Муниципальное образовательное учреждение Октябрьская средняя общеобразовательная школа Радищевского района.

                                        Проект

         на тему «От абака до компьютера»

                                                                                                                       Царукян Кнара :  

ученица  10 класс

Руководитель :

учитель информатики

    Юдахина  Т.М

                                          п. Октябрьский. 2012

Оглавление

1.        Введение.        3

2.Основная часть.        3

2.1 Докомпьютерная эпоха.        3

2.1.1 Абак        3

2.1.2 Суаньпань        4

2.1.3 Русские счёты (аналог римского абака)        5

2.1.4 Логарифми́ческая лине́йка.        6

2.1.6 Curta.        10

2.1.7 Суммирующая машина.        10

3. Заключение.        11

4. Литература.        11

1. Введение.

Понятие числа возникло задолго до появления письменности. Люди учились считать в течение многих веков, передавая  и обогащая из поколения в поколение свой опыт.

Счет, или шире – вычисления, может быть осуществлен в различных формах: существует устный, письменный и инструментальный счет. Средства инструментального счета в разные времена имели различные возможности и назывались по – разному: счетные доски, абаки, счетные инструменты, снаряды, приспособления, приборы, машины и, с середины прошлого столетия, компьютеры.

Древнейшим счетным инструментом, который сама природа предоставила в распоряжение человека, была его собственная рука.

2.Основная часть.

2.1 Докомпьютерная эпоха.

2.1.1 Абак

1.

Аба́к (греч. αβαξ, abákion, лат. abacus — доска) — счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с IV века до н. э. в Древней Греции, Древнем Риме.

Доска абака была разделена линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов.  Впервые появился, вероятно, в Древнем Вавилоне ок. 3 тыс. до н. э.

Первоначально представлял собой доску, разграфлённую на полосы или со сделанными углублениями. Счётные марки (камешки, косточки) передвигались по линиям или углублениям. В 5 в. до н. э. в Египте вместо линий и углублений стали использовать палочки и проволоку с нанизанными камешками.

 Абаком называлась дощечка покрытая слоем пыли, на которой острой палочкой проводились линии и какие-нибудь предметы, размещавшиеся в полученных колонках по позиционному принципу.  Изготовлялся абак из бронзы, камня, слоновой кости и цветного стекла. До нашего времени дошёл бронзовый римский абак, на котором камешки передвигались в вертикально прорезанных желобках. Внизу помещались камешки для счета до пяти, а в верхней части имелось отделение для камешка, соответствующего пятёрке.

                                                       2.1.2 Суаньпань

2.

Китайская разновидность абака - суаньпань - появилась в VI веке н.э.; современный тип этого счётного прибора был создан позднее, по-видимому в XII столетии

Суаньпань представляет собой прямоугольную раму, в которой параллельно друг другу протянуты проволоки или верёвки числом от девяти и более. Перпендикулярно этому направлению суаньпань перегорожен на две неравные части.

 В большом отделении («земля») на каждой проволоке нанизано по пять шариков (косточек), в меньшем («небо») — по два.  Проволоки соответствуют десятичным разрядам.
    Соробан - японский абак, происходит от китайскогосуаньпаня, который был завезен в Японию в XV- XVI веках. Соробан проще своего предшественника, у него на "небе" на один шарик меньше, чем у суаньпаня.  

Суаньпань изготовлялись всевозможных размеров, вплоть до самых миниатюрных - в коллекции Перельмана имелся привезённый из Китая экземпляр в 17 мм длины и 8 мм ширины.

Китайцы разработали изощрённую технику работы на счётной доске. Их методы позволяли быстро производить над числами все 4 арифметические операции, а также извлекать квадратные и кубические корни.

2.1.3 Русские счёты (аналог римского абака)

3.

 Это простое механическое устройство для произведения арифметических расчётов, являются одним из первых вычислительных устройств.

Счёты представляют собой раму с нанизанными на спицы костяшками, обычно по 10 штук.

В XVI возник дощаной счет (достаточно сложный), первый вариант русских счетов. Такие счеты хранятся сейчас в Историческом музее в Москве.

Современный вид русские счеты приобрели к началу XVIII века. Далее они только меняли форму, размер и изгибы проволоки для удобства использования.

В России счеты появились в то же время, что и в Японии. Но русские счеты были изобретены самостоятельно, что доказывают следующие факты. Во-первых, русские счеты очень сильно отличаются от китайских. Во-вторых, это изобретение имеет свою историю.

В России был распространен «счет костьми». Он был близок европейскому счету на линиях, но писцы использовали вместо жетонов плодовые косточки. В XVI возник дощаной счет (достаточно сложный), первый вариант русских счетов. Такие счеты хранятся сейчас в Историческом музее в Москве.

Современный вид русские счеты приобрели к началу XVIII века. Далее они только меняли форму, размер и изгибы проволоки для удобства использования.

Счеты в России использовались почти 300 лет и сменили их только дешевые карманные калькуляторы.

2.1.4 Логарифми́ческая лине́йка.

4.

Линейка Уатта - первая универсальная логарифмическая линейка, пригодная для выполнения любых инженерных расчетов, была сконструирована в 1779 году выдающимся английским механиком Дж.Уаттом. Она получила название "сохо-линейки", по имени местечка близ Бирмингема, где работал Уатт.

Это аналоговое вычислительное устройство, позволяющее выполнять несколько математических операций, в том числе умножение и деление чисел, возведение в степень (чаще всего в квадрат и куб) и вычисление квадратных и кубических корней, вычисление логарифмов, тригонометрических функций и другие операции.

