От счета на пальцах до калькулятора

Понятие и основные принципы пальцевого счета. Отличительные особенности счета на пальцах у разных народов: арабско-восточно-африканского, китайского, континентального европейского и русского. Пальцы в двоичной системе счисления, таблица умножения.

Рубрика Математика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 13.06.2019
Размер файла 489,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

пальцевой счет двоичный умножение

Можно ли представить себе мир без чисел? Без чисел ни покупки не сделаешь, ни времени не узнаешь, ни номера телефона не наберёшь. А космические корабли, лазеры и все другие технические достижения?! Они были бы попросту невозможны, если бы не наука о числах.

Две стихии господствуют в математике - числа и фигуры с их бесконечным многообразием свойств и взаимосвязей. В моей работе предпочтение отдано стихии чисел и действий с ними.

С глубокой древности накапливалось все больше сведений о числах. Начатки математических знаний обнаруживаются уже примерно за 4 тыс. лет до н.э. Об этом свидетельствуют дошедшие до нас египетские папирусы, вавилонские таблички, где встречаются решения арифметических, геометрических и алгебраических задач.

В 3 в. до н.э. Архимед нашёл способ определения площадей, объёмов и центров тяжести простых фигур. Во 2 в. до н.э. Птолемей изложил основы тригонометрии, дал таблицы синусов. Учёные народов Востока и Западной Европы делали сложнейшие математические вычисления без технических приспособлений.

Сейчас, на этапе стремительного развития информатики и вычислительной техники, современные школьники не хотят утруждать себя счетом в уме. Поэтому я сочла важным показать не только то, что сам процесс выполнения действия может быть важным, но и интересным занятием.

Мне показалось интересным разобраться в древних способах счета. Теперь я понимаю, насколько мудры были древние математики. Изучать эти материалы действительно очень увлекательно. Подобные сведения не содержатся в школьных учебниках.

Объектом исследования является счет на пальцах.

Предметом исследования выступает процесс вычисления.

Пальцы рук и ног дали человеку первую числовую последовательность, которая полностью отделилась от считаемых объектов. Будучи разделены на дифференцируемые группы природой, числа сформировали следующие разряды: 5 - пальцев на одной руке, 10 - пальцы на двух руках, 20 - все пальцы рук и ног. Это нашло своё отражение в названиях чисел в языках некоторых народов: пять - «одна рука»[3]; десять - «две руки»; двадцать - «один человек». По исчерпании чисел, могущих быть выраженными пальцами рук и ног одного человека (20), наступает вторая серия подсчёта, идущая точно таким же образом, добавляя к «одному человеку» такое же число пальцев «второго человека» (20+20=40), и т.д.[1]

Включение пальцев рук и ног определило создание двадцатичной системы счисления у цивилизации майя в Новом Свете (при этом существовала структура в виде четырёх блоков по пять цифр, что соответствовало пяти пальцам руки и ноги), а ограничение исчисления пальцами рук привело к формированию десятичной системы счисления, возобладавшей у народов Евразии. Пятеричная система, взявшая за основу пальцы одной руки, распространилась в тропической Африке. Двадцатеричная система счисления в Старом Свете была традиционной у чукчей, до настоящего времени используется в названии чисел в нахских языках, а в качестве языкового пережитка оставила след во французском слове «quatre-vingts» («восемьдесят»: буквально - «четырежды двадцать»)[4].

Самое раннее упоминание о десятичной системе пальцевого счёта в литературе содержится у Публия Овидия Назона в книге «Фасты», где автор поэтически отобразил представление древних римлян о числе пальцев рук, которые были увязаны с десятью лунными месяцами женской беременности[1].

Другой весьма распространённый в древности вариант - счёт четвёрками пальцев, при этом счёте большой палец не засчитывался. Так, в древнерусском языке все пальцы, кроме большого, назывались словом «пьрстъ», а большой - «пальць», в английском языке до настоящего времени четыре «счётных» пальца именуются словом «fingers», а большой палец - «thumb». В этом исчислении пальцы двух рук составляют основу древней восьмеричной системы счисления (отличается от современной)[2].

Кроме того на четырёх пальцах одной руки 12 фаланг, если их считать пятым, большим пальцем, то есть прикосновение кончика большого пальца к каждой фаланге принимать за единицу[5]. Эта особенность повлияла на появление двенадцатиричной и шестидесятиричной систем счисления (во втором случае, большой палец несколько раз подряд касался всех фаланг и счёт продолжался дальше, но после каждого нового цикла касаний загибался один палец на второй руке).[6][7]

Римский счёт

Распространённый в средневековой Европе и на Ближнем Востоке пальцевый счёт (из книги «Сумма арифметики» итальянского математика Луки Пачоли, 1494 г.) Отличается от пальцевого счёта Беды Достопочтенного (725 г.) тем, что сотни и тысячи здесь показаны на правой руке, как в древнеримском счёте.

Крупные числа, показанные пальцевым счётом Беды (из книги «Арифметическо-геометрический театр» Якоба Леопольда, 1727 г.)

В состав Римской республики, а позднее - империи, входило множество народов, а сфера торговли охватывала всё Средиземноморье и страны Ближнего Востока, имеющие разную счётную письменность или не имеющие таковой. Как результат, возникла весьма развитая, и главное, работающая, система счёта на пальцах, при которой торговцы могли оперировать числами до 10.000 с помощью одних только пальцев двух рук, и до 1.000.000.000, задействуя другие части тела.

