buben, který se točí kolem své osy. Úhlové posuny jsou úměrné logaritmům reprezentovaných veličin.

Použitím různých prvků tohoto typu se nastavuje stroj pro řešení algebraických rovnic: řešení rovnic s osmi výrazy, získávání jejích kořenů, i složitých, s přesností na tisícinu. Součástí tohoto stroje je tzv. „Nekonečné vřeteno“ mechanicky velmi složité, které umožňuje mechanicky vyjádřit vztah y = log (10 ^ x + 1), s cílem získat logaritmus součtu jako součet logaritmů . Protože se jedná o analogový stroj, proměnná může procházet jakoukoliv hodnotou (nejen přednastavenými prostými hodnotami). Jakmile otáčíme všechna kola, která v polynomiální rovnici představují neznámé, konečný výsledek dává hodnoty součtu proměnných členů. Když se tento součet shoduje s hodnotou druhého prvku, kolo neznámého označuje kořen.

Pro demonstrační účely postavil Torres Quevedo také stroj k řešení rovnice druhého stupně se složitými koeficienty a integrátor. V současné době je stroj Torres Quevedo zachován v Muzeu ETS stavebních inženýrů na Polytechnické univerzitě v Madridu.

Nové hledisko: elektromechanické výpočetní stroje

Nová teorie - automatika

Torres Quevedo ve svých esejích o automatice zveřejněných poprvé v roce 1914 definuje nové odvětví strojírenství - automatiku.

Velmi mnoho příkladů těchto náhlých intervencí je uvedeno v popisech strojů, ale je zřejmé, že studium této formy automatizace nepatří do kinematiky. Takže, pokud vím, nebyl nikdy systematicky studován.

Tento nedostatek by měl být napraven přidáním automatiky jako zvláštní sekce do strojové teorie. Měla by zkoumat postupy, které lze použít pro konstrukci více či méně komplikovaných automatů.

S vývojem telekina, Torres Quevedo dospěl k závěru, že nejenže vyrobil první dálkové ovládání v historii, ale že tento stroj byl sám automatem. Stroj, který mohl samostatně fungovat, vykonávat funkce na základě zadaných příkazů v závislosti na určitých okolnostech.

Výzkum telekina bylo to, co mě nasměrovalo tímto novým směrem.

Stručně řečeno, telekino je automat, který provádí příkazy, které jsou mu zasílány pomocí bezdrátové telegrafie. Kromě toho, aby tento automat interpretoval příkazy a pracoval kdykoli požadovaným způsobem, musí zvážit několik okolností. Jeho vztahový život je tedy celkem komplikovaný.

Právě tuto novou teorii použil při vytváření své videohry El Ajedrecista.

Elektromechanický aritmometr - první počítač

Na základě tohoto závěru Torres využil možností, které nabízí tato nová věda o teorii strojů, a aplikoval ji na vývoj výpočetních strojů. Díky tomu dokázal překonat řadu obtíží, které do té doby vytvářely tyto stroje výlučně mechanickými metodami. Tam kde Charles Babbage selhal, ne kvůli nedostatku prostředků nebo talentu, dosáhl uspokojivých výsledků.

Bylo nutné, aby tomu čelil mechanický génius Babbage. Přestože tomu během dlouhých let nesmírné práce věnoval svou inteligenci, a ačkoli utratil své peníze a peníze své země, nedosáhl žádných uspokojivých výsledků.
[...]

Ale i navzdory svým velkým zásluhám, nesporným a nediskutovaným; přes jeho inteligenci, jeho nadšení a vytrvalost selhal. Jeho kresby a modely jsou zachovány v muzeu Kensington, ale je na místě se obávat, že pro nikoho nikdy užitečné nebudou.

V těchto textech o automatice Torres rozvíjí teorii toho, co bude později jeho aritmometrem: elektromechanický stroj schopný provádět výpočty samostatně se vstupním příkazovým zařízením (psací stroj), zpracovatelskou jednotkou a záznamem hodnot (systém lamel, kladek, jehel, kartáčů, elektromagnetů a spínačů) a výstupního zařízení (opět psací stroj). To je nakonec to, co „by mělo mezinárodně proslavit našeho inženýra jako vynálezce prvního počítače v současném smyslu v historii“.