Принцип действия логарифмической линейки основан на том, что умножение и деление чисел заменяется соответственно сложением и вычитанием их логарифмов. Первый вариант линейки разработал английский математик-любитель Уильям Отред в 1622 году.

Простейшая логарифмическая линейка состоит из двух шкал в логарифмическом масштабе, способных передвигаться относительно друг друга. Более сложные линейки содержат дополнительные шкалы и прозрачный бегунок с несколькими рисками. На обратной стороне линейки могут находиться какие-либо справочные таблицы.

Для того чтобы вычислить произведение двух чисел, начало подвижной шкалы совмещают с первым множителем на неподвижной шкале, а на подвижной шкале находят второй множитель.

Напротив него на неподвижной шкале находится результат умножения этих чисел:  lg(x) + lg(y) = lg(xy)

Чтобы разделить числа, на подвижной шкале находят делитель и совмещают его с делимым на неподвижной шкале. Начало подвижной шкалы указывает на результат:  lg(x) — lg(y) = lg(x/y)

С помощью логарифмической линейки находят лишь мантиссу числа, его порядок вычисляют в уме. Точность вычисления обычных линеек — два-три десятичных знака. Для выполнения других операций используют бегунок и дополнительные шкалы.

Следует отметить, что, несмотря на простоту, на логарифмической линейке можно выполнять достаточно сложные расчёты. Раньше выпускались довольно объёмные пособия по их использованию.

В СССР логарифмические линейки широко использовались для выполнения инженерных расчётов примерно до начала 80-х годов XX века, когда они были вытеснены калькуляторами.                         2.1.5 Арифмомерт.

5.                   Арифмометр-от                  греческого "Arithmós" (число)               и "Metr" (измерять)

В наиболее общем (и принятом на этом сайте) определении арифмометр - это настольная (или портативная) механическая машина, предназначенная для точного умножения и деления, а также для сложения и вычитания.

Настольная или портативная

Чаще всего арифмометры были настольные или "наколенные" (как современные ноутбуки), изредка встречались карманные модели (Curta). Этим они отличались от больших напольных вычислительных машин, таких как табуляторы (Т-5М) или механические компьютеры (Z-1, машина Бэббиджа).

Механическая

Числа вводится в арифмометр, преобразуются и передаются пользователю (выводятся в окнах счётчиков или печатаются на ленте) с использованием только механических устройств. При этом арифмометр может использовать исключительно механический привод (то есть для работы на них надо постоянно крутить ручку. Этот примитивный вариант используется, например, в "Феликс"-е) или производить часть операций с использованием электромотора (Наиболее совершенные арифмометры - вычислительные автоматы, например "Facit CA1-13", почти при любой операции используют электромотор).

Точное вычисление

Арифмометры являются цифровыми (а не аналоговыми, как например логарифмическая линейка) устройствами. Поэтому результат вычисления не зависит от погрешности считывания и является абсолютно точным.

Умножение и деление

Арифмометры предназначены в первую очередь для умножения и деления. Поэтому почти у всех арифмометров есть устройство, отображающее количество сложений и вычитаний - счётчик оборотов (так как умножение и деление чаще всего реализовано как последовательное сложение и вычитание.

Сложение и вычитание

Арифмометры могут выполнять сложение и вычитание. Но на примитивных рычажных моделях (например, на "Феликсе") эти операции выполняются очень медленно (быстрее, чем умножение и деление, но заметно медленнее, чем на простейших суммирующих машинах или даже вручную).

Не программируемый

При работе на арифмометре порядок действий всегда задаётся вручную - непосредственно перед каждой операцией следует нажать соответствующую клавишу или повернуть соответствующий рычаг. Это особенность арифмометра не включается в определение, так как программируемых аналогов арифмометров практически не существовало.

2.1.6 Curta.

6.

Curta — портативная механическая вычислительная машина

Curta — портативная механическая вычислительная машина, либо механический калькулятор, выпущенная в 1948 году. Создатель- австрийский инженер Курт Херцштарк. Представляла собой небольшой цилиндр, помещающийся в руке. Могла производить операции сложения, вычитания, умножения, деления.

Принцип действия такой же, как у арифмометра. Выпускалась с 1948 по 1970 в Лихтенштейне фирмой Contina AG, произведено порядка 140,000 единиц. Широко использовалась как портативное вычислительное устройство.

Всегда рад отзывам, которые Вы можете оставить в комментариях чуть ниже. Высказывайте свой опыт и свое мнение по данному вопросу.

2.1.7 Суммирующая машина.

7.

 Суммирующая машина — механическая машина, автоматически суммирующая числа, вводимые в неё оператором.

Суммирующие машины бывают двух типов — незаписывающие (отображающие результат вычисления результаты вычисления с помощью поворота цифровых колёс) и записывающие (печатающие ответ на ленте или на листе бумаги).

                                     3. Заключение.

 От изобретения абака до производства вычислительных  машин прошли  тысячелетия. В современном мире научный прогресс настолько шагнул вперед, что изменения в мире техники   происходят ежедневно. Эти изменения возможны только в процессе упорного  систематического  труда, а все что создается и усовершенствуется облегчает этот труд. Главным же  созидателем был, есть и останется  Человек!!!

4. Литература.

Автор: Сорокин Соргей Викторович. http://videouroki.net/filecom.php?fileid=98656999