Плиний Старший (23-79 гг.) и Макробий (V в.) оставили описания римской статуи бога Януса, которого многие горожане считали также богом Солнца, поскольку пальцы этой статуи изображали число 300 на правой руке и число 65 - на левой: всего 365, что означало количество дней в году, на протяжении которых Солнце совершало свой годичный круг по небосводу. Римский историк Ювенал (ум. ок. 130 г.), рассказывая о мудром старце Несторе, осаждавшем среди прочих греческих героев Трою, между прочим свидетельствует, что пальцы правой руки изображают сотни (и счастлив тот из людей, кто смог обмануть смерть и может показать свой возраст на правой руке). Квинтилиан (ум. ок 96 г.) говорит, что необразованного человека прежде всего выдаёт неумение правильно показать числа на пальцах. Вероятно для неизвестной римской игры использовались комплекты жетонов из слоновой кости по 15 штук каждый, на одной стороне жетона стояла римская буквенная нумерация, а на другой было нанесено изображение руки, показывающей это число особым жестом. Всеобщее знание пальцевого счёта образованными людьми Римской империи подтверждается и трудами ранних отцов Церкви, которые с помощью символики числовых жестов толковали Евангелие, считая, что их читатели прекрасно понимают, о чём идёт речь, и не нуждаются в специальных пояснениях. Так, святой Иероним (342-419/420 гг.), комментируя притчу Иисуса Христа о сеятеле и семенах, которые, упав в добрую почву, дали зерна - «одни - сотню, другие - шестьдесят, а третьи - тридцать», в качестве растолкования привлекает форму жестов римского пальцевого счёта как самоочевидного для всех (хотя к раввинским традициям она отношения и не имеет): «30 - это символ брака, ибо такой способ располагать пальцы, когда они соединены и переплетены, словно в крепком объятии, представляет собой мужа и жену. 60 - символ вдовства, поскольку вдова сгибается от горя и невзгод, обрушившихся на неё, точно так же, как (большой палец) сгибается под давлением указательного пальца, лежащего на нём (при изображении числа 60)… 100 - переносится с левой руки на правую… Круг, образуемый пальцами правой руки, означает корону девственной чистоты». Другой христианский писатель - Августин Блаженный (354-430 гг.), толкуя Евангелие от Иоанна (21:11), где указан чудесный улов Апостолов из 153 рыбин, показал, что с помощью пальцев можно было проводить вычисления, фиксируя промежуточный результат.[1]

Эта система древнеримского счёта перешла в средневековую Европу, первая реконструкция пальцевого счёта, была впервые подробно изложена в капитальном труде по хронологии «De temporum ratione» английского учёного монаха Беды Достопочтенного в 725 году. По свидетельству Валафрида Страбо, аббата монастыря в Рейхенау на Бодензее, изучавшем арифметику летом 922 года под руководством Татто, великовозрастных учеников учили искусству счёта по пальцевой методике, изложенной в вышеназванной книге Беды. В это время малоиспользуемый в торговле пальцевый счёт занял своё место в учёных кабинетах и школах для духовенства. Об исчезновении счёта на пальцах из повседневного светского обихода как о свершившемся факте говорит знаменитый проповедник Бертольд Регенсбургский (1220-1272 гг.). Считать на пальцах умел всесторонне образованный император Фридрих II Гогенштауфен (ум. 1250 г.). Первой средневековой светской книгой, в которой вновь возрождается интерес к пальцевому счёту и приводится его подробное описание, становится трактат «Сумма арифметики, геометрических пропорций и соразмерности» итальянского математика Луки Пачоли, отпечатанный типографским способом в Венеции в 1494 году. В трактате утверждалось, что пальцевый счёт в то время имел огромное значение в математической науке. В книге «Абака и старинный обычай древних латинян считать с помощью рук и пальцев», изданной в Нюрнберге в 1522 году немецкий писатель Аветин использует пальцевый счёт как вспомогательный для фиксирования промежуточных результатов расчётов на абаке. О том же применении счёта на пальцах, но в сочетании с арабскими (индийскими) цифрами в своё время говорил и итальянский математик Леонардо Пизанский (1180-1250 гг.), утверждая, что тот, кто хочет в совершенстве овладеть искусством вычислений, должен выучится считать на пальцах. Однако с распространением в Европе в XVI веке новых арабских (индийских) цифр, вычисления которыми были удобны на бумаге, пальцевый счёт стал исчезать. Последним произведением, в котором подробно описывался пальцевый счёт в качестве исторического курьёза, стал «Арифметическо-геометрический театр» Якоба Леопольда, опубликованный в 1727 году. С тех пор римский счёт на пальцах в Западной Европе полностью вышел из употребления, дольше всего (местами сохранился до наших дней) продержавшись на территориях современных Румынии и Молдавии, а также среди цыган Сербии.[1]

Арабско-восточноафриканский счёт

В течение длительного времени на территории Арабского халифата и стран, возникших после его распада, в торговых операциях использовался римский пальцевый счёт, ещё в XIV веке арабские и персидские документы свидетельствуют о хорошем знании арабами римской системы счёта, сходной с той, которая была записана Бедой Достопочтенным в Европе начала VIII века. Особенностью этого счисления стала смена рук, означающих десятки и сотни, в соответствии с системой арабского письма справа-налево. Таким образом, правая рука стала означать сотни, а левая - единицы и десятки. Впоследствии, на восточных базарах и в портах Красного моря и восточного побережья Африки, торговцы выработали собственный оригинальный математический язык жестов. Покупатель и продавец, во избежание нечистоплотных посредников, конкурентов и нежелательных свидетелей, тайно договариваются о цене, накрыв свои руки тканью и касаясь ладоней друг друга по определённым правилам.[1]

Прикосновение к вытянутому указательному пальцу продавца, в зависимости от цены и используемых денежных единиц, будет означать 1, 10 или 100. Одновременное прикосновение к двум, трём или чётырём пальцам продавца будет означать соответственно 2 (20, 200), 3 (30, 300) или 4 (40, 400). Касание открытой ладонью указывает на число 5, 50 или 500. Дотронуться до мизинца означает 6, 60 или 600, безымянный палец - 7, 70 или 700, средний палец - 8, 80 или 800, согнуть указательный палец - 9, 90 или 900, коснуться Большого пальца - 10, 100 или 1000. При этом счислении может соблюдаться последовательность числовых степеней, например число 78 задаётся касанием безымянного пальца продавца, а затем - его среднего пальца. Постукивание по указательному пальцу продавца в направлении от среднего сустава к кончику пальца - предложение о снижении цены вдвое (1/2), на четверть (1/4) или на восьмую часть (1/8) от первоначальной. Постукивание по указательному пальцу от основания пальца до его среднего сустава - будет являться надбавкой половины (1/2) от предложенной цены, или 1/4, или 1/8. Если перед указанием дробной степени указывается целое число, то оно умножается на дробную степень.[1]

Китайский счёт

Китайская позиционная десятичная система счёта с примером (выделено красным)

Китайский метод счёта основан на количестве и символике пальцев. Используя этот метод, на двух руках можно посчитать до 20. Стоит заметить, что в некоторых провинциях жесты могут отличаться.