Již v tomto textu popisuje Torres Quevedo nejen myšlenku sekvenčního operačního stroje pro provádění výpočtů, ale také aritmetiku s pohyblivou desetinnou čárkou, díky níž lze při výpočtech zpracovat velmi velká čísla, což tvoří první vznik myšlenky aritmetiky s pohyblivou řádovou čárkou v historii.

Filozofické hledisko: mohou stroje plnit úkoly lidí?

S výše uvedenou prací Leonardo Torres Quevedo položil základy toho, co se později nazývá umělou inteligencí, a popisuje, jak lze stroje postavit tak, aby vykonávali více úkolů, než jen těch, pro které není nutné „myslet“.

[...] věří se, že [...] operace, které vyžadují zásah mentálních schopností, nemohou být nikdy provedeny mechanicky.
[...] Pokusím se v této poznámce - z čistě teoretického hlediska - prokázat, že je vždy možné postavit automat, jehož činy, vše, závisí na určitých víceméně početných okolnostech a který dodržuje pravidla, která mohou být libovolně předepsána při výrobě.

Je zřejmé, že tato pravidla by měla být taková, aby byla dostatečná k tomu, aby kdykoli bez jakékoli nejistoty určovaly chování automatu.

V rozhovoru s Torresem Quevedem vedeným časopisem Scientific American v roce 1915 Torres Quevedo uvádí, že přinejmenším teoreticky téměř všechny operace mohou být prováděny strojem, dokonce i ty, které vyžadují zásah značné intelektuální kapacity.

Jeho eseje o automatice na druhé straně předchází formulaci experimentu „čínské místnosti“ od Johna Searleho. Descartesovo tvrzení, že automat by nikdy nebyl schopen udržovat rozumný dialog, o kterém se Alan Turing nikdy nezmínil, Torres Quevedo již projednává:

Mezi dvěma případy, které viděl Descartes, není žádný rozdíl. Nepochybně si myslel, že automat, aby mohl rozumně reagovat, by musel udělat odůvodnění sám, zatímco v tomto případě, stejně jako ve všech ostatních, by za něj předem myslel jeho tvůrce. Domnívám se, že jsem se vším, co jsem uvedl, dokázal, že teoretickou možnost určení jeho činnosti v kteroukoli danou dobu lze snadno představit pro automat, při zvážení všech okolností, které musí brát v úvahu při provádění práce, která mu byla svěřena.

S tím vším Torres Quevedo několik desítek let předbíhá teoretiky výpočetní techniky dvacátého století jako Alan Turing nebo Konrad Zuse.

Pedagogické vynálezy

V posledních letech svého života se Torres Quevedo zaměřil na oblast pedagogiky, aby prozkoumal prvky nebo stroje, které by mohly pomoci učitelům při jejich práci. Patenty na psací stroje (patenty č. 8012131, 8236932, 8615533 a 8742834), mezní stránkování návodů (patenty č. 9917635 a 9917736) a patentů promítnutelného ukazatele (patent č. 116770) 37 a výukový projektor (patent č. 117853)

Pokročilý ukazatel, také známý jako laserový ukazovátko, je založen na stínu vytvořeném neprůhledným tělem, který se pohybuje poblíž promítané desky a tento stín bych použil jako ukazatel. Za tímto účelem navrhl kloubový systém, který umožnil podle přání zpravodaje přemístit bod nebo body vedle projekční desky, což umožnilo označit oblasti zájmu v průhlednosti. Torres Quevedo tedy vyjadřuje potřebu tohoto vynálezu: „Dobře známé jako obtíže, se kterými se učitel setkává při ilustrování své řeči pomocí světelných projekcí. Musíte stát před obrazovkou a dávat pozor, abyste neskrývali promítanou postavu, abyste své studenty upozornili na podrobnosti, které je nejvíce zajímají, a ukázali jim ukazatelem.

Postavil také didaktický projektor, který vylepšil způsob, jakým byly diapozitivy umístěny na skleněné desky k promítání.

Odkazy[editar]

Reference