механизмы для счета

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ
УСТРОЙСТВА
ОТ АБАКА ДО КОМПЬЮТЕРА
Смолина Полина
5-а класс ГОУСОШ № 324
НАЧАЛО
СЧЕТА
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
На заре цивилизации наш предок –
первобытный человек – знал только
числа один, два и «много». Много было
деревьев в лесу, звезд на небе, и пальцев
на руке было тоже много. Гораздо позже
люди научились считать до пяти и
соединять две пятерки в десяток. Этому
научила их природа, наделив людей
десятью пальцами.
Пальцы – простейший
вычислительный инструмент. Загнутые
пальцы – это еще и средство
запоминания результата счета.
Когда пальцев не хватает, то на помощь приходят подручные средства – камушки,
палочки, ракушки на веревках, зарубки на куске дерева – вот первые примитивные орудия
счета. Они очень долго служили людям. Их потомки служат нам и сейчас. Только они
стали «умнее». Научившись считать, человек постоянно совершенствовал методы
вычислений и создавал разнообразные средства счета.
2
ПЕРВЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ СЧЕТА
Самый древний - древнегреческий абак (доска или
"саламинская доска" по имени острова Саламин в
Эгейском море) представлял собой посыпанную морским
песком дощечку. На песке проходились бороздки, на
которых камешками обозначались числа. Одна бороздка
соответствовала единицам, другая - десяткам и т.д. Если в
какой-то бороздке при счете набиралось более 10
камешков, их снимали и добавляли один камешек в
следующем разряде.
На абаке считали египтяне, римляне, японцы. Особенного
развития достигли вычисления на абаке в древнем Китае.
Китайцы могли производить на абаке деления и действия
с дробями, извлечения квадратных и кубических корней.
Римляне усовершенствовали абак, перейдя от деревянных
досок, песка и камешков к мраморным доскам с
выточенными желобками и мраморными шариками.
К таким же устройствам относятся также русские счеты.
3
ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ЛИНЕЙКА
1622 год.
Английский математик Вильям Оутред .
Англии создает прямоугольную счетную логарифмическую линейку.
Кстати, это именно он ввел обозначение «x» для умножения. Линейка
необыкновенно удобна: считать на ней возможно очень быстро, места
почти не занимает, ее можно всюду носить с собой в кармане. Не зря
столько веков просуществовал этот вычислительный прибор: лишь недавно
калькулятор окончательно вытеснили логарифмическую линейку из
инженерного обихода.
4
МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ СЧЕТА
АРИФМЕТИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
Людям считать приходилось все больше и больше.
По мере роста потребностей человека и задач,
которые он ставил перед собой, росло значение
вычислений, росла их необходимость. Эта
необходимость
заставила
искать
пути
механизации счета. И счет был поручен
специальным механизмам – арифметическим
машинам.
Блез Паскаль(1623-1662)
Около 1632 года немецкий ученый Вильгельм
Шиккард, профессор математики и восточных
языков в Тюбингере, сконструировал первый в
истории счетный механизм.
В отличие от счетных инструментов, типа абака, в
арифметической машине вместо предметного
представления чисел, использовалось их
представление в виде углового положения оси
(вала) или колеса, которое несет эту ось. Одна
из первых машин такого типа была создана в
1642 году знаменитым французским ученым
(математиком, физиком и философом) Блезом
Паскалем.
5
МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ СЧЕТА
АРИФМОМЕТР ЛЕЙБНИЦА
Настоящий арифмометр, умевший не
только складывать и вычитать, но
умножать и делить, сконструировал
замечательный математик и философ
Готфрид
Вильгельм
Лейбниц
(1646-1716). Список заслуг, которые
имеет перед математикой этот
ученый, поистине огромен; но, как
видите, и вычислительная техника
была
не
чужда
создателю
дифференциального исчисления.
6
МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ СЧЕТА
РАЗНОСТНАЯ МАШИНА Ч. БЕББИДЖА
Английский математик Чарлз
Беббидж (Charles Babbage)
выдвинул идею создания
программно-управляемой счетной
машины, имеющей арифметическое
устройство, устройство управления,
ввода и печати.
Первая спроектированная
Бэббиджем машина, Разностная
машина, работала на паровом
двигателе. Она высчитывала таблицы
логарифмов методом постоянной
дифференциации и заносила
результаты на металлическую
Чарльз Бэббидж пластину. Работающая модель,
которую он создал в 1822 году, была
(1791-1871)
шестицифровым калькулятором,
способным производить вычисления
и печатать цифровые таблицы.
Эту машину по многим
критериям можно считать первым
компьютером.
7
АНАЛИТИЧЕСКАЯ МАШИНА Ч. БЕББИДЖА
К идее создания совершенной машины для вычислений
Ч. Беббидж приступил в 1834 году.
Предполагалось, что это будет программируемая
вычислительная машина для решения широкого круга
задач, способная выполнять основные операции (+, -, *, : ),
причем в любой последовательности.
8
ПЕРВАЯ ПРОГРАММИСТКА
Ада Лавллейс (Ada Byron, Countess of
Ада Лавлейс
Lovelace). Дочь известного французского ученого
лорда Байрона, Ада с детства увлекалась
математикой. Аду чрезвычайно заинтересовала
аналитическая машина, изобретенная Бэббиджем.
Лишь благодаря ей мы знаем все подробности о
труде Бэббиджа, который сам не удосужился описать
свое
детище,
ограничившись
подробными
чертежами. Она перевела и прокомментировала
“Замечания” Менабра о машине Бэббиджа. Она
разработала первые программы для машины,
заложила многие идеи, разработала начала теории
программирования и ввела ряд понятий и терминов,
сохранившихся до настоящего времени.
Таким образом, Ада стала первой в истории
программисткой. Не удивительно, что один из
современных языков программирования носит имя –
Ада.
(1815-1852)
9
ВИЛЬГОДТ ТЕОФИЛОВИЧ ОДНЕР
Талантливый и разносторонний
инженер-механик, родился в Швеции. В
1870 году переехал в Россию, в С.Петербург, где руководил отделом
Экспедиции заготовления
государственных бумаг.
На счету В. Т. Однера множество
изобретений. Среди них машина для
нумерации кредитных билетов;
папиросная машина; турникеты,
применявшиеся почти во всех пароходных
компаниях России до середины XX
столетия; наконец, арифмометры.
В. Т. Однер (1846-1905)
10
АРИФМОМЕТРЫ ОДНЕРА


1874 год
Инженер из Петербурга Вильгодт
Однер значительно усовершенствовал
конструкцию арифмометра, применив
для ввода чисел колеса с выдвижными
зубьями (колеса Однера). Арифмометр
Однера
позволял
проводить
вычислительные
операции
со
скоростью до 250 действий с
четырехзначными цифрами за один
час.
11
ПЕРВАЯ ЭВМ
1942 год
В Университете штата Айова
(Iowa State University) Джон
Атанасов (John Atanasoff) и его
аспирант Клиффорд Берри
(Clifford Berry) создают
(разработали и начали
монтировать) первый в США
электронный цифровой компьютер
(Atanasoff-Berry Computer - ABC).
Хотя эта машина так и не была
завершена (Атанасов ушел в
действующую армию), она, как
пишут историки, оказала большое
влияния на Джона Мочли,
создавшего двумя годами позже
ЭВМ ENIAC.
12