计算工具的历史发展
公关是做什么的-
计算工具［
Calculating
Devices
］是计算时所用的器具或辅助计算的实物。
人们从数学产生之日，
便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。<
/p>
因此，
计算和计算工具是息息相关的。
中国古代的数学是一种计算数学，
当时的人创造了许多独特的计算工
具
及与工具有关的计算方法，
早在公元前
5
世纪，
中国人已开始用算筹作为计算工
具，并在公元前
3
世纪得到普遍的采用，一直沿用了二千年
。后来，人们发明了
算盘，并在
15
世
纪得到普遍采用，取代了算筹。它是在算筹基础上发明的，比
算筹更加方便实用，
同时还把算法口诀化，
从而加快了计算速度。
后来更发现算
盘对人类有较强的数学教育功能，
因此源用至今，
并流传到海外，
成为一种国际
性的计算
工具。
除中国外，
其它中古的国家亦有各式
各样的计算工具发明，
例如罗马人
的「算盘」，古希腊人的「算
板」，印度人的「沙盘」，及英国人的「刻齿本片」
等。
这些计
算工具的原理基本上是相同的，
同样是透过某种具体的物体来代表数，
< br>并利用对物件的机械操作来进行运算。
近代的科学发展促进了计算工具的发展：
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。
纳皮尔筹：
15
世纪后，「格子算法」通行於中亚细亚及欧洲，纳皮尔筹便是根
据了
「格子算法」
的原理，
< br>但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在
「筹」
［长<
/p>
条竹片或木片］上，这便可根据需要拼凑起来计算。
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。
1
652
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
< br>游标，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。
机械计算机：机械式计算机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机，他在给天文学家
J
‧
开普勒的信
［
1623
，<
/p>
1624
］上描述了他发明的四则计算机，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机是
B
< br>‧
帕斯卡［
1642
］，在
1671
年，
G
‧
W
‧
莱布尼茨发明了一种能作四则运算
的手摇计算机，
是长
1
米的大盒子。<
/p>
自此以后，
经过人们在这方面多年的研究，
特别是经过
L
‧
H
< br>‧
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机，并风行全世界。於
17
世纪末，这种计算
机传入了中国，并由
中国人制造了
12
位数的手摇计算机，独创出一种算筹式手
摇计算机。
电
子计算机：一种能依照一定的「程序」自动控制的计算机。
19
世纪初，法国
的
J
‧
< br>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，
并於
1834
年，设计了一
部完全程序
控制的分析机，
可惜碍於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，
由於电力技术有了很大的发展
，
电动式计算机便慢慢取代以人工
为动力的计算机。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
计算机，
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
机的公司
——
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
计算机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机有很大的
帮助。
194
1
年，
德国的楚泽采用了继电器，
制成
了第一部通用程序控制计算
机，实现了
100
< br>多年前巴贝奇的理想。
1944
年，美国的艾肯亦以同一
方法制成
了一台程序控制自动数字计算机。
20
世纪初，电子管的出现，使计算
机的改革有了新的发展，并由於二
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
一台电子计算机
——
「电子数字积分仪与计算机」
［
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<
/p>
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
「理想计算机」
的理论，
并探讨了制造通用数字计算机的可能性。
1943
年实际上制造出破译密码的计算
机，但由於军事保密，外人未知
其详。
电子计算机［又称电脑］在
40
多年得到高速的发展，其使用的元件亦
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」计算机，这标志著中国已进入研
制巨型机的行列。
现在，
电子计算机的功能已不止是一种计算工具，
< br>它已渗入了人类的活
动领域，并改变著整个社会的面貌，使人类社会迈入一个新的
阶段。
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。
人们从数学产生之日，
便不断寻求能方便进行和加速计算
的
工具。因此，计算和计算工具是息息相关的。
1.
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。
2.
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。
3.
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
“<
/p>
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。
4.
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。
5.
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<
/p>
”
。十五世纪《鲁班木经》中，详细记载了算盘的制作方法。
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。
6.
计算尺
公元<
/p>
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。
7.
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。
8.
电子计算机
1941
年，德国的楚泽采用了继电
器，制成了第一部通用程序控制计算机，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程
序控制自动数字计算机。
20
世纪初，电子管的出现，使计算
机的改革有了新的发展，并由於二
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
一台电子计算机
——
「电子数字积分仪与计算机」
［
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<
/p>
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
「理想计算机」
的理论，
并探讨了制造通用数字计算机的可能性。
1943
年实际上制造出破译密码的计算
机，但由於军事保密，外人未知
其详。
电子计算机［又称电脑］在
40
多年得到高速的发展，其使用的元件亦
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」计算机，这标志著中国已进入研
制巨型机的行列。
现在，
电子计算机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，
并改变著整个社会的面貌，使人类社会迈入一个新的阶段。
英语里的
“Calculus”
（计算）一
词来源于拉丁语，既有
“
算法
”
的含义，也有肾脏或胆囊里的
“
结石
”
的意
思。古人用石头计算捕获的猎物，石头就
是他们的计算工具。美国著名科普大师阿西莫夫说过，人类最早
的
“
计算机
”
是手指，英语单词
“Digit”
既表示
< br>“
手指
”
又表示
“
整数数字
”
。而中国数学史
专家考证，大约在新