人類社會(huì)計(jì)算工具的演變高一十一班焦琨.doc

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人類社會(huì)計(jì)算工具的演變 1. 比例規(guī)：伽利略發(fā)明了「比例規(guī)」，它的外形像圓規(guī)，兩腳上各有刻度，可任意開(kāi)合，是利用比例的原理進(jìn)行乘除比例等計(jì)算的工具。 2. 納皮爾籌：15世紀(jì)后，「格子算法」通行于中亞細(xì)亞及歐洲，納皮爾籌便是根據(jù)了「格子算法」的原理，但與格子算法不同的是它把格子和數(shù)字刻在「籌」［長(zhǎng)條竹片或木片］上，這便可根據(jù)需要拼湊起來(lái)計(jì)算。 3. 計(jì)算尺：在1614年，對(duì)數(shù)被發(fā)明以后，乘除運(yùn)算可以化為加減運(yùn)算，對(duì)數(shù)計(jì)算尺便是依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)。1620年，E.岡特最先利用對(duì)數(shù)計(jì)算尺來(lái)計(jì)算乘除。1632年，奧特雷德發(fā)明了有滑尺的計(jì)算尺，并制成了圓形計(jì)算尺。1652年，R.比薩克制成了有固定尺身和滑尺的計(jì)算尺。1850年，V.曼南在計(jì)算尺上裝上光標(biāo)，因此而受到當(dāng)時(shí)科學(xué)工作者，特別是工程技術(shù)人員所廣泛采用。 4. 機(jī)械計(jì)算器：機(jī)械式計(jì)算器是與計(jì)算尺同時(shí)出現(xiàn)的，是計(jì)算工具上的一大發(fā)明。席卡德［1623］是最早構(gòu)思出機(jī)械式計(jì)算器，他在給天文學(xué)家J.開(kāi)普勒的信［1623，1624］上描述了他發(fā)明的四則計(jì)算器，但并沒(méi)有成功制成。而能成功創(chuàng)制第一部能計(jì)算加減法的計(jì)算器是B.帕斯卡［1642］，在1671年，G.W.萊布尼茨發(fā)明了一種能作四則運(yùn)算的手搖計(jì)算器，是長(zhǎng)1米的大盒子。自此以后，經(jīng)過(guò)人們?cè)谶@方面多年的研究，特別是經(jīng)過(guò)L.H.托馬斯，W.奧德內(nèi)爾等人的改良后，出現(xiàn)了多種多樣的手搖計(jì)算器，并風(fēng)行全世界。于17世紀(jì)末，這種計(jì)算器傳入了中國(guó)，并由中國(guó)人制造了12位數(shù)的手搖計(jì)算器，獨(dú)創(chuàng)出一種算籌式手搖計(jì)算器。 5. 電子計(jì)算器：一種能依照一定的「程序」自動(dòng)控制的計(jì)算器。19世紀(jì)初，法國(guó)的J.M.雅卡爾發(fā)明了用穿孔卡片來(lái)控制的紡織機(jī)，1822年，英國(guó)的C.巴貝奇便根據(jù)同一原理制成了一部能執(zhí)行計(jì)算程序的差分機(jī)，并于1834年，設(shè)計(jì)了一部完全過(guò)程控制的分析機(jī)，可惜礙于當(dāng)時(shí)的機(jī)械技術(shù)所限制而沒(méi)有制成，但已包含了現(xiàn)代計(jì)算的基本思想和主要的組成部分了。 此后，由于電力技術(shù)有了很大的發(fā)展，電動(dòng)式計(jì)算器便慢慢取代以人工為動(dòng)力的計(jì)算器。在1880年，美國(guó)的H.霍勒里斯與J.S.比林斯發(fā)明了電動(dòng)穿孔卡片式計(jì)算器，能機(jī)械化地處理數(shù)據(jù)。后來(lái)他們更開(kāi)創(chuàng)了第一家制造電子計(jì)算器的公司——國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司［簡(jiǎn)稱IBM］。 20世紀(jì)以來(lái)，電子技術(shù)與數(shù)學(xué)得到充分的發(fā)展，電子技術(shù)的改進(jìn)，為計(jì)算器提供了物質(zhì)上的基礎(chǔ)，而數(shù)學(xué)的發(fā)展對(duì)設(shè)計(jì)及研制新型的計(jì)算器有很大的幫助。 1941年，德國(guó)的楚澤采用了繼電器，制成了第一部通用過(guò)程控制計(jì)算器，實(shí)現(xiàn)了100多年前巴貝奇的理想。 1944年，美國(guó)的艾肯亦以同一方法制成了一臺(tái)過(guò)程控制自動(dòng)數(shù)字計(jì)算器。 20世紀(jì)初，電子管的出現(xiàn)，使計(jì)算器的改革有了新的發(fā)展，并由于二次大戰(zhàn)的迫切的軍事需要，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)和有關(guān)單位在1946年制成了第一臺(tái)電子計(jì)算器——「電子數(shù)字積分儀與計(jì)算器」［ENIAC］，由J.W.莫利和J.P.?？颂氐戎饕O(shè)計(jì)，而J.馮.諾伊曼亦曾參與改進(jìn)工作。ENIAC使用了18000個(gè)電子管，占地170平方米，功率150千瓦。 在ENIAC產(chǎn)生之前，英國(guó)的A.M.圖靈已提出了「理想計(jì)算器」的理論，并探討了制造通用數(shù)字計(jì)算器的可能性。1943年實(shí)際上制造出破譯密碼的計(jì)算器，但由于軍事保密，外人未知其詳。 電子計(jì)算器［又稱計(jì)算機(jī)］在40多年得到高速的發(fā)展，其使用的組件亦已經(jīng)歷了四代的變化。包括第一代的電子管、第二代的晶體管、第三代的集成電路、及第四代的大規(guī)模集成電路。 1983年底，中國(guó)制造了億次「銀河」計(jì)算器，這標(biāo)志著中國(guó)已進(jìn)入研制巨型機(jī)的行列。 現(xiàn)在，電子計(jì)算器的功能已不止是一種計(jì)算工具，它已滲入了人類的活動(dòng)領(lǐng)域，并改變著整個(gè)社會(huì)的面貌，使人類社會(huì)邁入一個(gè)新的階段。