數(shù)學(xué)計(jì)算工具的歷史

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

在漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中,隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人類進(jìn)行運(yùn)算時(shí)所運(yùn)用的工具,也經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由低級(jí)向高級(jí)的發(fā)展變化。這一演變過(guò)程,反映了人類認(rèn)識(shí)世界、改造世界的艱辛歷程和廣闊前景。

現(xiàn)在我們溯本求源,看一看計(jì)算工具是怎樣演化的:

1.石塊、貝殼計(jì)數(shù)

原始社會(huì),人類智力低下,當(dāng)時(shí)把石塊放進(jìn)皮袋,或用貝殼串成珠子,用“一一對(duì)應(yīng)”的方法,計(jì)算需要計(jì)數(shù)的物品。

2.結(jié)繩計(jì)數(shù)

就是在長(zhǎng)繩上打結(jié)記事或計(jì)數(shù),這比用石塊貝殼方便了許多。

3.手指計(jì)數(shù)

人類的十個(gè)手指是個(gè)天生的“計(jì)數(shù)器”。原始人不穿鞋襪,再加上十個(gè)足趾,計(jì)數(shù)的范圍就更大了。至今,有些民族還用“手”表示“五”,用“人”表示“二十”,據(jù)推測(cè),“十進(jìn)制”被廣泛運(yùn)用,很可能與手指計(jì)數(shù)有關(guān)。

4.小棒計(jì)數(shù)

利用木、竹、骨制成小棒記數(shù),在我國(guó)稱為“算籌”。它可以隨意移動(dòng)、擺放,較之上述各種計(jì)算工具就更加優(yōu)越了,因而,沿用的時(shí)間較長(zhǎng)。劉徽用它把圓周率計(jì)算到3.1410,祖沖之更計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后第七位。在歐洲,后來(lái)發(fā)展到在木片上刻上條紋,表示債務(wù)或稅款。劈開后債務(wù)雙方各存一半,結(jié)帳時(shí)拼合驗(yàn)證無(wú)誤,則被認(rèn)可。

5.珠算

珠算是以圓珠代替“算籌”,并將其連成整體,簡(jiǎn)化了操作過(guò)程,運(yùn)用時(shí)更加得心應(yīng)手。它起源于中國(guó),元代末年(1366年)陶宗義著《南村輟耕錄》中,最初提到“算盤”一詞,并說(shuō)“撥之則動(dòng)”。十五世紀(jì)《魯班木經(jīng)》中,詳細(xì)記載了算盤的制作方法。

到了現(xiàn)代,一種新型的電子算盤已經(jīng)問(wèn)世,它把算盤與電子計(jì)算器的長(zhǎng)處集為一體,是一種中外結(jié)合的新型計(jì)算工具。

6.計(jì)算尺

公元1520年,英國(guó)人甘特發(fā)明了計(jì)算尺,運(yùn)用到一些特殊的運(yùn)算中,快速、省時(shí)。

7.手搖計(jì)算機(jī)

最早的手搖計(jì)算機(jī)是法國(guó)數(shù)學(xué)家巴斯嘉在1642年制造的。它用一個(gè)個(gè)齒輪表示數(shù)字,以齒輪間的咬合裝置實(shí)現(xiàn)進(jìn)位,低位齒輪轉(zhuǎn)十圈,高位齒輪轉(zhuǎn)一圈。后來(lái),經(jīng)過(guò)逐步改進(jìn),使它既能做加、減法,又能做乘、除法了,運(yùn)算的操作更加簡(jiǎn)捷、快速。

8.電子計(jì)算機(jī)

隨著近代高科技的發(fā)展,電子計(jì)算機(jī)在二十世紀(jì)應(yīng)運(yùn)而生。它的出現(xiàn)是“人類文明最光輝的成就之一”,標(biāo)志著“第二次工業(yè)革命的開始”。其運(yùn)算效率和精確度之高,是史無(wú)前例的。在此之前,英國(guó)數(shù)學(xué)家?怂褂昧22年的精力,把圓周率π算到小數(shù)點(diǎn)后707位,以至在他死后,人們?cè)谄淠贡峡讨械?07位數(shù)值,表達(dá)了對(duì)他的毅力和精神的欽佩。


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