Как сегодня люди грезят о легких портативных компьютерах, так раньше инженеры и счетоводы мечтали о портативной математической машине. В 1855 г. Тома де Кольма (Thomas de Colmar) построил для Парижской выставки сумматор размером с рояль. Через 50 лет был создан Millionaire Calculator, который мог не только складывать и вычитать, но также умножать и делить. Однако он весил около 27 кг. Чтобы получить карманный арифмометр, цивилизации пришлось дожидаться Курта Херцштарка. Гениальный изобретатель родился в 1902 г. и вырос среди арифмометров.

Его отец сначала торговал в Вене конторскими машинами Remington и Burroughs, а позже построил свой завод по производству арифмометров. Дело процветало, и вскоре юный Курт уже демонстрировал суммирующие машины по всей Австрии.
Во время Первой мировой войны семейный завод Херцштарков выпускал военную продукцию. После войны отец Курта торговал подержанными арифмометрами, пока не восстановил изношенное и вышедшее из строя заводское оборудование. Тем временем появились конкуренты, в том числе Фриц Вальтер (Fritz Walther), известный производитель автоматических пистолетов, чей бизнес пострадал в результате послевоенного разоружения. Оценив перспективность конторских машин, он превратил свой оружейный завод в фабрику по производству электрических арифмометров.
В 30-х гг. рынок калькуляторов непрерывно расширялся. «Однако кое-чего все же не хватало, – вспоминал позднее Херцштарк. – Всюду предлагались великолепные, дорогие большие машины. А прорабы, архитекторы, таможенники говорили мне, что им нужен арифмометр, который помещался бы в кармане – не могут же они каждый раз ездить за 10 км в свою контору, чтобы сложить несколько чисел!» Monroe, Friden и Marchant, словно часовщики, пытались уменьшить размеры счетных машин, но особого успеха не добились. В антикварной лавке еще можно найти миниатюрный арифмометр тех лет. Например, «легкий» Marchant весит 15 кг. Он оснащен девятью столбцами кнопок и неуклюжей кареткой, вращающей 18 механических индикаторов; две большие ручки сбоку вызывают воспоминание об автомобиле Ford модели Т. Бухгалтеры носили такие арифмометры в чемоданах. Вот что означала портативность в 1935 г.
Видя тщетность многочисленных попыток миниатюризации конторских машин, Херцштарк в свои 30 лет решил начать все с самого начала: «Представим, что я уже все изобрел. Как должна выглядеть машина, чтобы ею можно было пользоваться? Арифмометр не должен быть похож на куб или линейку. Это должен быть цилиндр, который удобно держать одной рукой, чтобы другой можно было манипулировать органами управления на верхней и боковой сторонах. Ответ может появляться на торце».
Как хороший программист Херцштарк начал с пользовательского интерфейса, не позволив механизму диктовать конструкцию. Вместо клавиатуры как у пишущей машинки он решил разместить движки по бокам вокруг цилиндра, чтобы цифры можно было вводить скользящими движениями пальцев. Такой подход позволил освободить место для регистра результатов на верхней стороне корпуса и удобно разместить приводную ручку.
Обычно в арифмометрах для расчета каждой цифры ответа использовались отдельные механизмы. Так, у калькулятора Friden было 10 столбцов клавиш для ввода числа и 10 отдельных вычислительных механизмов – дорогая и тяжелая конструкция. Херцштарк понимал, что можно обойтись одним вычислительным механизмом, если удастся последовательно использовать его для каждого разряда. У арифмометра может быть восемь движков для ввода цифр, но все арифметические действия должны выполнять зубцы одного центрального барабана – это позволит существенно уменьшить размеры и вес устройства.
В 1937 г. Херцштарк уже знал, как с помощью одного вращающегося барабана выполнять сложение и умножение, но на вычитании и делении механизм споткнулся. Использовать вращение ручки в обратную сторону невозможно: сложение двух цифр часто приводит к переносу после завершения операции, а при вычитании может потребоваться предварительный заем. Простой зубчатый барабан не способен продумывать вычисления на шаг вперед.
Однажды Херцштарк ехал в купе через Шварцвальд, и вдруг его осенило: «Черт возьми! Чтобы получить результат вычитания, можно просто к уменьшаемому прибавить дополнение вычитаемого!» Чтобы найти дополнение числа до девяток, нужно вычесть каждую его цифру из 9. Прибавляя к одному числу дополнение другого, можно моделировать вычитание. Например, чтобы найти результат вычитания 4 890 из 788 139, находим сначала дополнение числа 004 890 до девяток: 995 109. Суммируем 788 139 и 995 109, получаем 1 783 248. Теперь удаляем старший разряд и получаем окончательный ответ: 783 248. Здорово, не правда ли? Тот же метод используется в современных компьютерах.
В арифмометре Херцштарка всего один вращающийся барабан, но с двумя наборами зубцов: один для сложения, а другой для вычитания. Если поднять ручку на 3 мм, в зацепление входят зубцы для прибавления дополнения числа до девяток. Вычитание осуществляется так же легко, как сложение. Умножение и деление сводятся к многократному сложению и вычитанию, а поскольку регистр результата можно поворачивать относительно движков ввода, операцию можно существенно ускорить. Чтобы умножить некое число на 31 415, не нужно проворачивать ручку более 30 тыс. раз – подвижная каретка уменьшает требуемое число оборотов до 14 : 5 оборотов для пятерки, один – для 10, 4 – для 400, один – для 1 000 и 3 – для 30 000.
К концу 1937 г. Херцштарк был готов к созданию карманного арифмометра, способного выполнять все четыре арифметических действия. Но тут к власти пришел Гитлер.