田间草
自古以来,人类就在不断地发明和改进计算工具,从古老的“结绳记事”,到算盘、计算尺、差分机,直到1946年第一台电子计算机诞生,计算工具经历了从简单到复杂、从低级到高级、从手动到自动的发展过程,而且还在不断发展。
手指算数法
人有两只手,十个手指头,所以,自然而然地习惯用手指记数并采用十进制记数法。当然,用手指进行计算虽然很方便,但计算能力实在堪忧,于是人们还用绳子、石子等作为工具来辅助手指计算。
优缺点:
人类最早的计算工具,计算范围有限,计算结果也无法储存。
功劳:★★★ 排行座次:第十五位
算筹,数木棍算数字
我国古代发明的算筹是最原始的人造计算工具。
算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子,一般长为13~14厘米,多用竹子制成。算筹采用十进制记数法,记数方法为:个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式……这样从右到左,纵横相间,就可以表示任意大的自然数了。
优缺点:
人类发明的第一个计算工具,计算范围大幅提升,但进位计算麻烦而且复杂,计算步骤容易出错。
功劳:★★★★★ 排行座次:第十一位
中国珠算,掀起改革浪潮
计算工具发展史上的第一次重大改革是算盘。
算盘由算筹演变而来,采用十进制记数法并有一整套四则计算口诀,例如“三下五除二”“七上八下”等。而且,算盘可以通过改变长度使得算盘计算数位可以达到无限,计算结果也十分准确。
优缺点:
算盘是最早的体系化算法,即使在今天的计算机计算时代,算盘仍然发挥着独特的作用。
功劳:★★★★★ 排行座次:第二位
帕斯卡加法器,齿轮也能算数字
帕斯卡加法器是法国数学家帕斯卡在17世纪发明的,是人类历史上第一台机械式计算工具。帕斯卡加法器依靠齿轮转动进行加减法计算,它外观上有6个轮子,分别代表着个、十、百、千、万、十万。顺时针拨动轮子,就可以进行加法,而逆时针则进行减法。
优缺点:
计算机的开山鼻祖,但操作困难,机器也十分庞大笨重。
功劳:★★★★★ 排行座次:第十位
王者诞生:电子计算机
1939年,美国依阿华州大学数学物理学教授约翰·阿塔纳索夫和他的研究生贝利一起研制了一台电子计算机“埃尼阿克(ENIAC)”。
ENIAC是一个庞然大物,共使用了18000多个电子管、1500多个继电器、10000多個电容和7000多个电阻,占地167平方米,重达30吨。如此庞然大物,计算能力也非比寻常。ENIAC每秒能完成5000次加法、300多次乘法计算,比当时最快的计算工具快1000多倍。
ENIAC是世界上第一台能真正运转的大型电子计算机,至于后来的发展嘛,瞧瞧你每天都离不开的手机和电脑吧!
优缺点:
电子计算机彻底改变了计算。它可以实现自动、高速的复杂运算,还能存储记忆,是现在不可缺少的计算工具了。
功劳:★★★★★ 排行座次:第一位