La macchina aritmetica di Poleni

La prima calcolatrice meccanica inventata e realizzata in Italia è la macchina aritmetica di Giovanni Poleni. Il progetto di quest'ultimo era quello di realizzare una macchina, a modello di quella di Leibniz, che potesse però eseguire automaticamente le quattro operazioni aritmetiche, ricorrendo ad un meccanismo totalmente originale: il "traspositore a denti variabili". Questo meccanismo consente l'automazione della moltiplicazione attraverso la memorizzazione del fattore sul numeratore, evitando la necessità della continua impostazione del numero. La macchina di Poleni, inoltre, si differenzia dai dispositivi precedenti per il tentativo di rendere automatico anche il funzionamento: grazie al motore a peso, infatti, Poleni ha limitato l'intervento umano alla sola impostazione del calcolo, lasciando alla macchina l'esecuzione del lavoro.
Purtroppo l'originale della macchina è andata perduta, ma si ha una dettagliata descrizione nel volume "Miscellanea" del 1709.





La macchina presenta un telaio aperto in legno, terminante sulla sommità con una cimasa e il lato anteriore presenta una piastra quadrata fissata al telaio in modo tale che la diagonale del quadrato sia parallela alla base della macchina. Al centro della piastra è inserito un quadrante scanalato circolare, suddiviso in nove sezioni uguali e numerate da 1 a 9; in corrispondenza di ogni numero vi è un foro all'interno del quale c'è il piolo che blocca il movimento della manovella posta al centro del quadrante. Al di sopra della piastra quadrata si trova il totalizzatore composto da sei quadranti circolari disposti ad arco, ognuno dei quali presenta due finestrelle per la visualizzazione del numeratore. Al di sopra del numeratore si trova un'altra manovella che comanda, attraverso le tre ruote dentate situate sul lato posteriore, lo spostamento degli ingranaggi per la selezione del numeratore nelle operazioni di moltiplicazione e divisione. L'elemento centrale della macchina è costituito dal traspositore a ruota con numero variabile di denti, ovvero una ruota i cui denti sono spostabili manualmente in modo tale da permettere la selezione della ruota dentata del numeratore da ingranare. Il funzionamento della macchina è azionato da un motore a peso, costituito da una corda, avvolta su un cilindro, alla quale è appeso un peso per mezzo di un sistema di pulegge.
Per utilizzarla bisogna caricare il motore a peso avvolgendo la corda sul cilindro e impostare la cifra da operare utilizzando il piolo da infilare nei fori del quadrante e la manovella sul quadrante. Successivamente, bisogna selezionare manualmente i denti del traspositore per l'impostazione delle rotelle dei totalizzatori da ingranare e liberare la caduta del peso. L'unico problema è il fatto che la macchina può compiere le operazioni su numeri al massimo di tre cifre.
La macchina di Poleni conobbe in Europa una certa notorietà nei decenni successivi: infatti, è descritta e raffigurata nel "Theatrum Arithmetico-Geometricum" di Jacob Leupold e in "Versuch einer Geschichte der Rechenmaschine" di Johann Bischoff.