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科幻小说纳皮尔算筹

发布时间: 2021-07-23 22:20:40

❶ 纳皮尔筹怎么算除法

纳皮尔筹:15世纪后,「格子算法」通行于中亚细亚及欧洲,纳皮尔筹便是根据了「格子算法」的原理,但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在「筹」〔长条竹片或木片〕上,这便可根据需要拼凑起来计
算。
纳皮尔筹又叫“纳皮尔计算尺”,它是由十根木条组成的,每根木条上都刻有数码,右边第一根木条是固定的,其余的都可根据计算的需要进行拼合或调换位置。 纳皮尔只不过是把格子乘法里填格子的工作事先做好而已,需要哪几个数字时,就将刻有这些数字的木条按格子乘法的形式拼合在一起。纳皮尔筹与中国的算筹在原理上大相径庭,它已经显露出对数计算方法的特征。
纳皮尔筹也传到过中国,北京故宫博物院里至今还有珍藏品。
纳皮尔筹的发明
据说,纳皮尔筹是在1612年发明的。纳皮尔筹可以用加法和一位数乘法代替多位数乘法,也可以用除法和减法代替多位数的除法,从而简化了计算。
纳皮尔筹的计算原理
纳皮尔筹的计算原理是“格子”乘法。例如,要计算934×314,首先将9,3,4和3,1,4摆成如下图所示,遇到对角线上的两上数字就加在一起,这就容易得到934分别乘以3,1,4的结果为2802,934和3736,然后再错位相加,就得到所要求的结果293276。这种简单的计算器在当时很受欢迎,流行了许多年。在清代,它与笔算、比例规算法等一起传入中国,北京故宫博物院至今还藏有纳皮尔筹。
纳皮尔
纳皮尔(1550~1617年),苏格兰数学家,对数的创始人。他的最大贡献是发明了对数。纳皮尔的杰作《奇妙的对数定律说明书》于1614年6月在爱丁堡出版。但直到后来布里格斯将纳皮尔创立的对数改为常用对数,它才得到广泛使用。

❷ 纳皮尔筹是什么

纳皮尔筹是一种能简化计算的工具,又叫“纳皮尔计算尺”,是由对数的发明人纳皮尔发明的。它由10根木条组成,每根木条上都刻有数码,右边第一根木条是固定的,其余的都可根据计算的需要进行拼合或调换位置纳皮尔筹可以用加法和一位数乘法代替多位数的乘法,也可以用除数为一位数的除法和减法代替多位数除法,从而简化了计算。

纳皮尔筹的计算原理是“格子乘法”。例如,要计算934×314,先画出长宽各3格的方格,并画上斜线;在方格上方标上9,3,4,右方标上3,1,4;把上方的各个数字与右边各个数字分别相乘,乘得的结果填入格子里;最后,从右下角开始依次把三角形格中各数字按斜线相加,必要时进位,便得到积293276。

