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计算工具的历史发展

计算工具的历史发展
计算工具的历史发展

计算工具[Calculating Devices]是计算时所用的器具或辅助计算的实物。

人们从数学产生之日,便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。

中国古代的数学是一种计算数学,当时的人创造了许多独特的计算工具及与工具有关的计算方法,早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后来,人们发明了算盘,并在15世纪得到普遍采用,取代了算筹。它是在算筹基础上发明的,比算筹更加方便实用,同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。后来更发现算盘对人类有较强的数学教育功能,因此源用至今,并流传到海外,成为一种国际性的计算工具。

除中国外,其它中古的国家亦有各式各样的计算工具发明,例如罗马人的「算盘」,古希腊人的「算板」,印度人的「沙盘」,及英国人的「刻齿本片」等。这些计算工具的原理基本上是相同的,同样是透过某种具体的物体来代表数,并利用对物件的机械操作来进行运算。

近代的科学发展促进了计算工具的发展:

比例规:伽利略发明了「比例规」,它的外形像圆规,两脚上各有刻度,可任意开合,是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具。

纳皮尔筹:15世纪后,「格子算法」通行於中亚细亚及欧洲,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。

计算尺:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,E?冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1632年,奥特雷德发明了有滑尺的计算尺,并制成了圆形计算尺。1652年,

R?比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺。1850年,V?曼南在计算尺上装上游标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员所广泛采用。

机械计算机:机械式计算机是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。席卡德[1623]是最早构思出机械式计算机,他在给天文学家J?开普勒的信[1623,1624]上描述了他发明的四则计算机,但并没有成功制成。而能成功创制第一部能计算加减法的计算机是B?帕斯卡[1642],在1671年,G?W?莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算机,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过L?H?托马斯,W?奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算机,并风行全世界。於17世纪末,这种计算机传入了中国,并由中国人制造了12位数的手摇计算机,独创出一种算筹式手摇计算机。

电子计算机:一种能依照一定的「程序」自动控制的计算机。19世纪初,法国的J?M?雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机,1822年,英国的C?巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机,并於1834年,设计了一

部完全程序控制的分析机,可惜碍於当时的机械技术所限制而没有制成,但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。

此后,由於电力技术有了很大的发展,电动式计算机便慢慢取代以人工为动力的计算机。在1880年,美国的H?霍勒里斯与J?S?比林斯发明了电动穿孔卡片式计算机,能机械化地处理数据。后来他们更开创了第一家制造电子计算机的公司——国际商业机器公司[简称IBM]。

20世纪以来,电子技术与数学得到充分的发展,电子技术的改进,为计算机提供了物质上的基础,而数学的发展对设计及研制新型的计算机有很大的帮助。

1941年,德国的楚泽采用了继电器,制成了第一部通用程序控制计算机,实现了100多年前巴贝奇的理想。1944年,美国的艾肯亦以同一方法制成了一台程序控制自动数字计算机。

20世纪初,电子管的出现,使计算机的改革有了新的发展,并由於二次大战的迫切的军事需要,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机——「电子数字积分仪与计算机」[ENIAC],由J?W莫利和J?P?埃克特等主要设计,而J?冯?诺伊曼亦曾参与改进工作。ENIAC使用了18000个电子管,占地170平方米,功率150千瓦。

在ENIAC产生之前,英国的A?M图灵已提出了「理想计算机」的理论,并探讨了制造通用数字计算机的可能性。1943年实际上制造出破译密码的计算机,但由於军事保密,外人未知其详。

电子计算机[又称电脑]在40多年得到高速的发展,其使用的元件亦已经历了四代的变化。包括第一代的电子管、第二代的晶体管、第三代的集成电路、及第四代的大规模集成电路。

1983年底,中国制造了亿次「银河」计算机,这标志著中国已进入研制巨型机的行列。

现在,电子计算机的功能已不止是一种计算工具,它已渗入了人类的活动领域,并改变著整个社会的面貌,使人类社会迈入一个新的阶段。

在漫长的历史长河中,随着社会的发展和科技的进步,人类进行运算时所运用的工具,也经历了由简单到复杂,由低级向高级的发展变化。这一演变过程,反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和广阔前景。人们从数学产生之日,便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。

1.石块、贝壳计数

原始社会,人类智力低下,当时把石块放进皮袋,或用贝壳串成珠子,用“一一对应”的方法,计算需要计数的物品。

2.结绳计数

就是在长绳上打结记事或计数,这比用石块贝壳方便了许多。

3.手指计数

人类的十个手指是个天生的“计数器”。原始人不穿鞋袜,再加上十个足趾,计数的范围就更大了。至今,有些民族还用“手”表示“五”,用“人”表示“二十”,据推测,“十进制”被广泛运用,很可能与手指计数有关。

4.小棒计数

利用木、竹、骨制成小棒记数,在我国称为“算筹”。它可以随意移动、摆放,较之上述各种计算工具就更加优越了,因而,沿用的时间较长。刘徽用它把圆周率计算到3.1410,祖冲之更计算到小数点后第七位。在欧洲,后来发展到在木片上刻上条纹,表示债务或税款。劈开后债务双方各存一半,结帐时拼合验证无误,则被认可。

5.珠算

珠算是以圆珠代替“算筹”,并将其连成整体,简化了操作过程,运用时更加得心应手。它起源于中国,元代末年(1366年)陶宗义著《南村辍耕录》中,最初提到“算盘”一词,并说“拨之则动”。十五世纪《鲁班木经》中,详细记载了算盘的制作方法。

到了现代,一种新型的电子算盘已经问世,它把算盘与电子计算器的长处集为一体,是一种中外结合的新型计算工具。

6.计算尺

公元1520年,英国人甘特发明了计算尺,运用到一些特殊的运算中,快速、省时。

7.手摇计算机

最早的手摇计算机是法国数学家巴斯嘉在1642年制造的。它用一个个齿轮表示数字,以齿轮间的咬合装置实现进位,低位齿轮转十圈,高位齿轮转一圈。后来,经过逐步改进,使它既能做加、减法,又能做乘、除法了,运算的操作更加简捷、快速。

8.电子计算机

1941年,德国的楚泽采用了继电器,制成了第一部通用程序控制计算机,实现了100多年前巴贝奇的理想。1944年,美国的艾肯亦以同一方法制成了一台程序控制自动数字计算机。

20世纪初,电子管的出现,使计算机的改革有了新的发展,并由於二次大战的迫切的军事需要,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机——「电子数字积分仪与计算机」[ENIAC],由J?W莫利和J?P?埃克特等主要设计,而J?冯?诺伊曼亦曾参与改进工作。ENIAC使用了18000个电子管,占地170平方米,功率150千瓦。

