Integrador Lukyanov, O Cómo En La URSS Aprendieron A Resolver Ecuaciones Diferenciales Con Agua - Vista Alternativa

Integrador Lukyanov, O Cómo En La URSS Aprendieron A Resolver Ecuaciones Diferenciales Con Agua - Vista Alternativa
Integrador Lukyanov, O Cómo En La URSS Aprendieron A Resolver Ecuaciones Diferenciales Con Agua - Vista Alternativa

Vídeo: Integrador Lukyanov, O Cómo En La URSS Aprendieron A Resolver Ecuaciones Diferenciales Con Agua - Vista Alternativa

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Vídeo: Transformación de una ecuación diferencial de orden n a un sistema de n ecuaciones 1 2024, Mayo
Anonim

Desde hace tiempo se sabe que la ciencia soviética estaba llena no solo de gente inteligente, sino también de gente creativa. Esta tendencia no ha escatimado a los desarrolladores en el campo de las tecnologías de la información y la computación. Por supuesto, no hay nada fuera de lo común en el hecho de que fue en la URSS donde se inventó el primer dispositivo del mundo que resolvía ecuaciones diferenciales parciales. Otra cosa llama la atención en este descubrimiento: todas las operaciones de computación en esta máquina fueron realizadas … por agua.

La historia de un invento tan impresionante se remonta a la lejana década de 1920, cuando un joven especialista, graduado de la Facultad de Ingeniería Civil Vladimir Lukyanov, fue enviado a un proyecto de construcción a gran escala: la construcción de las vías del tren Troitsk-Orsk y Kartaly-Magnitnaya (hoy, Magnitogorsk). Allí se enfrentó al problema de la calidad del trabajo lenta e insuficiente: los constructores recibieron solo palas, picos y carretillas como herramientas, es decir, no se proporcionó equipo serio. Además, todo el trabajo con hormigón se llevó a cabo exclusivamente en verano, pero esto no salvó la aparición regular de grietas.

La construcción de ferrocarriles estuvo acompañada de muchos problemas
La construcción de ferrocarriles estuvo acompañada de muchos problemas

La construcción de ferrocarriles estuvo acompañada de muchos problemas.

En busca de una solución al problema de las grietas en el hormigón, Lukyanov planteó la suposición de que su origen está asociado con el régimen de temperatura en la mampostería. La comunidad científica reaccionó sin entusiasmo a esta hipótesis, pero esto no detuvo al joven científico. Pronto se dio cuenta de que la distribución de los flujos de calor se calcula utilizando relaciones complejas entre la temperatura y las propiedades del hormigón, que sufren transformaciones con el tiempo. A su vez, estas relaciones se expresan en forma de las denominadas ecuaciones diferenciales parciales.

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Pero en el momento de sus búsquedas, a finales de la década de 1920, no existían métodos lo suficientemente rápidos y de alta calidad para realizar cálculos de este tipo. Luego, el propio Lukyanov retoma la solución del problema que se le plantea. Para ello, recurre a los trabajos de destacados científicos de los últimos años: los académicos A. N. Krylov, creador de un integrador para la resolución de ecuaciones diferenciales ordinarias de cuarto orden., N. N. Pavlovsky, especialista en hidráulica, y M. V. Kirpichev, especialista en ingeniería térmica. Habiendo logrado sintetizar correctamente las ideas individuales de sus predecesores, Lukyanov finalmente encuentra un mecanismo probable para resolver este complejo problema.

Vladimir Lukyanov es ingeniero civil. inventó la computadora
Vladimir Lukyanov es ingeniero civil. inventó la computadora

Vladimir Lukyanov es ingeniero civil. inventó la computadora.

Sólo en 1936, el científico logró montar un dispositivo que pasó a la historia como "Integrador hidráulico de Lukyanov". De hecho, esta invención es la primera máquina informática del mundo para resolver ecuaciones diferenciales parciales. Pero el integrador está impresionado no tanto por esta superioridad, sino por el hecho de que realiza todos los cálculos matemáticos utilizando … el flujo de agua.

En total, se diseñaron tres modelos de estas máquinas, cada uno de los cuales fue adaptado para resolver problemas unidimensionales, bidimensionales y tridimensionales, respectivamente. Poco a poco, el integrador Lukyanov ganó popularidad y comenzó a suministrarse no solo a las repúblicas de la Unión, sino también a los países del Pacto de Varsovia: Checoslovaquia, Polonia, Bulgaria e incluso China.

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Invención soviética única
Invención soviética única

Invención soviética única.

El dispositivo ha demostrado ser no solo eficaz sino también sencillo de utilizar y relativamente económico de fabricar. Por lo tanto, los integradores de Lukyanov se utilizaron con bastante frecuencia: en construcción de minas, geología, física térmica de la construcción, metalurgia y cohetería. En particular, recurrieron a su ayuda durante la investigación científica en el asentamiento "Mirny", cálculos durante el diseño del Canal Karakum y la línea principal Baikal-Amur.

Incluso las computadoras que aparecieron después de algún tiempo estaban lejos de ser capaces de exprimir inmediatamente el integrador hidráulico. La primera y la segunda generación de computadoras soviéticas fueron inferiores a los inventos de Lukyanov en términos de eficiencia, ya que tenían una pequeña cantidad de memoria y se distinguían por un bajo rendimiento, un conjunto limitado de equipos periféricos y un software poco desarrollado. Fue solo a principios de la década de 1980 que los integradores comenzaron a sentirse avergonzados por la nueva generación de computadoras, que tienen dimensiones más pequeñas, más memoria y alta velocidad.

El integrador de Lukyanov ha servido fielmente a la ciencia soviética durante muchos años
El integrador de Lukyanov ha servido fielmente a la ciencia soviética durante muchos años

El integrador de Lukyanov ha servido fielmente a la ciencia soviética durante muchos años.

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