纳皮尔筹只不过是把格子乘法里填格子的任务事先做好而已。需要哪几个数字时,就将刻有这些数字的木条按格子乘法的形式拼合在一起。

纳皮尔筹也传到过中国,北京故宫博物院里至今还有珍藏品。

❸ 筹算的纳皮尔算筹

napier suanchou,亦称“纳皮尔计算尺”。一种能简化计算的乘法速算器,由英国数学家、对数的发明人纳皮尔发明。如右图,它由十根木条组成,每根木条上都刻有数码,右边第一根木条是固定的,其余的都可以根据计算的需要进行拼合和调换位置。这种算筹可以用加法和一位数乘法代替多位数的乘法,也可以用除数为一位数的除法和减法代替多位数的除法,从而简化了计算。其计算原理的“格子乘法”。例如,要计算934×314,首先将9,3,4和3,1,4摆成如下图所示,遇到对角线上的两上数字就加在一起,这就容易得到934分别乘以3,1,4的结果为2802,934和3736,然后再错位相加,就得到所要求的结果293276。这种简单的计算器,在当时很受欢迎,流行了许多年。在清代与笔算、比例规算法等一起传入中国,北京故宫博物院至今还藏有此算筹。 17世纪初,计算工具在西方呈现了较快的发展。首先创立对数概念 闻名于世的英国数学家纳皮尔(J.Napier),在他所著的一本书里,介绍了一种新工具, 即后来被称为“纳皮尔算筹”的器具。纳皮尔出身在苏格兰一个贵族家庭,13岁就进入圣安德鲁斯大学学习。作为一个天文爱好者, 他曾醉心于钻研占星术,自然而然进入到数学计算的领域。纳皮尔想过许多办法来简化天文数值计算, 终于在1614年提出了对数的概念, 成为与17世纪出现的解析几何、微积分一样重要的数学方法,纳皮尔也因此一举成名。据说,纳皮尔的这种器具发明于1612年,它由一些长条状的木棍组成,木棍的表面雕刻着类似于乘法表的数字。纳皮尔用它来帮助进行乘法计算,他根据乘数和被乘数排列好木棍的顺序,仅需要做简单的加法就能计算出乘积,从而大大简化了数值计算过程。纳皮尔算筹与中国的算筹在原理上大相径庭,它已经显露出对数计算方法特征。
纳皮尔开创的对数概念影响了一代数学家,英国牧师奥却德(W.Oughtred)就是其中的佼佼者。虽然这位牧师后来爬到了主教的位置,仍然把全部业余时间花在数学上,甚至一天只睡二三个小时。他发明的乘法符号“×”一直沿用至今。

❹ 求5篇中国数学家的故事!急!!!

筹算女杰王贞仪

女数学家王贞仪(1768-1797 ),字德卿,江宁人,是清代学者王锡琛之女,著有《西洋筹算增删》一卷、《重订策算证讹》一卷、《象数窥余》四卷、《术算简存》五卷、《筹算易知》一卷。

从她遗留下来的著作可以看出,她是一位从事天文和筹算研究的女数学家。算筹,
又被称为筹、策、筹策等,有时亦称为算子,是一种棒状的计算工具。一般是竹制或木制的一批同样长短粗细的小棒,也有用金属、玉、骨等质料制成的,不用时放在特制的算袋或算子筒里,使用时在特制的算板、毡或直接在桌上排布。应用“算筹”进行计算的方法叫做“筹算”,算筹传入日本称为“算术”。算筹在中国起源甚早,《老子》中有一句“善数者不用筹策”的记述,现在所见的最早记载是《孙子算经》,至明朝筹算渐渐为珠算所取代。

17世纪初叶,英国数学家纳皮尔发明了一种算筹计算法,明末介绍到我国,也称为“筹算”。清代著名数学家梅文鼎、戴震等人曾加以研究。戴震称其为“策算”。王贞仪也从事研究由西洋传入我国的这种筹算,并且写了三卷书向国人介绍西洋筹算。她在著作中对西洋筹算进行增补讲解,使之简易明了。王贞仪介绍的纳皮尔算筹乘除法,当时的读者认为容易了解,但与当时我国的乘除法筹算的方法相比,显得较繁杂,因此,数学家们没有使用西洋筹算,一直使用中国筹算法。今天的读者把中外筹算乘除法视为老古董,采用的是由外国传入的笔算四则运算,这种笔算于1903年才开始被使用,故我国与世界接轨使用笔算的历史只有100年。

数学会女前辈高扬芝

高扬芝(1906-1978 ),江西南昌人,从小学习勤奋,特别喜欢数学。

高中毕业后考入北京大学数学系,由于学习成绩优秀,1930年大学毕业后应聘到上海大同大学担任数学教员,后成为教授、数学系主任。在课堂教学中,她遵循《学记》中所说的:“善歌者使人继其声,善教者使人继其志。”所以,高扬芝的数学教学一贯是兢兢业业、讲求实效,深受学生欢迎。