在ENIAC产生之前,英国的A?M图灵已提出了「理想计算机」的理论,并探讨了制造通用数字计算机的可能性。1943年实际上制造出破译密码的计算机,但由於军事保密,外人未知其详。

电子计算机[又称电脑]在40多年得到高速的发展,其使用的元件亦已经历了四代的变化。包括第一代的电子管、第二代的晶体管、第三代的集成电路、及第四代的大规模集成电路。

1983年底,中国制造了亿次「银河」计算机,这标志著中国已进入研制巨型机的行列。

现在,电子计算机的功能已不止是一种计算工具,它已渗入了人类的活动领域,并改变著整个社会的面貌,使人类社会迈入一个新的阶段。

英语里的“Calculus”(计算)一词来源于拉丁语,既有“算法”的含义,也有肾脏或胆囊里的“结石”的意思。古人用石头计算捕获的猎物,石头就是他们的计算工具。美国著名科普大师阿西莫夫说过,人类最早的“计算机”是手指,英语单词“Digit” 既表示“手指”又表示“整数数字”。而中国数学史专家考证,大约在新

石器时代早期,即远古传说里伏羲、黄帝之前,先民使用的“计算机”是结绳,即用绳子打结的多少来表示

数的概念。

;当我们的祖先告别了结绳记数,数学的萌芽让人类开始了“数字化生存”的初次尝试。从公元前四五千年起,美索不达米亚两河流域苏美尔人在发明楔形文字的同时,也在泥板上刻下了人类最早的一批数字符

号。

人类最早有实物作证的计算工具诞生在中国。古语曰:“运筹策于帷幄之中,决胜于千里之外。”筹策又叫算筹,它是中国古代普遍采用的一种计算工具。算筹不仅可以替代手指来帮助计数,而且能做加减乘除等数学运算。中国古代数学家正是以“算筹计算机”为工具,运筹帷幄,殚精竭虑,写下了数学史上光辉的

一页。

中国古代使用的算筹多用竹子制成,也用木头、兽骨充当材料。据古书记载,算筹一般长为13~14cm,直径0.2~0.3cm,约二百七十枚为一束,放在布袋里随身携带。古人创造了纵式和横式两种不同的摆法,两种摆法都可以用1~9九种数字来计算任意大的自然数,与现代通行的十进制计数法完全一致,显示了中国古代人民高超的数学才能。可见,算筹属于硬件,而摆法就是“算筹计算机”的软件。

公元500年前,中国南北朝时期的数学家祖冲之(公元429~500年),借助算筹作为计算工具,成功地将圆周率π值计算到小数点后的第7位,即在3.1415926至3.1415927之间,成为当时世界上最精确的π值,比法国数学家韦达的相同成就早了1100多年。

中国古代在计算工具领域的另一项发明是珠算盘,直到今天,它仍然是许多人钟爱的“计算机”。珠算盘最早记录于汉朝人徐岳撰写的《数术记遗》一书里,大约在宋元时期开始流行,而算盘最终彻底淘汰了

筹算是在明代完成的。

明代的珠算盘已经与现代算盘完全相同,通常具有13档,每档上部有2颗珠而下部有5颗珠,中间由横梁隔开,通过“口诀”即“算法”进行快速运算。由于珠算具有“随手拨珠便成答数”的优点,一时间风靡海内,并且逐渐传入日本、朝鲜、越南、泰国等地,以后,又经一些商人和旅行家带到欧洲,逐渐向西方传播,

对世界数学的发展产生了重要的影响。

计算尺

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。比起对数概念来,“纳皮尔算筹”只能算是一件“副产品”。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。按现在的说法,奥却德的目光主要聚焦于基础数学领域,不大重视纯数值计算。但是,他对当时流行的计算工具却很熟悉,纳皮尔算筹和对数计算也是他精通的技能。1622年,奥却德突然萌发了一个念头:如果在两个圆盘的边缘标注对数刻度,然后让它们相对转动,就可以制成一种基于对数运算法则的仪器,用加减法来替代乘除。当奥却德完成了这个小小的发明时,他实际上创造了原始的对数计算尺。奥却德发明的圆盘逐渐演变成圆柱,在18~19世纪成为工程师们最喜爱的“计算机”。左图是1880年圆柱型对数计算尺实物照片,其有效长度为200英寸,能精确到4位有效数字。奥却德和他的学生后来把圆盘计算尺改进成两根相互滑动的直尺状。17世纪中期,有人又把它进一步改进为主尺座和在尺座内部移动的滑尺;18世纪末,那位发明蒸汽机的大发明家瓦特匠心独具,在尺座上添置了一个滑标,用来贮存计算的中间结果,使这种工具更方便更合用。在工程计算领域,奥却德发明的对数计算尺不仅能做加、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为止。即使在20世纪60年代,对数计算尺依然是理工科大学生必需掌握的基本功,是工程师身份的一种象征。然而,由于它属于“模拟式计算机”范畴,其精度不够很难用于财务、统计等方面,终

于未能逃脱被电脑取代的厄运。

最初的机械计算机

人们现在大都把第一台机械计算机的荣誉归功于法国的帕斯卡,但鲜为人知的是,在帕斯卡之前,德国科学家契克卡德(W. Schickard)曾经制作出一台更出色的计算机器。契克卡德出生在德国西南部一座小镇,当时在图宾根(Tubingen)大学担任教授职务。他广泛涉猎天文学、数学和测量学等诸多领域,一生发明过许多机器。1623年,契克卡德教授为自己的挚友、天文学家开普勒(Kepler)制作了一种机械计算机。据说,契克卡德只造了两台原型,现在是否还在何处保存着不得而知。人们是在他的一封信里发现了该机器的示意图,才知道了这个事实。契克卡德计算机能做6位数加减法,或许设置了某种“溢出”响铃装置;机器上部附加一套圆柱型“纳皮尔算筹”,因此也能进行乘除运算。1960年,契克卡德家乡的人根据示意图重新制作出契卡德计算机,惊讶地发现它确实可以工作。1993年5月,德国为契克卡德诞辰400周年举办展览会,隆重纪念这位被一度埋没的计算机先驱。

17世纪最值得称颂的计算机发明当然属于法国科学家布莱斯·帕斯卡(B.Pascal)。在电脑史前史里,帕斯卡被公认为制造出机械计算机的第一人。自16岁开始,帕斯卡就在构思一种计算机。1639年,帕斯卡的父亲受命出任诺曼底省监察官,负责征收税款。他看着年迈的父亲费力地计算税率税款,未来的科学家想到了要为父亲制做一台可以帮助计算的机器。这位少年日以继夜地埋头苦干,先后做了三个不同的模型,耗费了整整三年的光阴。第三个模型在1642年,即他19岁那年获得了成功,他称这架小小的机

