尼科拉·吉尼吉的算术操作者

要点：

尼科拉·吉尼吉-马格里尼伯爵是意大利卢卡的一位发明家，设计并制造了一台称为manipolatore aritmetico（算术操纵器）的插拨式加法器。
吉尼吉是第五次意大利科学家会议的组织委员会成员，还是1855年巴黎世界博览会和1865年都柏林国际展览会的代表。
1858年12月，吉尼吉将完成的计算器提交给accademia toscana进行审查，该机构对其给予了一般性的好评，但建议对其进行改进。

尼科拉·吉尼吉的算术操纵器

（在意大利米兰的silvio hénin先生的专业建议下创建）

在19世纪50年代（甚至更早）, 尼科拉·吉尼吉-马格里尼伯爵，一位来自意大利卢卡的贵族，设计并制造了一台简单的插拨式加法器（他称之为manipolatore aritmetico – 算术操纵器），它具有独特的设计，可以将八位数字相加，最大可达99,999,999。现在唯一幸存的设备被展示在德国波恩的阿里斯梅姆博物馆（见下图）。

尼科拉·吉尼吉的算术操纵器及其木质容器（© 阿里斯梅姆博物馆，波恩）

设备盖子上附有一个铭刻的铜制牌匾，上面刻着n. guinigi invento ed eseguı 1858（n. guinigi于1858年发明和制造）。吉尼吉甚至声称他在担任卡帕诺里市议会某项行政任务期间使用了他的manipolatore长达19年。所以他的设备可能早在1858年之前就设计好了。

随机器一起保存下来的是一份七页手稿，由发明者亲自手写，题为manipolatore aritmetico，详细描述了计算器的构造并解释了如何使用它，附有实际示例。手稿中写道：这个小机器的目的是执行加法，将其变成每个人都能轻松进行的游戏，消除了计算和携带的麻烦，始终得出正确的结果。用户只需了解数字，15分钟就足以掌握机器的操作。

1858年12月，吉尼吉将完成的计算器提交给accademia toscana。设备由两位数学家乔万尼·诺维和安东尼奥·费鲁奇检查，他们撰写了一份报告，其中总结道：这台机器因其简单性和器官的坚固性而特别值得一提…没有实质性的缺陷…但在结构上存在一些问题…。报告建议发明者对构造进行一些改进。

尼科拉·吉尼吉的算术操纵器的上视图（© 阿里斯梅姆博物馆，波恩）

吉尼吉的加法器是一个木制盒子（尺寸：37 x 38 x 18 厘米，重量：9 公斤），顶部有一个大圆形刻度盘。在大刻度盘内部有一个玻璃板，覆盖了八个小的圆形窗口，显示八个数字滚轮。齿轮、杠杆、轴和凸轮主要由黄杨木制成，但承载累加器并带有轴和其他小元件（螺钉、销子和弹簧）的内部黄铜板由黄铜或钢制成。

大表盘的周围有20个旋钮，上面刻有内圈上的数字1到20。可以通过旋钮顺时针旋转直到停止（就像旋转电话拨号盘一样）。在正面，有八个杠杆（编号1到8）突出；每个杠杆都可以被按下，但内部装置防止同时按下多个。

根据guinigi在他的手稿中描述的机器的操作方式似乎非常简单：通过一列垂直的数字进行求和，加法是按照列进行的，从右侧开始，就像会计师用纸和笔一样。按下最右边的前杠杆，并通过按下拨号盘上的相应旋钮并顺时针旋转拨号盘直到停止的方式，依次输入个位数的每个数字（忽略零）。

十位进位会自动加到下一个十位数。然后提起最右边的杠杆并按下其左边的杠杆；十位数的数字如前所述输入。然后对所有列重复该过程，结果可以在玻璃盖下的小窗口中读取。

尼科拉·吉尼吉（niccola guinigi）的manipolatore aritmetico的内部机制（© arithmeum museum, bonn）

显然，吉尼吉意识到他的机器在出现进位时会发生堵塞（就像大多数以前和同时代的计算器一样），例如，在将1加到99999时。正面的两个黄铜按钮被指定为防堵塞装置。该机器还缺少（与当时大多数计算器一样）一个非常重要的设备——归零装置。要重置计数器轮，操作员必须从最右边的轮开始，将每个累加器加上10的补码。

吉尼吉在他的手稿中写道：“打算再次制造[这台机器]，使用金属和更精确的方式，但由于缺乏意愿和时间不足……用新设计的金属制造它仅仅是一个愿望，我认为永远只是一个愿望。”因此，显然上述设备仅仅是一个原型，并没有进一步发展和推广。

那么，发明家尼科拉·吉尼吉是谁？奇怪的是，关于他的信息非常少。

尼科拉·吉尼吉-马格里尼伯爵出生于1818年，位于中部意大利托斯卡纳大区的布尔邦-帕尔马公国的卢卡。他是一位富有且有权力的卢卡著名家族的最后后裔之一。吉尼吉最著名的祖先是保罗·吉尼吉（1372-1432），他统治卢卡从1400年一直到1430年。

尼科拉·吉尼吉是当地贵族的一员，思想自由且持进步思想，并积极参与卢卡的公共生活。他是1843年意大利科学家第五次会议的组织委员会成员，并且是1855年巴黎世界博览会和1865年都柏林国际展览会的代表。

1848年5月，吉尼吉参加了库尔塔托内之战，对抗奥地利帝国军队。1849年，在卢卡的市民警卫队服役期间（他是一名军官和市民警卫队的领导），他被暴徒抓获并判处死刑，但最终逃脱了死刑。之后，吉尼吉在卢卡担任公职，担任皇家美术保护和艺术与制造鼓励委员会主席以及部门委员会主席。

count niccola guinigi died on 25 january 1900, leaving no issue.

literature: silvio hénin, massimo temporelli, “an original italian dial adder rediscovered”, ieee annals of the history of computing, 2012, vol. 34, n. 2