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阳光宝宝
90

 □ 主题: 从拨算盘到按计算器键盘
 □ 内容: 1楼

      提起算盘,在上世纪八九十年代前出生的人都不会陌生。笔者已年近六旬,有幸亲历了计算工具从算盘到计算机的变化过程。当时,小学开设了珠算课,数学老师教过我们学珠算。老师说算盘是中国的“国粹”,大概汉朝的时候咱们中国就发明了算盘,已有千年的历史,是世界上广为使用的又是那个时候最先进的计算工具,在整个世界都是遥遥领先的!16世纪就传入日本、朝鲜、越南等周边国家,17世纪又传入欧美各国。 
       
       记得,老师教学用的算盘很长、很大,可能比我们大10多倍,挂在讲台前。老师一边讲,一边用一个教捧拨动算盘珠,给我们作示范。我们每个人带的算盘比较小,但是上两珠,下五珠,共17列的结构是一样的。老师教我们学珠算,先要我们背珠算的加减乘除的口诀,三下五除二,六去四进一,这样的口诀那时候整天背,还要一遍背一边打算盘。 
       
       我开始学珠算时常搞不清位数,故在算盘的横档上贴上小纸条,上面写上个、十、百、千、万,40多年过去了,但加减乘除口诀至今都能背出。在那时,商店里做营业员每天与算盘打交道,必须学得一手好算盘,否则这碗“饭”就难吃了。为此,我在参加商业工作时,勤学苦练打算盘,用左手打算盘,右手写字。 
       
      由于我的珠算比较好,有幸做了2年出纳。以后,改行不做商业工作了,但是在日常生活中还是需要用算盘来计算家庭开支,因此,家中的算盘一直保留着。全靠我的算盘基础比较好,后来,走上教学工作岗位,每年给学生计算考试成绩都需要算总分、平均分,这是算盘给我帮了大忙。 
       
       随着改革开放的不断深入,到了上世纪八十年代后期,市场上开始出现袖珍式电子计算器,计算器只有字典那么大,上面除了有数字键和加、减、乘、除符号键外还有三角函数、平方根、立方艰、指数、对数、数字记忆等键。大概30多元一只,一般人还买不起。后来,学校财务室配置了一台计算器,看到加上两节电池操作计算器,马上就能显示出各种计算的值,而且可精确到小数点后12位。我第一次看到这样神奇的计算工具,顿时感叹科学是多么伟大。 
       
       不多久,各种形式的计算器逐步走向普通家庭,而且价格也十分便宜,几元钱一个,男女老少、各个领域都普遍使用,连小学生都会。而且,计算器学起来十分方便,只要认数,只要会按键,一学就会。论体积,论方便,论运算速度、准确度,算盘都不是计算器的对手。 
       
      现在,绝大多数手机里面都有计算器功能,我们可以随时随地计算,再也不需要拿个打算盘,噼里啪啦的拨算珠了。 
       
       计算器的出现,电脑的广泛使用,让用了几千年的算盘退休了,除了一些很少的专业人员,恐怕没有什么人还用算盘来算数了!进入21世纪后,现在的小学基本上已不学珠算,而且也不知道算盘为何物了。现代科技的发展,使人们的计算从拨算盘转为按键盘了。虽然曾经有人以算盘对抗计算机,其演算速度和准确度都不亚于计算机,但仍免不了被冷落和被淘汰的尴尬境地,历时两千多年的计算器,就这样悄然退出历史舞台。 
       
       尽管算盘将成为古董,但是,我对算盘仍情有独钟。与算盘有关的词语在我的脑海里还历历在目,如,形容人特会算计,我们称之为“铁算盘”、“打小算盘”;形容人得意忘形称“如意算盘”;斥责人的妄念为“打错了算盘”;夸赞人理财有道称其为“金算盘”。我期望在广泛使用计算器的同时,不忘也稍微学一点“国粹”算盘。 
      
——
      
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 □ 发帖时间:2011-2-7|16:23:07 |回复|返回|



阳光宝宝
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 □ 主题: 回应:从拨算盘到按计算器键盘
 □ 内容: 2楼

      竹木前缘——从算盘到电脑 
       
      算盘不愧为我国古代之伟大发明,至今仍为人们所称道。算盘的伟大在于结构简单、使用方便、应用广泛。小小木框中十几串由小竹棒串成的木珠子就可以用来加减乘除,积千累万,分毫不差,计算速度也相当快。算盘是东方智慧的产物,是以竹木为材的第一个计算机。  
       