器为“加法器”。

帕斯卡加法器是一种系列齿轮组成的装置,外壳用黄铜材料制作,是一个长20英寸、宽4英寸、高3英寸的长方盒子,面板上有一列显示数字的小窗口,旋紧发条后才能转动,用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。这种机器开始只能够做6位加法和减法。然而,即使只做加法,也有个“逢十进一”的进位问题。聪明的帕斯卡采用了一种小爪子式的棘轮装置。当定位齿轮朝9转动时,棘爪便逐渐升高;一旦齿轮转到0,棘爪就“咔嚓”一声跌落下来,推动十位数的齿轮前进一档。父亲的上司、法国财政大臣来到他家,观看帕斯卡表演“新式的计算机器”,并且鼓励他投入生产,大力推广这种“人类有史以来第一台计算机”。

帕斯卡逝世后,德国莱布尼茨(G.Leibnitz),发现了一篇由帕斯卡亲自撰写的“加法器”论文,勾起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。莱布尼茨早年历经坎坷。在获得了一次出使法国的机会后,为实现制造计算机的夙愿创造了契机。在巴黎,莱布尼茨聘请到一些著名机械专家和能工巧

匠协助工作,终于在1674年造出一台更完善的机械计算机。莱布尼茨发明的机器叫“乘法器” ,约1米长,内部安装了一系列齿轮机构,除了体积较大之外,基本原理继承于帕斯卡。不过,莱布尼茨为计算机增添了一种名叫“步进轮”的装置。步进轮是一个有9个齿的长圆柱体,9个齿依次分布于圆柱表面;旁边另有个小齿轮可以沿着轴向移动,以便逐次与步进轮啮合。每当小齿轮转动一圈,步进轮可根据它与小齿轮啮合的齿数,分别转动1/10、2/10圈……,直到9/10圈,这样一来,它就能够连续重复地做加减法,在转动

手柄的过程中,使这种重复加减转变为乘除运算。

莱布尼茨对计算机的贡献不仅在于乘法器,公元1700年左右,莱布尼茨从一位友人送给他的中国“易图”(八卦)里受到启发,最终悟出了二进制数之真谛。虽然莱布尼茨的乘法器仍然采用十进制,但他率先为

计算机的设计,系统提出了二进制的运算法则。

程序控制计算机的设计

无论是契克卡德、帕斯卡,还是莱布尼茨,他们发明的机器都缺乏程序控制的功能。工业社会首次大规模应用程序控制的机器不是计算机,而是纺织行业中的提花编织机,然而,它对计算机程序设计的思想产

生过巨大的影响力。

提花编织机具有一种升降纱线的装置,能编织图案花纹绸布。提花机最早出现在中国,在战国时代墓葬物品中,就有许多用彩色丝线编织的漂亮花布。当西方人对“丝绸之路”运来的花布赞叹不已时,提花机也沿着这条路传入欧洲。用当时的织机编织图案相当费事。所有的花布都是用经线(纵向线)和纬线(横向线)编织,若要织出花样,织工必须按照预先设计的图案,在用人手在适当位置反复“提”起一部分经线,以便让滑梭牵引着不同颜色的纬线通过,编织效率很低。1725年,法国纺织机械师布乔(B. Bouchon)想出了一个“穿孔纸带”的绝妙主意。布乔首先设法用一排编织针控制所有的经线运动,然后取来一卷纸带,根据图案打出一排排小孔,并把它压在编织针上。启动机器后,正对着小孔的编织针能穿过去钩起经线,其它则被纸带挡住不动。于是,编织针自动按照预先设计的图案去挑选经线,布乔的“思想”“传递”给了编织机,编织图案的“程序”也就“储存”在穿孔纸带的小孔之中。真正成功的改进是80年后,另一位法国机械师杰卡德(J.Jacquard),大约在1801年完成了“自动提花编织机”的设计制作。1805年,法国皇帝拿波伦在里昂工业展览会上观看提花机表演后大加赞赏,授予杰卡德古罗马军团荣誉勋章。

英国剑桥大学科学家巴贝奇(C.Babbage)对杰卡德提花机,特别是对穿孔卡片控制机器运转的天才设计十分神往,他甚至收藏着一幅用24000张卡片编织而成的杰卡德本人的肖像,并梦想着用类似的方法设

计一台计算机。

18世纪末,法国数学界调集大批数学家,组成了人工手算的流水线,经过长期艰苦奋斗,终于完成了17卷《数学用表》的编制,但是,手工计算出的数据出现了大量错误。这件事情强烈刺激了巴贝奇,20岁那年,他着手开始计算机的研制工作。巴贝奇的第一个目标是制作一台“差分机”。所谓“差分”的含义,是把函数表的复杂算式转化为差分运算,用简单的加法代替平方运算,快速编制不同函数的数学用表。巴贝奇耗费了整整10年时间,于1822年完成了第一台差分机,可以处理3个不同的5位数,计算精度达到6位小数,当即就演算出好几种函数表。由于当时工业技术水平极低,第一台差分机从设计绘图到机械零件加工,都由巴贝奇亲自动手实施。成功的喜悦激励着巴贝奇,他上书英国皇家学会,要求政府资助他建造第二台运算精度达20位的大型差分机。英国政府同意为这台机器提供1.7万英镑的资助。巴贝奇自己也投资1.3万英镑巨款,弥补研制经费的不足。第二台差分机约有25000个零件,零件误差要求不超过每英寸千分之一,用蒸汽机驱动。巴贝奇把机器交给了英国最著名的机械工程师约瑟夫·克莱门特所属工厂制造,

但工程进度十分缓慢。第二个10年过去后,全部零件只完成了一半。参加试验的同事们纷纷离去,巴贝奇独自苦苦支撑第三个10年,最后只得把图纸和部分零件送进博物馆保存。

巴贝奇一共绘制了21张大型差分机设计图纸。1991年,为了纪念巴贝奇200周年诞辰,英国肯圣顿(Kensington)科学博物馆根据这些图纸重新建造了一台差分机。复制过程中,只发现图纸存在着几处小的错误。复制者特地采用18世纪中期的技术设备来制作,不仅成功地造出了机器,而且可以正常运转。他们猜想,当年巴贝奇没能完成大型差分机研制,或许不完全是技术方面的问题。

