人類社會計算工具的演變高一十一班焦琨.doc

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人類社會計算工具的演變 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，可任意開合，是利用比例的原理進(jìn)行乘除比例等計算的工具。 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」［長條竹片或木片］上，這便可根據(jù)需要拼湊起來計算。 3. 計算尺：在1614年，對數(shù)被發(fā)明以后，乘除運算可以化為加減運算，對數(shù)計算尺便是依據(jù)這一特點來設(shè)計。1620年，E.岡特最先利用對數(shù)計算尺來計算乘除。1632年，奧特雷德發(fā)明了有滑尺的計算尺，并制成了圓形計算尺。1652年，R.比薩克制成了有固定尺身和滑尺的計算尺。1850年，V.曼南在計算尺上裝上光標(biāo)，因此而受到當(dāng)時科學(xué)工作者，特別是工程技術(shù)人員所廣泛采用。 4. 機(jī)械計算器：機(jī)械式計算器是與計算尺同時出現(xiàn)的，是計算工具上的一大發(fā)明。席卡德［1623］是最早構(gòu)思出機(jī)械式計算器，他在給天文學(xué)家J.開普勒的信［1623，1624］上描述了他發(fā)明的四則計算器，但并沒有成功制成。而能成功創(chuàng)制第一部能計算加減法的計算器是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算的手搖計算器，是長1米的大盒子。自此以后，經(jīng)過人們在這方面多年的研究，特別是經(jīng)過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算器，并風(fēng)行全世界。于17世紀(jì)末，這種計算器傳入了中國，并由中國人制造了12位數(shù)的手搖計算器，獨創(chuàng)出一種算籌式手搖計算器。 5. 電子計算器：一種能依照一定的「程序」自動控制的計算器。19世紀(jì)初，法國的J.M.雅卡爾發(fā)明了用穿孔卡片來控制的紡織機(jī)，1822年，英國的C.巴貝奇便根據(jù)同一原理制成了一部能執(zhí)行計算程序的差分機(jī)，并于1834年，設(shè)計了一部完全過程控制的分析機(jī)，可惜礙于當(dāng)時的機(jī)械技術(shù)所限制而沒有制成，但已包含了現(xiàn)代計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，電動式計算器便慢慢取代以人工為動力的計算器。在1880年，美國的H.霍勒里斯與J.S.比林斯發(fā)明了電動穿孔卡片式計算器，能機(jī)械化地處理數(shù)據(jù)。后來他們更開創(chuàng)了第一家制造電子計算器的公司——國際商業(yè)機(jī)器公司［簡稱IBM］。 20世紀(jì)以來，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)，為計算器提供了物質(zhì)上的基礎(chǔ)，而數(shù)學(xué)的發(fā)展對設(shè)計及研制新型的計算器有很大的幫助。 1941年，德國的楚澤采用了繼電器，制成了第一部通用過程控制計算器，實現(xiàn)了100多年前巴貝奇的理想。 1944年，美國的艾肯亦以同一方法制成了一臺過程控制自動數(shù)字計算器。 20世紀(jì)初，電子管的出現(xiàn)，使計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，美國賓夕法尼亞大學(xué)和有關(guān)單位在1946年制成了第一臺電子計算器——「電子數(shù)字積分儀與計算器」［ENIAC］，由J.W.莫利和J.P.?？颂氐戎饕O(shè)計，而J.馮.諾伊曼亦曾參與改進(jìn)工作。ENIAC使用了18000個電子管，占地170平方米，功率150千瓦。 在ENIAC產(chǎn)生之前，英國的A.M.圖靈已提出了「理想計算器」的理論，并探討了制造通用數(shù)字計算器的可能性。1943年實際上制造出破譯密碼的計算器，但由于軍事保密，外人未知其詳。 電子計算器［又稱計算機(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，中國制造了億次「銀河」計算器，這標(biāo)志著中國已進(jìn)入研制巨型機(jī)的行列。 現(xiàn)在，電子計算器的功能已不止是一種計算工具，它已滲入了人類的活動領(lǐng)域，并改變著整個社會的面貌，使人類社會邁入一個新的階段。