0 - сложенный кулак;

1 - разжатый указательный палец;

2 - разжаты и растопырены указательный и средний пальцы;

3 - разжаты и растопырены указательный, средний и безымянный пальцы;[8]

4 - кроме прижатого к ладони большого пальца, остальные разжаты;

5 - открытая ладонь;

6 - выпрямлены мизинец и большой палец, остальные - сжаты в кулак;

7 - большой палец вместе с указательным и средним сложены в щепоть;

8 - выпрямлены указательный и большой пальцы, остальные - сжаты в кулак;

9 - указательный и большой изогнуты в виде буквы «С», остальные - сжаты в кулак;

10 - три варианта. Первый: рука сжимается в кулак; второй: указательные пальцы обеих рук пересекаются; третий: выпрямленный средний палец заводится за выпрямленный указательный, остальные - сжаты в кулак.

Древнекитайская позиционная десятичная система счёта по двум рукам является наиболее сложной из существующих подобных, но при всём том позволяет показать числа от 1 до 99 999 999. На обеих руках фалангам каждого пальца задаются цифровые значения от 1 до 9: причём задействуется пространство как посреди фаланги, так и по бокам. Роль указателя играют ногти больших пальцев. Каждый палец имеет собственную разрядность, как на абаке: указательный палец правой руки - означает единицы, средний палец - десятки, безымянный - сотни и т.д. Переход от пальца к пальцу характеризуется последовательным повышением разряда. Пропуск имеет значение нуля[2].

Японский счёт

В Японии счёт начинается с открытой ладони. Поджатый большой палец представляет число 1, мизинец является числом 5. Таким образом, пальцы, сложенные в кулак, указывает на число 5. Затем совершается обратное действие: число 6 обозначается разжатым мизинцем. Возврат к открытой ладони означает число 10. Однако, чтобы показать цифры другим собеседникам, используется тот же порядок, что в английской или русской традиции: выпрямленный указательный палец становится номером 1, большой палец теперь представляет число 5. Для чисел свыше пяти соответствующее количество выпрямленных пальцев другой руки прижимаются к раскрытой ладони первой. Например, число 7 отображают указательный и средний палец. Число 10 изображается двумя раскрытыми к собеседнику ладонями[9].

Английский счёт

В англоязычных странах счёт до 5 ведётся разжатием пальцев, первоначально собранных в кулак, начиная с указательного пальца, и продолжается до мизинца (число 4). Разжатый большой палец указывает на число 5. Аналогичным образом процесс счёта продолжается на другой руке для чисел от 6 до 10. Например, число 7 указывается открытой ладонью с растопыренными пальцами одной руки и разжатыми указательным и средним пальцами другой. Чтобы указать на количество своему собеседнику, коренной житель англоговорящей страны поднимает руку или руки вверх. Например, разжатые указательный, средний и безымянный пальцы на поднятой вверх ладони будут означать число 3[10].

Балканские страны на юго-востоке Европы имеют счёт, схожий с английским.

Континентальный европейский счёт

У народов континентальной Западной Европы, таких, как немцы или французы, разжатый большой палец представляет собой начало исчисления (число 1). Затем разжимается указательный палец (число 2) и так далее - до мизинца (число 5)[10].[11]

В некоторых европейских странах, а зачастую и во Франции, альтернативный метод подсчёта проводится путём сгибания пальцев в порядке: большой, указательный, средний, безымянный и мизинец.

Русский счёт

Счёт дюжинами

Счёт сороками

Русский счёт на пальцах до десяти начинается с загибания мизинца левой руки и последовательно ведётся до загнутого большого пальца правой руки. Но когда требуется наглядно показать количество, рука сжимается в кулак и сначала разжимается указательный палец, затем средний, безымянный, мизинец и большой[2].

Этот счёт также имеет место в странах бывшего СССР.

Старинный русский способ умножения на пальцах однозначных чисел от 6 до 9 издревле применялся купцами как вспомогательный при устном счёте. Первоначально пальцы обеих рук сжимали в кулаки. Затем на одной руке разгибали столько пальцев, на сколько первый множитель превосходит число 5, а на второй руке делали то же самое для второго множителя. Суммарное число вытянутых пальцев умножалось на 10, потом перемножалось число загнутых пальцев одной руки на число загнутых пальцев другой. Два полученных результата складывались[2].

Из других способов счисления по пальцам был распространён «счёт дюжинами» (двенадцатеричная система), употреблявшийся в торговле (особенно в Новгородской республике XII-XV веков). Счет дюжинами вёлся большим пальцем по фалангам остальных четырёх пальцев правой руки и начинался от нижней фаланги указательного пальца, а заканчивался верхней фалангой мизинца. Другой вариант - от верхней фаланги мизинца левой руки до нижней фаланги указательного пальца. Если число превышало 12, то при достижении 12 считающий загибал один палец на противоположной руке. По достижении числа 60 (пятёрки дюжин) все пальцы руки, фиксировавшей полные дюжины, оказывались сжатыми в кулак. Дюжинами до начала XX века в России было принято считать носовые платки, пишущие перья, карандаши, школьные тетрадки, набор из 12 предметов по традиции составляли ложки, вилки, ножи, а посудные сервизы и комплекты стульев и кресел рассчитывались на 12 персон (что оставило след в названии романа «Двенадцать стульев»)[2].

Но наибольшее распространение в Древней Руси получил «счёт сороками» («сороковицами»). Охотники за пушным зверем в Сибири вели счет «сорочками», то есть укомплектованными в мешки шкурками (как правило, 40 собольих хвостов или 40 беличьих шкурок), которые полностью уходили на пошив богатой шубы («сорочки») русского боярина XVI века. Так, в таможенной грамоте 1586 года «сороками» были посчитаны шкурки соболей и куниц, посланные в качестве платы за ведение войны с турками от царя Фёдора Ивановича австрийскому императору Рудольфу. Методика счёта была схожа со «счётом дюжинами», только вместо подсчёта фаланг считали суставы пальцев (переходы между фалангами), которых было всего 8. Если число превышало 8, то при достижении 8 считающий загибал один палец на противоположной руке. По достижении числа 40 все пальцы руки, фиксировавшей полные осьмушки, оказывались сжатыми в кулак. Следы пальцевого «счёта сороками» сохранились в народных суевериях. Например, несчастливым для охотника считался сорок первый медведь и т.д. Также словом «сороконожка» традиционно называлась любая многоножка. Выражение «сорок сороков» или «тьма» для древнерусского крестьянина символизировало некое число, превосходящее всякое воображение и собственно математические познания самого земледельца[2].