高扬芝长期从事数学分析(旧时叫高等微积分)、高等代数和复变函数等课程的教学与研究。她深知,高等数学比初等数学更加抽象,外行人常常把它看成是由冷酷的定义、定理、法则统治着的王国。因此,高教授常常告诉学生,数学结构严谨,证明简洁,蕴含着数学的美。它像一座迷宫,只要你潜心学习、研究,就能寻求到走出迷宫的正确道路。一旦顺利走出迷宫,成功的愉悦会使你兴奋不已,你会向新的、更复杂的迷宫挑战,这就是数学的魅力。

她在上海大同大学工作不到五年的时间里,自身潜在的科研天赋很快被唤醒催发。经过刻苦钻研教材,结合教学实践,她撰写出论文《Clebsch氏级数改正》,1935年在交通大学主编的《科学通讯》上连载,得到同行好评。解放后,她又著有《极限浅说》《行列式》等科普读物多部。

高扬芝是中国数学会创始时的少数女性前辈之一。1935年7月25日中国数学会在上海交通大学图书馆举行成立大会,共有33人出席,高扬芝就是其中的一位。在这次年会上,她被推选为中国数学会评议会评议,后连任第二、三届评议会评议。1951年8月,中国数学会在北京大学召开了规模空前的第一次全国代表大会,高扬芝出席了大会。她是这次到会代表63人中惟一的女代表。20世纪60年代,她被选为江苏省数学会副理事长。

第一位数学女博士徐瑞云

徐瑞云,1915年6月15日生于上海,1927年2月考入上海著名的公立务本女中读书。徐瑞云从小喜欢数学,读中学时对数学的兴趣更加浓厚,因此,1932年9月高中毕业后报考了浙江大学数学系。当时,浙大数学系的教授有朱叔麟、钱宝琮、陈建功和苏步青。此外,还有几位讲师、助教。数学系的课程主要由陈建功和苏步青担任。当时数学系的学生很少,前一届两个班学生共五人,她这届也不过十几人。

当时苏步青才30岁,看上去十分年轻,因此徐瑞云的同学中有人认为苏步青是助教,可是听完一堂课后就不住地赞叹说:“想不到助教竟能讲得这么好。”这件事引起知情者的哄笑。徐瑞云在陈建功和苏步青的教导下,勤奋学习,专心听讲,认真做笔记,她的考试成绩经常是满分。1936年7月,徐瑞云以优异成绩毕业了,被浙大数学系留校任助教。1937年2月,26岁的徐瑞云与28岁的生物系助教江希明喜结伉俪。新婚三个月后,徐瑞云夫妇获得亨伯特留学德国的奖学金,双双乘船漂洋赴德国留学,攻读博士学位。

徐瑞云有幸被德国著名的数学大师卡拉凯屋独利接受,由他担任她的数学博士指导老师。当时有不少学生想请他作导师,他都没有同意。而徐瑞云这位东方女士因学习勤奋,数学功底扎实,成了卡拉凯屋独利的关门弟子。徐瑞云主要研究三角级数论。这门学科起源于物理学的热传导问题的傅里叶分析的主要部分,是当时国际上研究的热门之一,在中国还是一个空白。

徐瑞云为将来能在分析、函数论方面赶上世界先进水平,废寝忘食,广撷博采,把大部分时间都用在图书馆里。1940年底,徐瑞云获得博士学位,成了中国历史上第一位女数学博士。她的博士论文“关于勒贝格分解中奇异函数的傅里叶展开”,1941年发表在德国《数学时报》上。

完成学业的徐瑞云夫妇,随即离德回国,于1941年4月回到母校,双双被聘为副教授,正式登上在战火硝烟的大后方培养人才的讲台。在艰苦的条件下,陈建功和苏步青没有中断在杭州时共创的函数论和微分几何两个数学讨论班,这是一种教学相长、遴选英彦的科研形式,徐瑞云也参与其间。1944年11月,英国驻华科学考察团团长李约瑟参观了浙大数学系和理学院,连声称赞道:“你们这里是东方的剑桥!”这更加激励了徐瑞云的勤奋工作。她这时教的学生曹锡华、叶彦谦、金福临、赵民义、孙以丰、杨宗道等,后来都成了杰出的数学家和数学教育家。1946年,31岁的徐瑞云提升为正教授。

