数学起源：小棒计数到电子算盘

在漫长的历史长河中,随着社会的发展和科技的进步,人类进行运算时所运用的工具,也经历了由简单到复杂,由低级向高级的发展变化。这一演变过程,反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和广阔前景。

现在我们溯本求源,看一看计算工具是怎样演化的:

石块、贝壳计数

原始社会,人类智力低下,当时把石块放进皮袋,或用贝壳串成珠子,用“一一对应”的方法,计算需要计数的物品。

结绳计数

就是在长绳上打结记事或计数,这比用石块贝壳方便了许多。

手指计数

人类的十个手指是个天生的“计数器”。原始人不穿鞋袜,再加上十个足趾,计数的范围就更大了。至今,有些民族还用“手”表示“五”,用“人”表示“二十”,据推测,“十进制”被广泛运用,很可能与手指计数有关。

小棒计数

利用木、竹、骨制成小棒记数,在我国称为“算筹”。它可以随意移动、摆放,较之上述各种计算工具就更加优越了,因而,沿用的时间较长。刘徽用它把圆周率计算到3.1410,祖冲之更计算到小数点后第七位。在欧洲,后来发展到在木片上刻上条纹,表示债务或税款。劈开后债务双方各存一半,结帐时拼合验证无误,则被认可。

珠算

珠算是以圆珠代替“算筹”,并将其连成整体,简化了操作过程,运用时更加得心应手。它起源于中国,元代末年(1366年)陶宗义著《南村辍耕录》中,最初提到“算盘”一词,并说“拨之则动”。十五世纪《鲁班木经》中,详细记载了算盘的制作方法。(www.xing528.com)

到了现代,一种新型的电子算盘已经问世,它把算盘与电子计算器的长处集为一体,是一种中外结合的新型计算工具。

计算尺

公元1520年,英国人甘特发明了计算尺,运用到一些特殊的运算中,快速、省时。

手摇计算机

最早的手摇计算机是法国数学家巴斯嘉在1642年制造的。它用一个个齿轮表示数字,以齿轮间的咬合装置实现进位,低位齿轮转十圈,高位齿轮转一圈。后来,经过逐步改进,使它既能做加、减法,又能做乘、除法了,运算的操作更加简捷、快速。

电子计算机

随着近代高科技的发展,电子计算机在二十世纪应运而生。它的出现是“人类文明最光辉的成就之一”,标志着“第二次工业革命的开始”。其运算效率和精确度之高,是史无前例的。在此之前,英国数学家桑克斯用了22年的精力,把圆周率π算到小数点后707位,以至在他死后,人们在其墓碑上刻着π的707位数值,表达了对他的毅力和精神的钦佩。

请问:假如桑克斯使用现代的计算机只需多长时间可完成演算?

解:电子计算机是由电子原件构成的,具有逻辑运算和数字运算功能的计算工具。世界上第一台计算机是二十世纪四十年代诞生的。当时体积大得如几间房屋。至二十世纪七十年代,出现了晶体管计算机,继而产生了第三代集成电路和大规模、超大规模集成电路的第四代计算机。目前已出现接近人脑功能的第五代计算机(机器人)。它每秒钟能进行千万次的运算。桑克斯手工花22年光阴完成的运算,若使用现代的电子计算机只需数秒钟即可完成。

目前,一种新型的电子计算笔已经问世。它能将书写运算式子的结果立即在晶液显示管中显示出来,而且能储存笔迹。若在银行存款,可使作伪冒领者无机可乘!