计算工具的演变
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/22 21:54:58
计算工具的演变
计算工具的演变
计算工具的演变
近代的科学发展促进了计算工具的发展：
1.比例规：伽利略发明了「比例规」,它的外形像圆规,两脚上各有刻度,可任意开合,是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具.
2.纳皮尔筹：15世纪后,「格子算法」通行于中亚细亚及欧洲,纳皮尔筹便是根据了「格子算法」的原理,但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在「筹」［长条竹片或木片］上,这便可根据需要拼凑起来计算.
3.计算尺：在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计.1620年,E.冈特最先利用对数计算尺来计算乘除.1632年,奥特雷德发明了有滑尺的计算尺,并制成了圆形计算尺.1652年,R.比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺.1850年,V.曼南在计算尺上装上光标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员所广泛采用.
4.机械计算器：机械式计算器是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明.席卡德［1623］是最早构思出机械式计算器,他在给天文学家J.开普勒的信［1623,1624］上描述了他发明的四则计算器,但并没有成功制成.而能成功创制第一部能计算加减法的计算器是B.帕斯卡［1642］,在1671年,G.W.莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器,是长1米的大盒子.自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过L.H.托马斯,W.奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算器,并风行全世界.于17世纪末,这种计算器传入了中国,并由中国人制造了12位数的手摇计算器,独创出一种算筹式手摇计算器.
5.电子计算器：一种能依照一定的「程序」自动控制的计算器.19世纪初,法国的J.M.雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机,1822年,英国的C.巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机,并于1834年,设计了一部完全过程控制的分析机,可惜碍于当时的机械技术所限制而没有制成,但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了.
此后,由于电力技术有了很大的发展,电动式计算器便慢慢取代以人工为动力的计算器.在1880年,美国的H.霍勒里斯与J.S.比林斯发明了电动穿孔卡片式计算器,能机械化地处理数据.后来他们更开创了第一家制造电子计算器的公司——国际商业机器公司［简称IBM］.
20世纪以来,电子技术与数学得到充分的发展,电子技术的改进,为计算器提供了物质上的基础,而数学的发展对设计及研制新型的计算器有很大的帮助.
1941年,德国的楚泽采用了继电器,制成了第一部通用过程控制计算器,实现了100多年前巴贝奇的理想.
1944年,美国的艾肯亦以同一方法制成了一台过程控制自动数字计算器.
20世纪初,电子管的出现,使计算器的改革有了新的发展,并由于二次大战的迫切的军事需要,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算器——「电子数字积分仪与计算器」［ENIAC］,由J.W.莫利和J.P.埃克特等主要设计,而J.冯.诺伊曼亦曾参与改进工作.ENIAC使用了18000个电子管,占地170平方米,功率150千瓦.
在ENIAC产生之前,英国的A.M.图灵已提出了「理想计算器」的理论,并探讨了制造通用数字计算器的可能性.1943年实际上制造出破译密码的计算器,但由于军事保密,外人未知其详.
电子计算器［又称计算机］在40多年得到高速的发展,其使用的组件亦已经历了四代的变化.包括第一代的电子管、第二代的晶体管、第三代的集成电路、及第四代的大规模集成电路.
1983年底,中国制造了亿次「银河」计算器,这标志着中国已进入研制巨型机的行列.
现在,电子计算器的功能已不止是一种计算工具,它已渗入了人类的活动领域,并改变着整个社会的面貌,使人类社会迈入一个新的阶段.
刚开始是电子管，然后是晶体管，接着是第三代集成电路，到现在的超大规模集成电路。
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