1952年,徐瑞云调入浙江师院,被任命为数学系主任,从此全身投入了艰苦的创建数学系的工作中。在她的领导下,没有几年功夫,数学系已初具规模,教学质量不断提高。第一届本科毕业生约有三分之一考取了研究生。他们系也成为全国同行的楷模,进入全国同行前列。徐瑞云在建设数学系的同时,没有忘记科学研究。她翻译了苏联那汤松的名著《实变函数论》。译本于1955年由高等教育出版社出版。

第一位女数学院士胡和生

胡和生于1928年出生在南京市一个艺术世家,祖父和父亲都是画家。她从小耳濡目染,聪明好学,画感、乐感很强,祖父和父亲特别喜欢她。读小学和中学时,她不偏科,文理兼优,这些对她后来从事数学事业帮助很大。

胡和生虽然爱好广泛,但她的理想不是成为一位画家,而是考上大学继续深造。抗战胜利以后,胡和生考进大学数学系,1950年毕业,又报考了浙江大学著名数学家、中国微分几何创始人苏步青教授的硕士研究生。1952年院系调整,苏教授与她转入了上海复旦大学。复旦是以苏步青为首的我国微分几何学派的策源地,人才济济,加之老一辈数学家的鼓励指导,同行的互勉竞争,托着这颗新星冉冉升起。

胡和生长期从事微分几何研究,在微分几何领域里取得了系统、深入、富有创造性的成就。例如,对超曲面的变形理论,常曲率空间的特征问题,她发展和改进了法国微分几何大师嘉当等人的工作。19 60-1965年,她研究有关齐次黎曼空间运动群方面的问题,给出了确定黎曼空间运动空隙性的一般有效方法,解决了六十年前意大利数学家福比尼所提出的问题。她把这个结果,整理在与自己的丈夫谷超豪合著的《齐性空间微分几何》一书中,受到同行称赞。她早期在我国最高学术刊物之一《数学学报》上发表了《共轭的仿射联络的扩充》(1953年)、《论射影平坦空间的一个特征》(1958年)、《关于黎曼空间的运动群与迷向群》(1964年)等重要论文。至今,她发表了七十多篇(部)论文、论著。她在射影微分几何、黎曼空间完全运动群、规范场等研究方面都有很好的建树,成为国际上有相当影响和知名度的女数学家。她的一些成果处于国际领先或国际先进水平。例如,在调和映照的研究中,她撰写的专著《孤立子理论与应用》,发展了“孤立子理论与几何理论”的成果,处于世界领先地位。

1982年,胡和生与合作者获国家自然科学三等奖;1984年起担任《数学学报》副主编,并担任中国数学会副理事长;1989年被聘为我国数学界的“陈省身数学奖”的评委;1992年当选为中国科学院数学物理学部委员(1994年改称院士),至今选出来的数学家院士,只有胡和生一人是女性。

华裔算杰张圣蓉

张圣蓉1948年生于陕西省西安市,出生不久便随父母到台湾居住。她从小聪慧,喜爱读书,对数学情有独钟。张圣蓉中学毕业后考入著名的台湾大学数学系,1970年获学士学位。她不满足于此,又以优异成绩考入美国加利福尼亚大学,攻读数学博士学位。

“函数”是数学中最基本、最重要的概念。一位著名数学家说过“函数概念是近现代数学思想之花”。它的产生、发展实质上反映了近现代数学迅速发展的历程,同时也与函数论、解析数学的发展相辅相成。张圣蓉选择了现代数学的重要前沿分支之一“函数论”作为攻读对象。她的导师是一位著名的函数论世界大师,她要同函数论专家一道去摘取函数论皇冠上的明珠。