        算盘的基本原理是“借物运算”,借助那些木质的算盘珠计数以进行运算。其实借物计数并非自算盘始,最早的可以追溯到“掰着手指数数”,十进位制就是从那儿来的。古人的结绳记事中可能也包含有计数的成分,例如记下“今天猎获三只鹿”之类。但这些只是用来计数,很难进行运算。大约到了农耕时代,开始利用竹筹计数,并进行一些简单的运算——筹算。算盘是从筹算演化而来的,但比筹算灵活得多,使用起来既方便又快捷。请注意!算盘还有两个很重要的特色:它采用了不同于十进位制的五进位制,这要比现在电子计算机中大行其道的二进位制早得多了;更重要的是,算盘是天生的“浮点制”——小数点的位置可以任意设定,从而极大地扩展了运算数值的范围,浮点制至今仍被电子计算机所采用。这些都显示出算盘发明者的高度智慧。  
       
        古籍中记载算盘图式的始见于1371年的《魁本对相四言》,算盘一直沿用至今,成为我国的主要运算工具,并流行于东亚各国。但问题是算盘停留在原有的水平上,一直没有重大的改进。西方在计算工具方面原先是很落后的,十八世纪以后他们急起直追,发明了手动机械计算机,主体是一些互相契合的齿轮,利用不同的传动比进行运算和进位。机械计算机的原理和算盘一样仍然是借物运算,只是将算盘珠换成齿轮而已。和算盘相比,机械计算机在速度和准确性方面并没有很大的改进,而且结构复杂,比算盘贵多了,应用远远不及算盘普及。  
       
        和算盘不同的是,机械计算机不断在改进,由手动发展到自动,计算机功能也逐步扩大,更重要的是它承前启后,为后来的电子计算机奠定了基础。英国的数学家巴贝基(Charles Babbage,1792—1871)设计了一个名为分析机的机械计算机,其中包含了存储器、中央处理器、输入器及输出器等部件,它不仅能进行加、减、乘、除,而且可以根据指令执行更复杂的运算。分析机除了未利用那时尚不存在的电子元件以外,已大体具备了电子计算机的雏形。1833年6月5日,中年失偶的巴贝基在一次舞会上结识了著名诗人拜伦十七岁的女儿爱达·拜伦(Augusta Ada Byron,1815—1851)。她是活跃在英国贵族社会的一位年轻漂亮的淑女,和父亲一样很有文才。她的母亲是数学家,与拜伦的婚姻破裂以后,不希望爱达继承父业,刻意将她培养成为数学家,延聘名师传授,爱达很快就学会了代数、逻辑和微积分。当时英国的数学落后于欧洲大陆,女数学家更是凤毛麟角,爱达的数学才华显得格外突出。两人开始交往后不久,巴贝基让爱达参观了分析机的前身——差分机,她被迷住了,一心想帮助他从事计算机的研究。巴贝基又将他关于分析机的构想专门介绍给爱达,两人的友谊继续发展。爱达经常关心分析机的进展,并以她那支生花妙笔撰文介绍分析机的重要性及其可能的应用。她在文中指出,分析机不仅能解代数方程,而且还可以用来根据乐理谱写乐曲。爱达的文章发表于1843年,一百年后才有人提出类似的见解,她的这些超越时代的预见确实令人钦佩。在巴贝基的帮助下,爱达专为分析机编写了一个计算机程序,用来计算白奴利(Bernoulli)级数。按照事先编好的程序进行计算是计算机技术的一个重大进展,巴贝基和爱达被誉为计算机程序的开山祖师。还有一种计算机语言以爱达命名,至今仍在应用。遗憾的是爱达英年早逝。和她的诗人父亲一样只活了三十六岁。此后巴贝基将他的余生整个献给了对分析机的研究,但由于缺乏经费,到1871年去世时,他的分析机始终未能建成。  
       
        运算工具真正的突破是电子计算机,这是借物运算基本思想的一次飞跃。人们终于认识到:对计算而言借什么物都行,关键在于提高计算速度。懂得了这一点就开拓了思路;既然借什么物都行,那就有了选择;既然关键在于提高计算速度,那就选择最轻巧的——电子。在真空电子管发明以后,制造电子计算机的物质基础已经具备,第一架电子计算机于1946年在美国费城宾州大学建成,名叫埃尼阿克(ENIAC),利用真空电子管作为电路元件,每秒才能运算几百次,体积却占满整个一间大房间,而且耗电量非常大。埃尼阿克主要用于求解有关弹道的数学方程,现在的电子计算机与埃尼阿克相比,在计算速度、存贮容量方面已提高了几百万倍,体积则缩小到能随身携带,用小型电池供电。电子计算机的突飞猛进,在硬件方面半导体和集成电路的发明功不可没。电子计算机在数值计算方面的功能与算盘并没有多大本质的区别。只是速度特别快而已。但是电子计算机除了计算功能以外,还具有逻辑功能,这一点是算盘所没有的。逻辑功能的实现是借助于电子计算机的“门电路”,它实际上是一个具有两个输入和一个输出的开关,利用各种门电路的组合就能执行许多逻辑功能,这极大地扩展了电子计算机的应用范围,赢得了电脑的美名。
——
      
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 □ 发帖时间:2011-2-7|16:24:59 |回复|返回|

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