Пальцевый счёт в качестве культурной идентификации [править | править код]

Культурные различия в подсчете на пальцах у разных народов иногда используются как тайный пароль, в частности, для различия национальностей во время войны. Эта возможность культурной идентификации является частью сюжета в фильме «Бесславные ублюдки» Квентина Тарантино и в романе «Пи в небе» («Pi in the Sky: Counting, Thinking, and Being»), Джона Барроу[12][13].

Английский писатель Р. Мейсон в книге «А ветер не мог читать» приводит житейский пример из истории Второй мировой войны об японке Сабби, волей судьбы оказавшейся в Индии, принадлежащей тогда Великобритании, которая находилась с Японией в состоянии войны. Когда Сабби представили одному англичанину как китаянку, тот предложил ей сосчитать на пальцах до пяти, после чего обман раскрылся: «Вы видели как она считает? Загибает один за другим пальцы. Вы когда-нибудь видели, чтобы китаец при счёте загибал пальцы? Никогда! Китайцы считают так же, как и англичане. Они поднимают кулак и разгибают пальцы! Она японка!»[1]

Пальцевый счёт в спорте [править | править код]

В некоторых видах спорта, например в велосипедной гонке «Тур де Франс», перед стартом используется обратный отсчёт от 5 до 1 на пальцах поднятой руки судьи. Числа в этой системе, отображаются следующим образом:

5 - разжаты все пальцы, включая большой

4 - кроме большого все пальцы разжаты

3 - разжаты большой, указательный и средний палец

2 - разжаты указательный и средний палец

1 - разжат большой или указательный палец

0 - все пальцы вытянуты снова, но рука отводится в сторону. Это сигнал о начале гонки.

Телесный счёт [править | править код]

Одной из самых примитивных систем счёта, является телесный счёт - разновидность пальцевого счёта, задействующая и другие части человеческого тела в определённом порядке. Как правило, первобытные племена, использующие эту разновидность счисления, не имеют в языке достаточного количества слов для обозначения цифр, поэтому те же самые слова могут означать разные цифры и не могут быть верно поняты без содействия жестового языка. Также отсутствует настоящая числовая последовательность, как это имеет место в пятеричной, восьмеричной, десятичной, двенадцатеричной или двадцатичной системах счисления. Так, пальцевая арифметика народности панцах исчерпывается следующими цифрами[1]:

1 (ануси) - выпрямленный мизинец правой руки;

2 (доро) - выпрямленный безымянный палец правой руки;

3 (доро) - выпрямленный средний палец правой руки;

4 (доро) - выпрямленный указательный палец правой руки;

5 (убеи) - выпрямленный большой палец правой руки;

6 (тама) - указывание на правое запястье;

7 (унубо) - указывание на правый локоть;

8 (виса) - указывание на правое плечо;

9 (деноро) - указывание на правое ухо;

10 (дити) - указывание на правый глаз;

11 (дити) - указывание на левый глаз;

12 (медо) - указывание на нос;

13 (бее) - указывание на рот;

14 (деноро) - указывание на левое ухо;

15 (виса) - указывание на левое плечо;

16 (унубо) - указывание на левый локоть;

17 (тама) - указывание на левое запястье;

18 (убеи) - выпрямленный большой палец левой руки;

19 (доро) - выпрямленный указательный палец левой руки;

20 (доро) - выпрямленный средний палец левой руки;

21 (доро) - выпрямленный безымянный палец левой руки;

22 (ануси) - выпрямленный мизинец левой руки.

Глава Абак

Абамк (др.-греч. ?вбо, ?вЬкйпн, лат. abacus) - семейство счётных досок, применявшихся для арифметическихвычислений приблизительно с V века до н.э. в древних культурах - Древней Греции, Древнем Риме и Древнем Китае и ряде других.

Общие принципы инструментов типа абака - разделение линиями на полосы, осуществление счёта с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов. Камешек для греческого абака назывался псифос; от этого слова было произведено название для счёта - псифофория, «раскладывание камешков» (заглавие книги об индийской арифметике Максима Плануда, умершего в 1310 году, «Псифофория индийцев»)[1]. Среди применяющихся в современности вариантов абака - русские счёты и японский соробан.

Древний Вавилон и Египет

Впервые абак появился, вероятно, в Древнем Вавилоне в 3 тыс. до н.э. Первоначально представлял собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные метки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В V в. до н.э. в Египте вместо линий и углублений стали использовать палочки и проволоку с нанизанными камешками.

Древняя Индия

Абаком пользовались и народы Индии. Арабы знакомились с абаком у подчинённых ими народов. В заглавиях многих арабских руководств по арифметике фигурируют слова от корня «пыль».

Западная Европа, VIII-X века [править | править код]

У восточных арабов, как и у индийцев, абак был скоро вытеснен индийской нумерацией, но он крепко держался у западных арабов, захвативших в конце VIII века и Испанию. В X веке здесь познакомился со счётом на абаке французский монах Герберт Аврилакский, написавший об этом книгу (980-982) и пропагандировавший сам и через своих учеников употребление абака[2]. Вместо камешков при счёте на абаке употреблялись и жетоны с начертанными на них числовыми знаками, или римскими цифрами, или особыми числовыми знаками - апексами. Апексы Герберта по форме близки к цифрам гобарзападных арабов. Апексы Герберта и его 27-колонный абак, предмет удивления его современников (воспроизведены в реставрированном виде по различным рукописям профессором Н.М. Бубновым, профессором истории Киевского университета, начало XX века). Усилиями многочисленных учеников и последователей Герберта и благодаря его влиянию как папы римского (Сильвестра II, 999-1003) абак получил широкое распространение в Европе. Следы этого распространения удержались, между прочим, в различных языках. Английский глагол to checker, или chequer, означает графить - словом от этого же корня называется клетчатая материя[1], the cheque, или check - банковый чек, exchequer - казначейство. Последний термин происходит от того, что в банкерасчёты велись на абаке, основа которого заключалась в разграфлённой доске. Английское государственное казначейство до последнего времени называлось Палатой шахматной доски - по клетчатому сукну, которым был покрыт стол заседаний. Клетчатая скатерть служила абаком при вычислениях. Возникшая в XII веке Палата шахматной доски была верховным финансовым управлением и высшим судом по финансовым вопросам до 1873 года[3].