1974年,张圣蓉获伯克利加利福尼亚大学博士学位,从此在美国从事函数论的研究工作。她对函数论中复平面上的解析函数、多复变函数以及有界函数的解析函数的逼近等高深领域都有涉猎,1976年,28岁的张圣蓉通过对道格拉斯函数的研究撰写了世人没有发现的这类函数特征的论文,这为第二年著名数学家马歇尔解决著名的道格拉斯猜测铺平了道路。张圣蓉一鸣惊人,1977年又撰写出另一篇令函数论专家惊叹的论文,证明了马歇尔攻克道格拉斯猜测中的一个未发现的难题。在清一色的男数学家主导的函数论领域,她确立了自己的地位。

❺ 世界上最早使用的计算工具是什么

计算器的起源和发展说起计算器,值得我们骄傲的是,最早的计算工具诞生在中国.
中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策,又被叫做算筹.这种算筹多用竹子制成,也有用木头,兽骨充当材料的.约二百七十枚一束,放在布袋里可随身携带.
直到今天仍在使用的珠算盘,是中国古代计算工具领域中的另一项发明,明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同.

❻ 电脑系统的发展史

1.手工操作(无操作系统):1946年第一台计算机诞生--20世纪50年代中期,还未出现操作系统,计算机工作采用手工操作方式。
手工操作方式两个特点:

(1)用户独占全机。不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象,但资源的利用率低。

(2)CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。
2.批处理系统:加载在计算机上的一个系统软件,在它的控制下,计算机能够自动地、成批地处理一个或多个用户的作业(这作业包括程序、数据和命令)。
联机批处理系统:首先出现的是联机批处理系统,即作业的输入/输出由CPU来处理。
脱机批处理系统:为克服与缓解,高速主机与慢速外设的矛盾,提高CPU的利用率,又引入了脱机批处理系统,即输入/输出脱离主机控制。
3.多道程序系统
多道程序设计技术

所谓多道程序设计技术,就是指允许多个程序同时进入内存并运行。即同时把多个程序放入内存,并允许它们交替在CPU中运行,它们共享系统中的各种硬、软件资源。当一道程序因I/O请求而暂停运行时,CPU便立即转去运行另一道程序。
多道批处理系统

20世纪60年代中期,在前述的批处理系统中,引入多道程序设计技术后形成多道批处理系统(简称:批处理系统)。
4.分时系统
由于CPU速度不断提高和采用分时技术,一台计算机可同时连接多个用户终端,而每个用户可在自己的终端上联机使用计算机,像独占机器一样(多用户分时系统是当今计算机操作系统中最普遍使用的一类操作系统)。
5.实时系统:实时系统在一个特定的应用中常作为一种控制设备来使用。
6.通用操作系统
操作系统的三种基本类型:多道批处理系统、分时系统、实时系统。
7.操作系统的进一步发展
进入20世纪80年代,大规模集成电路工艺技术的飞跃发展,微处理机的出现和发展,掀起了计算机大发展大普及的浪潮。一方面迎来了个人计算机的时代,同时又向计算机网络、分布式处理、巨型计算机和智能化方向发展。于是,操作系统有了进一步的发展,如:个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统等。

❼ 数学家的小故事30字

1、数学家华罗庚

有一次正在看店的华罗庚在计算一道数学题,来了一位女士想买棉花,当她问华罗庚多少钱时,他完全沉醉于做题中,没有听见对方说的话,当他把答案算完随口说了一个数字,而女士以为他说的是棉花的价格,尖叫道:“怎么这么贵?”,这时华罗庚才知道有人过来买棉花。

当华罗庚把棉花卖给女士后才发现刚才自己的算题的草纸被妇女带走了,这可把华罗庚急坏了,不顾一切的去追那位女士,最终还是被他追上了,华罗庚不好意思地说:“阿姨,请……请把草纸还给我”,那妇女生气地说:“这可是我花钱买的,可不是你送的”。

华罗庚急坏了,于是他说:“要不这样吧!我花钱把它买下来”。正在华罗庚伸手掏钱之时,那妇女好像是被这孩子感动了吧!不仅没要钱还把草纸还给了华罗庚。这时的华罗庚才微微舒了口气。回家后,又开始计算起数学题来。