1842年,英国政府宣布断绝对巴贝奇的一切资助,科学界的同行则讥笑他是“愚笨的巴贝奇”,公然称差分机“毫无任何价值”。然而,巴贝奇没有灰心丧气,他为自己确定了一项更大胆的计划——研制一台通用计算机。这种新机器被命名为“分析机”,巴贝奇希望它能自动解算有100个变量的复杂算题,每个数达25位,速度达到每秒钟运算一次。巴贝奇设计的分析机不仅包括齿轮式“存贮仓库”(Store)和“运算室”即“作坊”(Mill),而且还有他未给出名称的“控制器”装置,以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数据的输入输出部件。巴贝奇以他天才的思想,划时代地提出了类似于现代电脑五大部件的逻辑结构。

顶着艰难的条件和舆论压力,只有27岁的英国女数学家阿达·奥古斯塔勇敢地(AdaAugusta)支持了巴贝奇的计划。阿达甚至不顾自己已是三个孩子的母亲,坚定地投身于分析机研究,成为巴贝奇的合作伙伴。在1843年发表的一篇论文里,阿达认为机器今后有可能被用来创作复杂的音乐、制图和在科学研究中运

用,这在当时确是十分大胆的预见。

由于得不到任何资助,巴贝奇和阿达耗尽了自己全部财产,一贫如洗。1852年,因疾病缠身,阿达英年早逝。巴贝奇又独自坚持了近20年。晚年的他甚至不能有条理地表达自己的意思,但是仍然百折不挠地坚持工作。1871年,为计算机事业贡献毕生精力的这位先驱者孤独地离开了人世。分析机终于没能制造出来,未完成的一部分也被保留在英国皇家博物馆里。巴贝奇逝世后,他的儿子亨利·巴贝奇(Henry Babbage)少将制造了若干个“运算室”部件的复制品,送往世界各地保存。亨利坚定地相信,总有一天,他父亲的这

种机器一定会被后人制造出来。

1944年美国哈佛大学数学教授霍华得.艾肯在阅读过巴贝奇的文章后,根据其设计思想,在IBM 公司赞助下,研究制造出代号为Mark I的计算机在哈佛大学成功地投入运行,从而使巴贝奇的梦想成为现

实。

巴贝奇未能实现把杰卡德机器变成计算机的夙愿,19世纪末,美国人口普查局的统计学家霍列瑞斯(H.Hollerith)博士,却首先用穿孔卡完成了第一次大规模数据处理。

计算工具发展简史

计算工具发展简史 张郭男北大哲学系2010级---1192772452@https://www.wendangku.net/doc/3e15442764.html, 从最早有实物见证的计算工具-----算筹,到现在以快速,高效,智能,大容量存储,多媒体再现,网络共享和自动化处理为特点的功能强大的现代计算机的出现,计算工具已由人类手的延伸发展到脑的延伸,人类的信息处理技术发生了质的飞跃,走过了一条不平凡的路。一个个激动人心的里程碑耸立在路旁,标记着当时人们的成就。 最早有实物见证的计算工具是诞生于中国的算筹,根据史书的记载和考古材料的发现,古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的竹制小棍子,可以看做是它的硬件,而它的摆法便是其软件了。由于它在运算时使用十进位制,又使其成为当时世界上最先进的软件运算系统,这个传统在相当程度上使中国古代的数学水平长期领先于其他民族。后来算盘也被发明,成为西方计算工具传入前中国人计数的主要工具,两千余年的实践中算盘的计算口诀也发展到极成熟的地步,乃至一个熟练的使用算盘的会计有时可以在速度上击败使用计算器的工人,也就是说通过操纵者的熟练可以使运算速度达到惊人的水平。这样的优

势使中国的计算工具长期没有向西方的自动计算的,现代的方向发展,而是近于停滞不前。 而到了1642年,西方在计算工具方面取得了进展,第一台机械计算器-------加法器由19岁的帕斯卡制作成功。加分器是对中国算盘式的主要凭借操纵者素质提高来提高运算速度的计算机模式的一个突破,它第一次确立了计算机器的概念。后来,德国数学家莱布尼兹对加法器加以改良,发明了可以做乘除运算的计算器。人类的计算工具开始趋向于自动化,现代计算机的出现于是具有了可能。但加法器和乘法器的出现只是提供了一种不同于中国算盘的思路,创造出真正意义上的现代计算机还需时日。 下一个在人类计算工具发展历史上留下痕迹的,是巴贝奇设计的差分机。1822年差分机的模型出现,"这台机器不论在可能完成的计算范围、简便程度以及可靠性与精确度方面,或者是计算时完全不用人参与这方面,都超过了以前的机器。"这句话道出了差分机的先进性。它第一次引进了程序控制的思想,“它能够按照设计者的旨意,自动处理不同函数的计算过程”,这是个了不起的进步。1834年,野心勃勃的巴贝奇在1822年的基础上进行了大的改进,并取名为分析机。由于当时的技术水平限制,分析机仅仅停

书写工具的发展史

书写工具的发展史 Prepared on 22 November 2020

书写工具的 发展史 黄夏荻 纵观人类历史,是无论如何都离不开书写工具的。若没有用于记录的纸和笔,我们的文化、技术的传承只能靠口口相传,那今天的一切可能也无法存在了。早在远古时期,原始人就会使用石头在石头上刻画图案,或者使用燃烧取暖后的木材变成的炭棒在石壁上涂写,也可能用树枝在沙地上画出要不了多久就会消失的信息。再往后,人类开始学会利用液体状的墨水书写,也慢慢演变成了现代的书写工具。 如果要给书写工具分类的话,按照其使用原理大致可以分成三种。。 由于第一种方式记录速度慢,费时费力,多见于古代石刻、甲骨等;能快速使用时是 在易 形变材质 上留下痕 迹,如在沙地上写字,不容易保持原样。上述算不上现在意义上的书写,而应该被归为雕刻一类,故不加以赘述。 <从炭棒到铅笔 不会搞脏手的设计> 1564年,在英格兰一个叫巴罗代尔 的地方,人们发现了一种黑色矿物——石 墨。很快,当地的一些牧羊人发现,可以 石墨碳棒 1. 在另一材料的表面留下凹痕形成内容(略) 2. 在另一材料的表面附着粉末类固体材质形成内容 3. 在另一材料的表面先留下液体痕迹,干后形成内容(搭配吸水材质使用如木材/纸)