В Европе абак применялся до XVIII века. В Средние века сторонники производства арифметических вычислений исключительно при помощи абака - абацисты - в течение нескольких столетий вели ожесточённую борьбу с алгоритмиками - приверженцами возникших тогда методов алгоритмизацииарифметических действий.

Мезоамерика, X век

Ацтекские счёты возникли приблизительно в X веке и изготавливались из зёрен кукурузы, нанизанных на струны, установленные в деревянной раме.

Центральные Анды, XVI век [править | править код]

В Империи инков применялось счётное устройство юпана (в паре с кипу), имевшая разновидности: арифметическая юпана, геоюпана и др. В юпане, по-видимому, использовалась фибоначчиева система счисления.

Дальний Восток [править | править код]

В странах Востока распространены китайский аналог абака - суаньпань и японский - соробан. Конструкции принципиально аналогичны, используют десятичную систему счисления, хотя японский вариант несколько экономичнее (в китайском, как и в русских счётах, используются «лишние» с точки зрения математики косточки). Для китайского и японского абака существует скрупулёзно разработанный набор алгоритмов, позволяющих механически (то есть не занимаясь дополнительными вычислениями в уме или на бумаге) выполнять все четыре арифметических действия и даже извлекать квадратные и кубические корни.

Японский соробан по сей день активно применяется, несмотря на повсеместное распространение электронных калькуляторов. В Японии использование соробана является элементом школьной программы обучения счёту в младших классах. Также в Японии и странах, имеющих значительную японскую диаспору, счёт на соробане популярен как вид развлечения или своеобразный спорт.

Россия

Десятичный абак, или русские счёты, в которых используется десятичная система счисления и возможность оперировать четвертями, десятыми и сотыми дробными долями появились в России на рубеже XV-XVI веков и активно применялись в торговле вплоть до последнего десятилетия XX века. От классического абака счёты отличаются увеличением разрядности каждого числового ряда и конструкцией. Ещё одна характерная особенность русских счёт - специально выделенный разряд для счёта в четвертях. С момента своего возникновения счёты практически не изменились.

С появлением дешёвых электронных калькуляторов счёты практически полностью вышли из употребления. Ещё раньше, в начале 1980-х годов, обучение пользованию счётами было исключено в СССР из школьной программы.

«Умные» механизмы и машины

Калькулятор

В прошлом для математических вычислений использовались абаки, счёты, математические таблицы, механические или электромеханические арифмометры. Но человек издавна стремился облегчить свою жизнь. Необходимость проведения массовых расчетов (экономика, статистика, управление и планирование, и др.) и развитие прикладной электротехники, позволили создавать «умные» механизмы и электромеханические вычислительные устройства. Расчеты были необходимы повсюду: когда требовалось построить дом, создать новое оружие или инструменты. Наконец, математические расчеты постоянно требовались для развития науки.

1963 год начат выпуск первого массового калькулятора - ANITA MK VIII (Англия, на газоразрядных лампах, полная клавиатура для ввода числа и десять клавиш для ввода множителя). Калькулятор (лат. calculвtor «счётчик») электронное вычислительное устройство для выполнения операций над числами или алгебраическими формулами.

В Советском Союзе для обозначения малогабаритного вычислительного устройства использовался термин «микрокалькулятор», впервые применённый в 1973 году для микрокалькулятора «Электроника Б3-04». Просто «калькуляторами» называли большие по размеру настольные вычислительные устройства. И настольные и микрокалькуляторы официально назывались «ЭКВМ - электронные клавишные вычислительные машины». В настоящее время, в связи с тем, что в английском языке используется только термин «калькулятор» (calculator), термин «микрокалькулятор» вышел из обращения.

1985 год в крупном издательстве «Наука. Физматлит» вышло первое издание самого массового справочника по расчетам на микрокалькуляторах проф. Дьяконова В.П., тираж всех трех изданий книги составил 1,05 млн экз.

2009 год появился отечественный калькулятор МК-161.

Типы калькуляторов:

· Простейшие калькуляторы имеют небольшие размеры и вес, один-два регистра памяти и минимальное число функций, как правило, только арифметические операции. Предназначены для широкого круга потребителей.

· Бухгалтерские калькуляторы имеют дополнительные средства для работы с денежными суммами. Предназначены для всех, кто вынужден считать деньги: бухгалтеров, кассиров и так далее.

· Финансовые калькуляторы ориентированы в первую очередь на выполнение различных расчетов со сложными процентами и имеют набор функций, применяемых в банковской сфере.

· Статистические калькуляторы предназначены для выполнения различных расчетов, необходимых при обработке больших массивов данных - результатов социологических опросов, научных исследований.

· Инженерные калькуляторы предназначены для сложных научных и инженерных расчётов.

· Визуальные калькуляторы позволяют вводить длинное выражение и редактировать его. По нажатию кнопки «=» происходит вычисление значения этого выражения.

· Программируемые калькуляторы дают возможность вводить и исполнять программы пользователя. Имеют большое количество регистров памяти (10 и более). По функциональности приближаются к простейшим компьютерам.

· Графические калькуляторы имеют графический экран, что позволяет отображать графики или даже выводить на экран произвольные рисунки.

· Медицинские калькуляторы используется врачами, фармацевтами, медсёстрами, студентами-медиками. Может быть реализован как в виде отдельного устройства, планшета для обхода больных, так и в виде программы универсального компьютера/КПК. Реализует функции медицинского справочника, обеспечивает медицинские расчеты со справочным материалом, расчет дозировки лекарств, доступ к базам данных лечебного учреждения и так далее.