2、阿基米德巧测皇冠

国王做了一顶金王冠,他怀疑工匠用银子偷换了一部分金子,便要阿基米德鉴定它是不是纯金制的,且不能损坏王冠。阿基米德捧着这顶王冠整天苦苦思索,有一天,阿基米德去浴室洗澡,他跨入浴桶,随着身子浸入浴桶,一部分水就从桶边溢出。

阿基米德看到这个现象,头脑中像闪过一道闪电,“我找到了!”。阿基米德拿一块金块和一块重量相等的银块,分别放入一个盛满水的容器中,发现银块排出的水多得多。于是阿基米德拿了与王冠重量相等的金块,放入盛满水的容器里,测出排出的水量。

再把王冠放入盛满水的容器里,看看排出的水量是否一样,问题就解决了。随着进一步研究,沿用至今的流体力学最重要基石——阿基米德定律诞生了。

3、小欧拉机智改羊圈

小欧拉帮助爸爸放羊,成了一个牧童。他一面放羊,一面读书。爸爸的羊群渐渐增多了,达到了100只。原来的羊圈有点小了,爸爸决定建造一个新的羊圈。他用尺量出了一块长方形的土地,长40米,宽15米,他一算,面积正好是600平方米,平均每一头羊占地6平方米。

他发现他的材料只够围100米的篱笆。若要围成长40米,宽15米的羊圈,其周长将是110米(15+15+40+40=110)父亲感到很为难。小欧拉却向父亲说,不用缩小羊圈,他有办法。父亲不相信小欧拉会有办法。心想:"世界上哪有这样便宜的事情?"

但是,小欧拉却坚持说,他一定能两全齐美。父亲终于同意让儿子试试看。小欧拉见父亲同意了,站起身来,跑到准备动工的羊圈旁。他以一个木桩为中心,将原来的40米边长截短,缩短到25米。跑到另一条边上,将原来15米的边长延长,又增加了10米,变成了25米。

经这样一改,原来计划中的羊圈变成了一个25米边长的正方形。父亲照着小欧拉设计的羊圈扎上了篱笆,100米长的篱笆真的够了,不多不少,全部用光。面积也足够了,而且还稍稍大了一些。父亲感到,让这么聪明的孩子放羊实在是及可惜了。

后来,他想办法让小欧拉认识了一个大数学家伯努利。通过这位数学家的推荐,1720年,小欧拉成了巴塞尔大学的大学生。这一年,小欧拉13岁,是这所大学最年轻的大学生。

4、8岁高斯发现了数学定理

德国著名大科学家高斯(1777~1855)出生在一个贫穷的家庭。高斯在还不会讲话就自己学计算,在三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正父亲计算的错误。有一天高斯的数学教师情绪低落的一天。对同学们说:“你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。

谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。”结果不到半个小时,小高斯拿起了他的石板走上前去。“老师,答案是不是这样?”老师头也不抬,挥着那肥厚的手,说:“去,回去再算!错了。”高斯却站着不动,把石板伸向老师面前:“老师!我想这个答案是对的。”

数学老师本来想怒吼起来,可是一看石板上写了这样的数:5050,他惊奇起来,这个8岁的小鬼怎么这样快就得到了答案呢?高斯解释他发现的一个方法,这个方法就是古时希腊人和中国人用来计算级数1+2+3+…+n的方法。高斯的发现使老师觉得羞愧。

觉得自己以前目空一切和轻视穷人家的孩子的观点是不对的。他以后也认真教起书来,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯以后便在数学上作了一些重要的研究了。

5、陈景润

陈景润是我国有名的数学家。他不爱逛公园,不爱遛马路,就爱学习。他学习起来,常常忘记了吃饭睡觉。 有一天,陈景润在吃中饭的时候,摸摸脑袋发现头发太长了,应该快去理一理,要不,人家看见了,还当他是个大姑娘呢。于是,他放下饭碗,就跑到理发店去了。

理发店里人很多,大家挨着次序理发。陈景润拿得牌子是三十八号。他想:轮到我还早着哩,时间是多么宝贵啊,我可不能白白浪费掉。他赶忙走出理发店,找了个安静的地方坐下来,然后从口袋里掏出个小本子,背起外文生字来。他背了一会,忽然想起上午读外文的时候。

有个地方没看懂。不懂的东西,一定要把他弄懂,这是陈景润的脾气。他看了看表,才十二点半。他想:先到图书馆去查一查,再回来理发还来得及,站起来就走了。谁知道,他走了不多久,就轮到他理发了。理发员大声地叫:“三十八号!谁是三十八号?快来理发!”