用石墨在羊身上画上记号。受此启发,人们把石墨块切成小条拿来写字和绘画。但石墨条很容易弄脏手,而且容易折断。 1761年,德国化学家法伯尔解决了这个问 题:他先把石墨矿石研磨成粉末,用水冲洗去 杂质,获得纯净的石墨粉;接着,他又在石墨 粉中掺入硫磺、锑、松香等物质;然后再将这 种混合物加热凝固,并压制成笔的形状,这是铅笔最早的雏形。 以今天的眼光来看,孔德发明的“铅笔”实际上还只是铅笔芯。给铅笔芯套上木杆“外现代铅笔 套”的任务,是1812年,美国一名叫威廉·门罗的木匠完成的。门罗发明的机械可以切割出长5至18厘米的标准化细木条,并能在细木条中间挖出一条刚好适合铅笔芯的凹槽。将铅笔芯放入槽内,再把两条木条对紧、粘合,这就制成了第一支现代意义上的铅笔杆。直到今天,这仍是制造普通笔杆的标准流程。 在固体材料的使用中,现在依旧沿用的还有学校所使用的粉笔,绘画上使用的色粉笔、蜡笔。原理类似。 <使用墨水的巧思从古至今> 1.毛笔——使用兽毛吸水 传说中毛笔的发明是在公元前223年,秦国大将蒙恬带领兵马在中山地区与楚国交战,双方打得非常激烈,战争拖了很长时间。为了让秦王能及时了解战场上的情况,蒙恬要定期写战况报告递送秦王。那时,人们通常是用分签蘸墨,然后再在丝做的绢布上写字的,书写速度很慢。那种笔硬硬的,墨水蘸少了,写不了几个字就得停下来再蘸,墨水蘸多了,直往下滴,又会把非常贵重的绢给弄脏了。蒙恬以前就萌生过改造笔的念头,这次要写大量的战况报告,这个愿望就越来越强烈了。 战争的间隙中,蒙恬喜欢到野外去打猎。有一天,他打了几只野兔子回军营。 由于打到的兔子多,拎在手里沉沉的,一只兔子尾巴抱在地上,血水在地上拖出了弯弯曲曲的痕迹。蒙恬见了,心中不由一动:“如果用兔尾代替普通的笔来写字,不是更好吗” 回到营房之后,蒙恬立刻剪下一条兔尾巴,把它插在一根竹管上,试着用它来

新版泸教版二年级下册数学《计算工具的发展史》教案(2018新教材)

计算工具的发展史 现在人们常用计算器来计算,既快捷,又精准,给人们的生活、工作带来了方便。但是计算机的发展经历了漫长的过程,凝聚着劳动人民的智慧。 我国春秋时期出现的算筹是世界上最古老的计算工具。计算的时候摆成纵式和横式两种数字,按照纵式相间的原则表示任何自然数,从而进行加、减、乘、除、开放以及其它的代数计算。负数出现后,算筹分为红和两种,红筹表示正数,黑筹表示负数。这种运算工具和运算方法是当时世界上独一无二的。后来我国劳动人民创造了算盘作为运算工具。早在公元15世纪,算盘已经在我国广泛使用,后来流传到日本、朝鲜等国。它的特点是结构简单,使用方便,特别实用,它计算数目较大的和数目较多的加减法,更为简便。算盘已经基本具备了现代计算器的主要结构特征。例如,拨动算珠,也就是向算盘输入数据,这时算盘起着“储存器”的作用;运算时,珠算口诀起着“运算指令”的作用,而算盘则起着“运算器”的作用。当然,算珠毕竟要靠人的手来拨动,而且也根本谈不上“自动运算”。 除中国外,其它中古的国家亦有各式各样的计算工具发明,例如罗马人的「算盘」,古希腊人的「算板」,印度人的「沙盘」,及英国人的「刻齿本片」等。这些计算工具的原理基本上是相同的,同样是透过某种具体的物体来代表数,并利用对物件的机械操作来进行运算。 比例规:伽利略发明了「比例规」,它的外形像圆规,两脚上各有刻度,可任意开合,是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具。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。 计算尺:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,E?冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1632年,奥特雷德发明了有滑尺的计算尺,并制成了圆形计算尺。1652年,R?比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺。1850年,V?曼南在计算尺上装上游标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员所广泛采用。 机械计算机:机械式计算机是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。席卡德﹝1623﹞是最早构思出机械式计算机,他在给天文学家J?开普勒的信﹝1623,1624﹞上描述了他发明的四则计算机,但并没有成功制成。而能成功创制第一部能计算加减法的计算机是 B?帕斯卡﹝1642﹞,在1671年,G?W?莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算机,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过L?H?托马斯,W?奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算机,并风行全世界。于17世纪末,这种计算机传入了中国,并由中国人制造了12位数的手摇计算机,独创出一种算筹式手摇计算机。 电子计算机:一种能依照一定的「程序」自动控制的计算机。19世纪初,法国的J?M?雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机,1822年,英国的C?巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机,并于1834年,设计了一部完全程序控制的分析机,可惜碍于当时的机械技术所限制而没有制成,但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。

浅谈测量技术的发展历史和现状

浅谈测量技术的发展历史和现状 摘要:测量技术的发展也同其他技术一样,由原始的、落后的方式,经漫长的人类社会发展历程,一步步的发展起来。生产力的发展促进了测量科学的发展,同时测量技术的应用又为生产力的发展创造了条件,最终服务于科学研究、国防建设和国民经济建设。 关键词:测量技术;发展历史;现状;高新技术 1 引言 科学的产生和发展是由生产力决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来在生产、生活方面与自然斗争的结晶。测量技术的发展也经历了一个长期的、艰难的历程,且至今仍处在不断发展之中。本文主要对这一历程进行了总结概述。 2 测量技术的发展历史 2.1 地图测绘方面 目前见于记载最早的古地图是西周初年的洛邑城址附近的地形图。战国时管仲著有《管子》一书,书中第十卷专门论述了地图的重要用途和内容。但遗憾的是,秦代以前的古地图都已失传。长沙马王堆三号墓出土的公元前168年陪葬的古长沙国驻军图和地形图是现在能见到的最早的古地图。图上有军事要素、道路、河流、山脉和居民地等。西晋时裴秀编制了《方丈图》和《禹贡地域图》,并创立了《制图六体》的地图编制理论。此后,历代都编制过各种地图,如明代郑和下西洋绘制的《郑和航海图》;清代康熙年间绘制的《皇舆全览图》;1934年,上海申报馆出版的《中华民国新地图》等。在我国历史上,能绘制出如此水平的地图,与测量技术的发展是密切相关的。 我国古代测量长度的工具有记里鼓车、步车、测绳和丈杆等。测量高程的工具仪器有水平(相当于现在的水准仪)和矩。测量方向的仪器有指南针和望筒。测量技术的发展离不开数理知识的支撑。公元前问世的《九章算术》和《周髀算经》都记载有利用相似三角原理进行测量的知识。之后,三国时期刘徽所著的《海岛算经》,介绍了利用丈杆进行两次、三次甚至多次测量的方法求解河宽、山高的实例,极大地推动了我国测量技术的发展。 2.2 研究地球大小和形状方面 早在公元前就已经有人提出通过丈量子午线上的弧长来推断地球大小和形状的方法。唐代在僧一行的主持下,实际测量了北极的高度及从河南白马,经扶沟、浚仪到上菜的距离,算得子午线上一度的弧长为132.3km,为正确认识地球做出了巨大贡献。17世纪末,惠更斯和牛顿从力学的观点出发,提出了地球是两极略扁的“地扁说”,从此与地缘说展开了一场大论战。直到1739年经过弧长