Сейчас существуют калькуляторы, встроенные в персональные компьютеры, сотовые телефоны, КПК и даже наручные часы.

ЭВМ

Первой ЭВМ принято считать машину ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), созданную в США в конце 1945 г. Первоначально предназначенная для решения задач баллистики, машина оказалась универсальной, т.е. способной решать различные задачи.

Работа современных компьютеров также сводится к математическим вычислениям. Поэтому компьютеры долгое время так и называли - электронно-вычислительные машины (ЭВМ). Это может показаться странным, если учесть, что компьютеры используются не только для расчетов, но и для создания текстов и иллюстраций, для просмотра фильмов и управления другими машинами. Однако ничего странного здесь нет. Просто вся информация хранится в компьютере в виде цифр, причем всего двух: 0 и 1. Таким образом, самые разнообразные данные превращаются в числа, а работа с числами - это вычисления. Само слово «компьютер» (computer) в переводе с английского значит «вычислитель».

Первые компьютеры появились в начале 20 века. Это были огромные машины, весом в несколько тонн и общими размерами с футбольное поле. С развитием компьютерной техники размеры машин становились все меньше, а их «способности» - все больше.

Переломным моментом стало изобретение микросхем и создание на их основе супербыстрого и очень маленького «мозга» компьютера - процессора. Так, в 1970-х годах началась эра персональных компьютеров (ПК, по-английски: PC), которые сегодня широко используются на различных предприятиях и дома. Одной из первых ПК стала выпускать американская фирма IBM (Ай-Би-Эм). Машины IBM собирались по принципу детского конструктора, т.е. из готовых блоков. Сегодня такой принцип сборки ПК стал стандартным.

Современный настольный компьютер обычно состоит из нескольких устройств. Основной частью любого ПК является системный блок. Для отображения компьютерной информации используется монитор, а для ввода информации и управления компьютером - клавиатура и мышь. Кроме этого, к компьютеру можно подключать множество дополнительных устройств: принтер, сканер, джойстик, колонки и т.д.

Официальный девиз фирмы IBM, мирового лидера по производству компьютеров, очень короткий, он состоит всего лишь из одного слова «Think!», что в переводе с английского означает «Думай!».

Весной 2005 года количество проданных в мире персональных компьютеров, начиная с середины 70-х годов, когда эти устройства появились на рынке, достигло миллиарда. Четверть из них покупали для дома, три четверти - для учреждений.

Идеальный компьютер

Слово «ноутбук» (notebook) по-английски значит «записная книжка». Так называются небольшие компьютеры, которые можно носить с собой. Внешне ноутбук напоминает чемоданчик из двух частей. Верхняя часть представляет собой дисплей на «жидких кристаллах», а нижняя - объединяет клавиатуру и системный блок. Рядом с клавиатурой встроена и особая мышка - трекбол.

Несмотря на свои небольшие размеры и вес, современные ноутбуки почти ничем не уступают обычным настольным компьютерам. У них может быть такой же мощный процессор, качественный экран, много оперативной памяти и вместительный жесткий диск. Как правило, ноутбуки имеют встроенные дисководы для дискет и компакт-дисков. Эти компьютеры могут работать как от стандартной электрической сети, так и от аккумулятора. При необходимости, к ноутбуку можно подключить принтер, сканер, внешний монитор, обычную мышь и т.д.

Ноутбук - это идеальный компьютер для тех, кому приходится работать в разных местах, часто путешествовать. При этом нужная информация всегда будет «под рукой».

Мышь

Компьютерную мышь изобрел в 1960-х годах американский инженер Дуглас Энджелбарт. Она, в самом деле, внешне напоминает мышку (отсюда и ее название). Компьютерная мышь представляет собой маленькую коробочку с двумя или тремя клавишами, а иногда - и колесиком посередине. Внизу, на «брюшке», у большинства мышек имеется шарик. Когда мы двигаем мышку, этот шарик с помощью особого механизма передает наши движения в компьютер. Некоторые современные модели мышек для передачи движений пользуются не шариком, а светом. Такие мыши называют «оптическими». С системным блоком мышки связываются с помощью кабеля, светового (инфракрасного) или радиосигнала. Ноутбуки часто оборудуют специальными встроенными мышами, которые располагаются шарообразным «брюшком» вверх. Здесь нужно двигать сам шарик.

Курсор

Использование мыши значительно упрощает управление компьютером. На экране монитора имеется специальный указатель в виде стрелки, вертикальной палочки или иной формы (курсор мыши), который можно перемещать по экрану, двигая мышкой по коврику. В процессе работы на компьютере этот курсор как бы уподобляется нашей руке: мы подводим его к какой-либо кнопке на экране и «нажимаем» ее, в действительности нажимая клавишу на мышке. Мышь позволяет делать и многое, другое: указывать в каком месте должен быть вставлен текст, выделять текст, рисунки, значки на экране, перетаскивать их, рисовать в графических программах, двигаться в играх и т.д. Чтобы запустить какую-либо программу, открыть файл или папку, нужно подвести к ним курсор и нажать (1 или 2 раза) левую кнопку мыши. Прокрутка имеющегося на некоторых мышках колесика дает возможность прокручивать на экране длинные тексты, большие картинки и т.п.

2.4. Интернет

Интернет - электронная сеть, которая соединяет компьютеры по всему миру.

Если в доме есть два компьютера, то их легко соединить вместе и обмениваться сообщениями. Это уже будет маленькая сеть. Ну, дома, конечно, это необязательно, можно и так поговорить, а вот если вы находитесь далеко друг о друга, такой обмен просто необходим. Поэтому, когда только появились умные компьютеры, их стали соединять вместе; впервые это удалось студентам из американских университетов. Но их сети имели недостаток - если выходила из строя какая-нибудь одна машина, то вся сеть тоже не работала. А военные додумались сделать такую сеть, которая не зависит от работы каждого участвующего в ней компьютера. Постепенно Интернет объединил вместе тысячи более мелких компьютерных сетей во всем мире.