你想想,陈景润正在图书馆里看书,他能听见理发员喊三十八号吗?

❽ 读了人类发明创造各种计算工具的资料,有什么感受

现在我们所说的计算机,其全称是通用电子数字计算机,“通用”是指计算机可服务于多种用途,“电子”是指计算机是一种电子设备,“数字”是指在计算机内部一切信息均用0和1的编码来表示.计算机的出现是20世纪最卓越的成就之一,计算机的广泛应用极大地促进了生产力的发展.
一、计算工具的发展简史
自古以来,人类就在不断地发明和改进计算工具,从古老的“结绳记事”,到算盘、计算尺、差分机,直到1946年第一台电子计算机诞生,计算工具经历了从简单到复杂、从低级到高级、从手动到自动的发展过程,而且还在不断发展.回顾计算工具的发展历史,从中可以得到许多有益的启示.
1. 手动式计算工具
人类最初用手指进行计算.人有两只手,十个手指头,所以,自然而然地习惯用手指记数并采用十进制记数法.用手指进行计算虽然很方便,但计算范围有限,计算结果也无法存储.于是人们用绳子、石子等作为工具来延长手指的计算能力,如中国古书中记载的“上古结绳而治”,拉丁文中“Calculus”的本意是用于计算的小石子.
最原始的人造计算工具是算筹,我国古代劳动人民最先创造和使用了这种简单的计算工具.算筹最早出现在何时,现在已经无法考证,但在春秋战国时期,算筹使用的已经非常普遍了.根据史书的记载,算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子,一般长为13~14cm,径粗0.2~0.3cm,多用竹子制成,也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的.算筹采用十进制记数法,有纵式和横式两种摆法,这两种摆法都可以表示1、2、3、4、5、6、7、8、9九个数字,数字0用空位表示.算筹的记数方法为:个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,……,这样从右到左,纵横相间,就可以表示任意大的自然数了.
计算工具发展史上的第一次重大改革是算盘,也是我国古代劳动人民首先创造和使用的.算盘由算筹演变而来,并且和算筹并存竞争了一个时期,终于在元代后期取代了算筹.算盘轻巧灵活、携带方便,应用极为广泛,先后流传到日本、朝鲜和东南亚等国家,后来又传入西方.算盘采用十进制记数法并有一整套计算口诀,例如“三下五除二”、“七上八下”等,这是最早的体系化算法.算盘能够进行基本的算术运算,是公认的最早使用的计算工具.
1617年,英国数学家约翰·纳皮尔(John Napier)发明了Napier乘除器,也称Napier算筹.Napier算筹由十根长条状的木棍组成,每根木棍的表面雕刻着一位数字的乘法表,右边第一根木棍是固定的,其余木棍可以根据计算的需要进行拼合和调换位置.Napier算筹可以用加法和一位数乘法代替多位数乘法,也可以用除数为一位数的除法和减法代替多位数除法,从而大大简化了数值计算过程.
1621年,英国数学家威廉·奥特雷德(William Oughtred)根据对数原理发明了圆形计算尺,也称对数计算尺.对数计算尺在两个圆盘的边缘标注对数刻度,然后让它们相对转动,就可以基于对数原理用加减运算来实现乘除运算.17世纪中期,对数计算尺改进为尺座和在尺座内部移动的滑尺.18世纪末,发明蒸汽机的瓦特独具匠心,在尺座上添置了一个滑标,用来存储计算的中间结果.对数计算尺不仅能进行加、减、乘、除、乘方、开方运算,甚至可以计算三角函数、指数函数和对数函数,它一直使用到袖珍电子计算器面世.即使在20世纪60年代,对数计算尺仍然是理工科大学生必须掌握的基本功,是工程师身份的一种象征.
2. 机械式计算工具
17世纪,欧洲出现了利用齿轮技术的计算工具.1642年,法国数学家帕斯卡(Blaise Pascal)发明了帕斯卡加法器,这是人类历史上第一台机械式计算工具,其原理对后来的计算工具产生了持久的影响.帕斯卡加法器是由齿轮组成、以发条为动力、通过转动齿轮来实现加减运算、用连杆实现进位的计算装置.帕斯卡从加法器的成功中得出结论:人的某些思维过程与机械过程没有差别,因此可以设想用机械来模拟人的思维活动.
德国数学家莱布尼茨(G .W .Leibnitz)发现了帕斯卡一篇关于“帕斯卡加法器”的论文,激发了他强烈的发明欲望,决心把这种机器的功能扩大为乘除运算.1673年,莱布尼茨研制了一台能进行四则运算的机械式计算器,称为莱布尼兹四则运算器.这台机器在进行乘法运算时采用进位-加(shift-add)的方法,后来演化为二进制,被现代计算机采用.