工程测量的发展

我国工程测量技术发展现状与成就 一、前言 工程测量学科是一门应用学科,它是直接为国民经济建设和国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史,近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。主要原因有:一是科学技术的新成就,电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用,以及测绘科技本身的进步,为工程测量技术进步提供新的方法和手段;二是改革开放以来,城市建设不断扩大,各种大型建筑物和构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多,对工程测量不断提出新的任务、新课题和新要求,使工程测量的服务领域不断拓宽,有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。 二、先进的地面测量仪器在工程测量中的应用 80年代以来出现许多先进的地面测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段,如:光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等,为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件,改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代;光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量;具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量;无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作;电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。 电子经纬仪和全站仪的应用,是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑,还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上,能对一系列目标自动测量,即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 三、3维工业测量技术的兴起和应用

表面测量技术的发展

一、表面测量技术的发展 1929年德国科学家Schmaltz研制出了世界上第一台触针式轮廓记录仪,该仪器利用光学杠杆放大原理测量表面轮廓[1]。1940年英国Taylor Hobson公司成功研制了Talysurf触针式表面轮廓仪,该仪器使用机械触针探测被测表面,获取被测表面的表面轮廓[2]。1970年Meadows提出了基于光学条纹图分析原理的测量技术,通过提取条纹图中的相位信息,从而获取物体表面形貌[3]。表面测量技术的发展过程由最初的机械触针接触式测量发展到光学非接触测量,由触针逐点测量发展到光学多采样点测量。随着传感检测技术的发展。表面形貌测量的分辨率和精度大幅度提高,能达到亚微米甚至纳米量级。随着扫描电子显微镜(SEM)和扫描探针显微镜(SPM)的出现。测量物质表面的原子形态和排列已经成为了现实。表面形貌测量方法大致分为机械触针式测量、光学探针式测量、干涉显微测量、SEM 和SPM五种,其中机械触针式测量、显微干涉测量和SPM技术在科学研究和工业领域应用较广。这三种方法都能达到较高的测量分辨率和精度,而且均有性能较好的商用仪器被开发出来[4]。但这几种方法都有各自的应用范围,这是由自身的测量原理决定的。下面结合超精密表面粗糙度测量,分别对这三种方法加以论述。 1.1机械触针法 机械触针法按照位移检测方式分为电感式[5]、电容式、压电式、迈克尔逊干涉式[6]、柱面光栅干涉式[7]、扫描白光干涉式[8]等,由于直接接触被测表面,其测量结果稳定可靠,成为了工业上应用最广的表面粗糙度测量仪器。为了测量表面微小的间距和峰谷,需要使用极细的针尖,针尖半径一般为几微米。通常在针尖镶金刚石以提高针尖硬度,降低磨损。在测量的过程中,触针针尖在机构自身重力、外部机械力或电磁力的作用下与被测表面紧密贴合,与触针直接连接或通过机械杠杆连接的传感器检测测量点的高度值。在扫描载物台驱动下,触针相对于被测样品运动并对被测表面逐点扫描 触针针尖划过被测表面 从而获取到被测表面的轮廓曲线。 机械触针法归纳起来有以下特点:(1)具有较大的水平测量范围,测量范围取决于扫描载物台的运动行程,一般有几十毫米;(2)具有较大的垂直测量范围和较高的纵向分辨率,一般垂直测量范围可达几毫米到十几毫米,纵向分辨率可达纳米量级;(3)动态性能差和逐点测量决定了该类仪器测量速度慢,这也会引入环境因素的干扰,影响测量结果;(4)触针针尖作用于被测表面,接触力约为几毫牛到几十毫牛,而且随高度变化很大,这会划伤被测表面特别是松软的表面,所以触针法不适合软质材料表面的测量;(5)由于针尖半径的限制,无法测量出超精密表面测量所关心的轮廓中的高频部分,因而机械触针法不适合超精密表面粗糙度的测量,一般只用于表面粗糙度在亚微米量级及更大的表面。 1.2显微干涉法 显微干涉法是利用光学干涉原理进行表面形貌测量的一种非接触测量方法。干涉显微法包括扫描白光干涉法[9]、相移干涉法[10-11]、外差干涉法[12-13]、全息干涉法[14]等。扫描白光干涉法是一种大范围、高精度、相位不模糊的显微干涉法[15]。扫描白光干涉法利用白光相干长度短的特点,使用零级条纹定位。在扫描系统的驱动下,干涉显微镜对被测表面高精度扫描 记录每个采样点处于零光程差位置时的扫描位移值,从而取被测表面的三维形貌。相移干涉法和外差干涉法是典型

从生产工具看人类社会的演进-1

课程标准 2-4-1 综观中外历史发展的一般过程,明确社会生产力的发展是推动社会进步的根本原因。 要点提示:人类社会的发展是有规律的。人们要创造历史,首先必须生存,解决衣食住行等问题,这就要进行物质资料的生产。社会生产的发展,引起国家政治制度、人们思想观念的变化,从而使整个社会面貌都发生了变化。所以,生产活动是人类最基本的实践活动,社会生产力的发展是推动社会进步的根本原因。 活动建议:教学的全程,都要结合相关内容,如古代农业社会的生产特点、近代工业社会的生产特点,帮助学生感悟这个道理。 从生产工具看人类社会的演进 【课前准备】 循环播放人类社会发展图片 【导入】 从刚才播放的片花中,我们看到人类从远古一路走来,经过不断的传承、创新、发展,终于有了今天这样庞大的地球村和高度发达的现代文明。在回望人类历史时,我们总会追问:人类社会是怎样发展而来的?今天这节课,我们就走进历史,从生产工具角度去看人类社会的演进。 【新课】 走进国家博物馆 出示:石耜铁犁铧图片 师:这是收藏在中国国家博物馆地下一层古代中国展厅中的2件古农具,知道它们在农业生产中的用途吗? 生:石耜是用来掘土翻地的,一掘一退,边掘边退,出示示意图,我们称耜耕;铁犁铧是犁耕,安装在在木犁头或石犁头上,可以松土划沟,出示示意图)师:这两件古农具出土,说明了什么?(已经出现了农耕;石器耜耕;铁器牛耕,农业生产工具改进了……) 补充:光靠铁犁铧还不足以证明当时有牛耕了。牛耕是牛与犁的结合。犁的存在是牛耕出现的先决条件。除了犁,还要有牛,要存在牛与犁结合起来耕地的可能。那么当时,有没有牛被运用于农业生产呢?在国家博物馆还收藏着这么一尊文物。 链接:图片牛尊