Модем

В сети Интернет используются всякие технические протоколы, которые устанавливают методы передачи информации. Основные протоколы называются TCP (Transmission Control Protocol, протокол контроля передачи данных) и IP (Internet Protocol, протокол Интернета). Данные при передаче от компьютера к компьютеру разбиваются на небольшие кусочки - пакеты, и протоколы TCP/IP следят за тем, что бы все необходимые пакеты были доставлены. Как каждый дом в городе имеет адрес, так и каждый подключенный к Интернету компьютер тоже. Этот адрес называется IP-адресом. Его принято записывать как четыре числа от 0 до 255 через точки, например, 217.10.40.173. Особо важные компьютеры имеют имена, состоящие из английских букв, цифр и других знаков.

Самой важной технологией Интернета является Web - «Всемирная паутина», World Wide Web. Если обычную книгу или журнал можно читать только последовательно, то с Web-страницы (странички) можно в любой момент перейти по ссылке, которая выделена подчеркиванием, другим шрифтом или цветом, на любую другую страницу. Странички в Интернете размещаются на сайтах. Они могут содержать самую разнообразную информацию - текст, иллюстрации, видео, звуки. У сайтов и страничек есть электронные адреса, связанные с именами компьютеров, на которых они расположены.

С помощью Web-сайтов можно, не выходя из дома, быть в курсе всех мировых событий, посещать электронные библиотеки, выставки, музеи, загружать на свой компьютер новые программы и игры, заказывать в электронных магазинах товары и услуги, отправлять и получать письма по электронной почте, общаться в чате с друзьями с соседней улицы или с другого континента. Наконец, можно разместить в Интернете свои сочинения, рисунки, фотографии, которые моментально увидят все пользователи сети. Можно даже учиться с помощью Интернета, не выходя из дома.

КПК

КПК (Карманный Персональный Компьютер, Pocket/Handled PC) - это такой маленький компьютер, который умещается на ладони. Он ничем не уступает своим старшим братьям по своим возможностям - разница лишь в производительности (в современных КПК используют процессоры на частоте 400 МГц) и он приспособлен под использование сенсорного экрана.

На экране КПК можно видеть окна открытых программ, панель задач и другие элементы интерфейса - такие же, как у настольного компьютера. Для того чтобы нажать кнопку, нарисованную на экране КПК, достаточно дотронуться до нее пальцем или специальным пером - стилусом (от англ. stylus).

Если КПК не имеет клавиатуры, то ввод текста осуществляется с помощью клавиатуры, нарисованной на экране, или с помощью распознавания рукописного текста - вы рисуете на экране стилусом буквы, и они понимаются как текст. Правда, нарисованные буквы большинство КПК не умеет распознавать по-русски.

Операционные системы для КПК пишутся как разработчиками операционных систем для настольных компьютеров (специальные версии Windows (Microsoft Pocket PC с кнопкой «Пуск»!), Linux и Mac OS для КПК), так и производителями КПК (Palm OS). Они многозадачные, то есть совсем не обязательно останавливать музыку для того, чтобы полазить в Интернете.

Для КПК написано огромное количество программ практически для любых целей - плееры, чтобы слушать музыку и смотреть видео, браузеры, чтобы лазить в Интернет, текстовые редакторы и электронные таблицы, переводчики, чтобы нормально общаться в чужой стране, игры с трехмерной графикой и стереозвуком, что бы не было скучно, разнообразные календари, органайзеры, диктофоны и научные калькуляторы.

Для хранения информации КПК, как и любой компьютер, должен иметь устройство чтения / записи. Так как все остальные носители слишком громоздки, используются карты памяти.

Для того чтобы связать КПК друг с другом и другими мобильными устройствами - например, мобильными телефонами, - используют инфракрасный (ИК) порт и технологию BlueTooth (передача данных с помощью радио на небольшие расстояния), причем с помощью BlueTooth можно объединить множество разных устройств в одну сеть, в которой можно с легкостью передавать любые файлы между любыми устройствами, а также использовать доступ в Интернет, если он есть хотя бы у одного устройства, например, мобильного телефона. Существуют игры на несколько человек через BlueTooth. С помощью ИК возможно взаимодействие только двух устройств, находящихся в прямой видимости, игры через ИК - редкость.

Кроме BlueTooth, существует более продвинутая радиотехнология с более высокой скоростью передачи данных - WiFi. WiFi часто используется для подключения КПК к Интернету с помощью точек доступа, расположенных по всему городу, платных или бесплатных.

Однако чаще для доступа в Интернет используют мобильные телефоны, подключая их при помощи BlueTooth или ИК-порта.

Для КПК существуют всякие дополнительные аксессуары, например, пленочная клавиатура, которую можно положить на стол, подключить к КПК и набрать на ней длинный текст, а потом свернуть в рулон и положить в карман рядом с КПК.

Периферийные устройства

Принтер

Принтером (от английского слова «print» - «печатать») называется устройство, с помощью которого можно распечатать на бумаге компьютерные тексты и картинки. Разные модели принтеров внешне могут очень отличаться друг от друга. Обычно принтер представляет собой небольшую или средних размеров коробку, в которой имеются лотки для чистой бумаги и готовых отпечатков. Информация от компьютера поступает на принтер по специальному кабелю.

Сканер.

Сканер (англ. scanner) - это устройство, которое позволяет вводить в компьютер тексты, фотографии, фотопленки, словом, любые изображения на бумаге или пленке.

Ни что не стоит на месте

Таким образом, на основе изученной литературы и материалов сайтов по данной теме мы познакомились с основными вычислительными приборами и рассмотрели последовательность их изобретения. Для использования метода исследования - анкетирования составлены вопросы, а в качестве объекта исследования выбраны учащихся 10б, 5б класса и их родители в количестве 65 человек. Предмет исследования - счет и счетные устройства в повседневной жизни человека.

Заключение

Необходимость проведения и сохранения расчетов в науке, экономике, управлении, планировании и развитие электротехники, позволили создавать и усовершенствовать вычислительные устройства. Расчеты были и будут необходимы повсюду: в строительстве, в изобретении нового инструмента, в расчете дозировки химических препаратов, в усовершенствовании техники ведения футбольного мяча и т.д.

Источники информации

1. Дьяконов В.П. Современные зарубежные микрокалькуляторы. М.: СОЛОН-Р. 2002. - 400 с.