❾ 纳皮尔算筹的除法怎么应用

. 纳皮尔筹:15世纪后,「格子算法」通行于中亚细亚及欧洲,纳皮尔筹便是根据了「格子算法」的原理,但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在「筹」〔长条竹片或木片〕上,这便可根据需要拼凑起来计算。

❿ Napier与对数的发明

约翰·纳皮尔/约翰·奈皮尔(John Napier,1550~1617),苏格兰数学家、神学家,对数的发明者。
Napier出身贵族,于1550年在苏格兰爱丁堡附近的小镇梅奇斯顿(Merchiston Castle,Edinburgh,Scotland)出生,是Merchiston城堡的第八代地主,未曾有过正式的职业。
年轻时正值欧洲掀起宗教革命,他行旅其间,颇有感触。苏格兰转向新教,他也成了写文章攻击旧教(天主教)的急先锋(主要文章于1593年写成)。其时传出天主教的西班牙要派无敌舰队来攻打,Napier就研究兵器(包括拏炮、装甲马车、潜水艇等)准备与其拚命。虽然Napier的兵器还没制成,英国已把无敌舰队击垮,他还是成了英雄人物。
他一生研究数学,以发明对数运算而著称。那时候天文学家Tycho Brahe(第谷,1546~1601)等人做了很多的观察,需要很多的计算,而且要算几个数的连乘,因此苦不堪言。1594年,他为了寻求一种球面三角计算的简便方法,运用了独特的方法构造出对数方法。这让他在数学史上被重重地记上一笔,然而完成此对数却整整花了他20年的工夫。1614年6月在爱丁堡出版的第一本对数专著《奇妙的对数表的描述》("Mirifici logarithmorum canonis descriptio")中阐明了对数原理,后人称为纳皮尔对数:Nap logX。1616年Briggs(亨利·布里格斯,1561 - 1630)去拜访纳皮尔,建议将对数改良一下以十为基底的对数表最为方便,这也就是后来常用的对数了。可惜纳皮尔隔年于1617年春天去世,后来就由Briggs以毕生精力继承纳皮尔的未竟事业,以10为底列出一个很详细的对数表。并且于1619年发表了《奇妙对数规则的结构》,于书中详细阐述了对数计算和造对表的方法。
纳皮尔对数字计算特别有研究,他的兴趣在于球面三角学的运算,而球面三角学乃因应天文学的活动而兴起的。他重新建立了用于解球面直角三角形的10个公式的巧妙记法——圆的部分法则("纳皮尔圆部法则")和解球面非直角三角形的两个公式——"纳皮尔比拟式",以及做乘除法用的"纳皮尔算筹"。此外,他还发明了纳皮尔尺,这种尺子可以机械地进行数的乘除运算和求数的平方根。

http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Napier.html

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