计算工具的发展从算筹,算盘到计算器

计算工具的发展从算筹、算盘到计算器 金山区第二实验小学夏宏 教学目标: 1、经历从多种渠道搜集资料、整理资料的过程,了解数学在中国的悠久历史,感 受中国人民的聪明才智和社会的进步发展,激发爱国热情。 2、知道计算工具的发展简史。认识算筹、算盘,知道算盘的结构,认识算盘各部 分的名称;知道新型的计算工具——计算器,初步了解计算器各部分的名称,了解常用键的功能。 3、知道如何用算筹、算盘、计算器表示一些数,并进行一些简单的计算。 教学准备: 1、学生搜集整理的资料。 2、小棒、算盘、计算器。 教学过程: 一、引入: 同学们,前一阶段,我们通过多种渠道搜集资料,并在小组内交流,已经初步了解了计算工具的发展史。出示课题《计算工具的发展》。 你们都知道了哪些计算工具? (出示最基本的三种计算工具:算筹、算盘、计算器。) 下面我们就请你们把小组合作的成果向大家做一个展示、介绍。 二、交流: 按照计算工具的发展顺序逐一介绍,要求: 1、简单介绍搜集整理资料的过程。 2、各组成果展示、介绍。 老师组织各组学生进行交流,并根据学生的汇报适当加以提炼、指导或作补充介绍。 要求学生对三种计算工具重点了解: 算筹:了解算筹表示数的方法:一位数有两种表示方法——横式、纵式;多位数用纵横相间的方法表示数,“0”用空位。 算盘:了解算盘的结构及各部分的名称。

理解定位点的重要性,会读算盘上表示的数,会在算盘上拨出给定的数。 尝试用算盘进行简单的加法计算。 计算器:了解计算器的结构,初步掌握使用计算器的方法,并进行一些尝试练习。 各组学生交流之后,分别请学生说说听了介绍后的收获及疑问,并进行学生间相互解答。 三、师生共同整理、小结: 运用课件对这三种计算工具再加以补充介绍、加深了解。 小结:听了大家的介绍,我们进一步了解了古人怎样用算筹记数、计算,随着社会的进步,科学的发展,又先后发明了算盘、计算器。因为算盘有着它特有的优点,所以延用至今,计算器的使用便利,让更多的现代人青睐,而且功能越来越多。 四、反思、总结: 通过学习计算工具的发展史,你有什么收获与想法? 总结:通过这次的学习活动,我们了解的计算工具的发展,而且还明白了学习本领的途径有许许多多,通过同伴的合作能使我们的学习活动更有意义。今天你们的表现很精彩,相信未来新一代计算器的发明家会在我们这些小朋友中产生! 教学设计说明 在学本节知识之前,我用二周时间以“计算工具的发展”为主题,让学生独立的搜集信息,初步了解计算工具的发展史,接着我又根据学生对其中主要的三种计算工具——算筹、算盘与计算器的喜好,请小朋友自由组合成学习小组,就共同感兴趣的一个计算工具作进一步的探究与了解,伙伴合作,群策群力,把大家搜集到的信息进行整理、汇总、筛选,许多小组请教老师、请教家长,上网查寻、图书查阅,把搜集到的资料有的制成了小报、有的制成了演示文稿…… 本节课是对《计算工具的发展》这一内容搜集整理汇编后的成果展示与交流,并对学生的展示作一评价。通过生生互动、师生互动让学生了解计算工具的发展,感受数学在中国的悠久历史,并对算筹、算盘、计算器有初步的了解。 从学生的前期准备中,我深深体验到了学生的强烈探究欲望与浓厚的学习兴致。当高旻昱同学学会了如何使用动画效果时,高兴得拉着我去看她的作品,从她的灿烂笑容中我看到了学生学到本领后的愉悦。相信许多同学都有这样的感受!

计算机发展历史

计算机的发展历史 一、第一台计算机的诞生 第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。 ENIAC PC机 耗资 100万美圆 600美圆 重量 30吨 10kg 占地 150平方米 0.25平方米 电子器件 1.9万只电子管 100块集成电路 运算速度 5000次/秒 500万次/秒 二、计算机发展历史 1、第一代计算机(1946~1958) 电子管为基本电子器件;使用机器语言和汇编语言;主要应用于国防和科学计算;运算速度每秒几千次至几万次。 2、第二代计算机(1958~1964) 晶体管为主要器件;软件上出现了操作系统和算法语言;运算速度每秒几万次至几十万次。 3、第三代计算机(1964~1971) 普遍采用集成电路;体积缩小;运算速度每秒几十万次至几百万次。 4、第四代计算机(1971~ ) 以大规模集成电路为主要器件;运算速度每秒几百万次至上亿次。 三、我国计算机发展历史 从1953年开始研究,到1958年研制出了我国第一台计算机 在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。 计算机的历史 计算机是新技术革命的一支主力,也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。 现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息,处理结果也是信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法,都是按照一定的算法进行的。这种算法是定义精确的一系列规则,它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。 信息处理的一般过程,是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内,然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作,直至获得预期的处理结果。计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式,其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。 计算机的历史 现代计算机的诞生和发展现代计算机问世之前,计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。 早在17世纪,欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。1642年,法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置,制成了最早的十进制加法器。1678年,德国数学家莱布尼兹制成的计算机,进一步解决了十进制数的乘、除运算。