2. ru.wikipedia.org/wiki/ История_вычислительной техники.

3. Депман И.Я. История арифметики. М.: Просвещение, 1965, с. 79-88.

4. Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. От абака до компьютера. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Знание, 1981. - 240 с. - (Библиотека «Знание»). - 100 000 экз.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Как люди научились считать, возникновение цифр, чисел и систем счисления. Таблица умножения на "пальцах": методика умножения для чисел 9 и 8. Примеры быстрого счета. Способы умножения двузначного числа на 11, 111, 1111 и т.д. и трехзначного числа на 999.

    курсовая работа [66,8 K], добавлен 22.10.2011

  • Главные особенности счета древних людей, папуасов на островах Тихого океана, римлян. Китайские коммерческие числовые знаки. Славянская нумерация, её особенности. Высказывания знаменитого французского математика и физика XVIII-XIX века Лапласа про счет.

    презентация [695,4 K], добавлен 01.12.2011

  • Математическая теория чисел. Понятие систем счисления. Применения двоичной системы счисления. Компьютерная техника и информационные технологии. Алфавитное неравномерное двоичное кодирование. Достоинства и недостатки двоичной системы счисления.

    реферат [459,5 K], добавлен 25.12.2014

  • Сущность двоичной, восьмеричной и шестнадцатиричной систем счисления, их отличительные черты и взаимосвязь. Пример алгоритмов перевода чисел из одной системы в другую. Составление таблицы истинности и логической схемы для заданных логических функций.

    презентация [128,9 K], добавлен 12.01.2014

  • Исследование истории систем счисления. Описание единичной и двоичной систем счисления, древнегреческой, славянской, римской и вавилонской поместной нумерации. Анализ двоичного кодирования в компьютере. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.

    контрольная работа [892,8 K], добавлен 04.11.2013

  • Ознакомление с записью чисел в алфавитной системе счисления. Особенности установления числовых значений букв у славянских народов. Рассмотрение записи больших чисел в славянской системе счисления. Обозначение "тем", "легионов", "леордов" и "колод".

    презентация [1,0 M], добавлен 30.09.2012

  • Понятие и математическое содержание систем счисления, их разновидности и сферы применения. Отличительные признаки и особенности позиционных и непозиционных, двоичных и десятичных систем счисления. Порядок перевода чисел из одной системы в другую.

    презентация [419,8 K], добавлен 10.11.2010

  • Понятие системы счисления. История развития систем счисления. Понятие натурального числа, порядковые отношения. Особенности десятичной системы счисления. Общие вопросы изучения нумерации целых неотрицательных чисел в начальном курсе математики.

    курсовая работа [46,8 K], добавлен 29.04.2017

  • Ознакомление с действиями умножения и деления. Рассмотрение случаев замены суммы произведением. Решения примеров с одинаковыми и разными слагаемыми. Вычислительный прием деления, деление на равные части. Преподавание таблицы умножения в игровой форме.

    презентация [3,4 M], добавлен 15.04.2015

  • История возникновения и развития арабских цифр, особенности их написания, удобство по сравнению с другими системами. Знакомство с цифрами разных народов: системой счисления Древнего Рима, китайскими, деванагари и их развитием от древности, до наших дней.

    реферат [276,4 K], добавлен 22.01.2011

  • Математические модели процессов тепло- и массопереноса в средах с фазовыми переходами. Характеристика классической задачей Стефана. Метод ловли фазового фронта в узел сетки, выпрямления фронтов, сглаживания коэффициентов. Разностные схемы сквозного счета.

    курсовая работа [404,3 K], добавлен 28.06.2011

  • Значение математики в нашей жизни. История возникновения счета. Развитие методов вычислительной математики в настоящее время. Использование математики в других науках, роль математического моделирования. Состояние математического образования в России.

    статья [16,2 K], добавлен 05.01.2010

  • История развития систем счисления. Непозиционная, позиционная и десятичная система счисления. Использование систем счисления в компьютерной технике и информационных технологиях. Двоичное кодирование информации в компьютере. Построение двоичных кодов.

    курсовая работа [5,3 M], добавлен 21.06.2010

  • Совокупность приемов и правил записи и чтения чисел. Определение понятий: система счисления, цифра, число, разряд. Классификация и определение основания систем счисления. Разница между числом и цифрой, позиционной и непозиционной системами счисления.

    презентация [1,1 M], добавлен 15.04.2015

  • Система счисления, применяемая в современной математике, используемые в ЭВМ. Запись чисел с помощью римских цифр. Перевод десятичных чисел в другие системы счисления. Перевод дробных и смешанных двоичных чисел. Арифметика в позиционных системах счисления.

    реферат [75,2 K], добавлен 09.07.2009

  • Формула для начала счета методом прогонки С.К. Годунова. Метод дополнительных краевых условий. Второй вариант метода переноса краевых условий в произвольную точку интервала интегрирования. Метод переноса в произвольную точку интервала интегрирования.

    методичка [325,0 K], добавлен 13.07.2010

  • Назначение, состав и структура арифметическо-логических устройств, их классификация, средства представления. Принципы построения и функционирования АЛУ ЭВМ. Создание блок-схемы алгоритма умножения, определение набора управляющих сигналов, схемное решение.

    курсовая работа [134,0 K], добавлен 25.10.2014

  • Определения системы счисления, числа, цифры, алфавита. Типы систем счисления. Плюсы и минусы двоичных кодов. Перевод шестнадцатеричной системы в восьмеричную и разбитие ее на тетрады и триады. Решение задачи Баше методом троичной уравновешенной системы.

    презентация [713,4 K], добавлен 20.06.2011

  • Понятие "матрица" в математике. Операция умножения (деления) матрицы любого размера на произвольное число. Операция и свойства умножения двух матриц. Транспонированная матрица – матрица, полученная из исходной матрицы с заменой строк на столбцы.

    контрольная работа [26,2 K], добавлен 21.07.2010

  • Основные понятия аксиоматической теории. Аксиоматический метод – фундаментальнейший метод организации и умножения научного знания в самых разных его областях. Этапы развития аксиоматического метода в науке. Евклидова система обоснования геометрии.

    курсовая работа [28,9 K], добавлен 12.05.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.