传感器技术的发展历程

传感技术大体可分3代,第1代是结构型传感器。它利用结构参量变化来感受和转化信号。例如:电阻应变式传感器,它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。 第2代传感器是70年代开始发展起来的固体传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。 70年代后期,随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展,出现集成传感器。集成传感器包括2种类型:传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。例如:电荷藕合器件(CCD),集成温度传感器AD590集成霍尔传感器UGN3501等。这类传感器主要具有成本低、可靠性高性能好、接口灵活等特点集成传感器发展非常迅速,现已占传感器市场的2/3左右,它正向着低价格、多功能和系列化方向发展。 第3代传感器是80年代刚刚发展起来的智能传感器。所谓智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。80年代智能化测量主要以微处理器为核心,把传感器信号调节电路微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上,使传感器具有一定的人工智能.90年代智能化测量技术有了进一步的提高,在传感器一级水平实现智能化,使其具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城。https://www.wendangku.net/doc/3e15442764.html,/

计算工具的历史发展

计算工具[Calculating Devices]是计算时所用的器具或辅助计算的实物。 人们从数学产生之日,便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。 中国古代的数学是一种计算数学,当时的人创造了许多独特的计算工具及与工具有关的计算方法,早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后来,人们发明了算盘,并在15世纪得到普遍采用,取代了算筹。它是在算筹基础上发明的,比算筹更加方便实用,同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。后来更发现算盘对人类有较强的数学教育功能,因此源用至今,并流传到海外,成为一种国际性的计算工具。 除中国外,其它中古的国家亦有各式各样的计算工具发明,例如罗马人的「算盘」,古希腊人的「算板」,印度人的「沙盘」,及英国人的「刻齿本片」等。这些计算工具的原理基本上是相同的,同样是透过某种具体的物体来代表数,并利用对物件的机械操作来进行运算。 近代的科学发展促进了计算工具的发展: 比例规:伽利略发明了「比例规」,它的外形像圆规,两脚上各有刻度,可任意开合,是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具。 纳皮尔筹:15世纪后,「格子算法」通行於中亚细亚及欧洲,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。 计算尺:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,E?冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1632年,奥特雷德发明了有滑尺的计算尺,并制成了圆形计算尺。1652年, R?比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺。1850年,V?曼南在计算尺上装上游标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员所广泛采用。 机械计算机:机械式计算机是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。席卡德[1623]是最早构思出机械式计算机,他在给天文学家J?开普勒的信[1623,1624]上描述了他发明的四则计算机,但并没有成功制成。而能成功创制第一部能计算加减法的计算机是B?帕斯卡[1642],在1671年,G?W?莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算机,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过L?H?托马斯,W?奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算机,并风行全世界。於17世纪末,这种计算机传入了中国,并由中国人制造了12位数的手摇计算机,独创出一种算筹式手摇计算机。 电子计算机:一种能依照一定的「程序」自动控制的计算机。19世纪初,法国的J?M?雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机,1822年,英国的C?巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机,并於1834年,设计了一

书写工具的发展史

书写工具的发展史 黄夏荻 14122403 纵观人类历史,是无论如何都离不开书写工具的。若没有用于记录的纸和笔,我们的文化、技术的传承只能靠口口相传,那今天的一切可能也无法存在了。早在远古时期,原始人就会使用石头在石头上刻画图案,或者使用燃烧取暖后的木材变成的炭棒在石壁上涂写,也可能用树枝在沙地上画出要不了多久就会消失的信息。再往后,人类开始学会利用液体状的墨水书写,也慢慢演变成了现代的书写工具。 如果要给书写工具分类的话,按照其使用原理大致可以分成三种。。 由于第一种方式记录速度慢,费时费力,多见于古代石刻、甲骨等;能快速使用时是在易形变材质上留下痕迹,如在沙地上写字,不容易保持原样。上述算不上现在意义上的书写,而应该被归为雕刻一类,故不加以赘述。 <从炭棒到铅笔 不会搞脏手的设计> 1564年,在英格兰一个叫巴罗代 尔的地方,人们发现了一种黑色矿物 ——石墨。很快,当地的一些牧羊人 发现,可以用石墨在羊身上画上记号。 受此启发,人们把石墨块切成小条拿 来写字和绘画。但石墨条很容易弄脏 手,而且容易折断。 1761年,德国化学家法伯尔解决了这个 问题:他先把石墨矿石研磨成粉末,用水冲洗 去杂质,获得纯净的石墨粉;接着,他又在石 墨粉中掺入硫磺、锑、松香等物质;然后再将 这种混合物加热凝固,并压制成笔的形状,这 是铅笔最早的雏形。 以今天的眼光来看,孔德发明的“铅笔” 实际上还只是铅笔芯。给铅笔芯套上木杆“外套”的任务,是1812年,美国一名叫威廉·门 罗的木匠完成的。门罗发明的机械可以切割出长5至18厘米的标准化细木条,并能在细木条中间挖出一条刚好适合铅笔芯的凹槽。将铅笔芯放入槽内,再把两条木条对紧、粘合,这就制成了第一支现代意义上的铅笔杆。直到今天,这仍是制造普通笔杆的标准流程。 在固体材料的使用中,现在依旧沿用的还有学校所使用的粉笔,绘画上使用的色粉笔、石墨碳棒 现代铅笔

工程测量技术的发展现状和展望

工程测量技术的发展现状与展望 简介:工程测量学科就是一门应用学科,它就是直接为国民经济建设与国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,就是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史,近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。 关键字:工程测量,技术,发展,现状,展望 前言工程测量学科就是一门应用学科,它就是直接为国民经济建设与国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,就是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史,近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。主要原因有:一就是科学技术的新成就,电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用,以及测绘科技本身的进步,为工程测量技术进步提供新的方法与手段;二就是改革开放以来,城市建设不断扩大,各种大型建筑物与构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多,对工程测量不断提出新的任务、新课题与新要求,使工程测量的服务领域不断拓宽,有力地推动与促进工程测量事业的进步与发展。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势与方向就是:测量数据采集与处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。 工程测量就是具有悠久历史的既古老又年轻的应用科学与技术,它研究与服务范围贯穿在现代工程建设与国防建设的规划与运营的整个过程中。随着当代科学技术的进步,尤其就是微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术、网络与通信技术的飞速发展与应用,极大地推动了整个测绘科学技术的发展,从理论体系到应用范围都发生了巨大的变化与进步,亦为工程测量学科的理论与技术的发展提供了坚实的基础。 改革开放以来,大规模的经济建设与国防建设的发展,城市化建设进程的加快,各种高、大、重、深、特的工程建设不断增多,这些都向工程测量提出了新的

计算机软件发展历史(简史)

计算机软件发展历史(简史) 来源:互联网 计算机软件技术发展很快。50年前,计算机只能被高素质的专家使用,今天,计算机的使用非常普遍,甚至没有上学的小孩都可以灵活操作;40年前,文件不能方便地在两台计算机之间进行交换,甚至在同一台计算机的两个不同的应用程序之间进行交换也很困难,今天,网络在两个平台和应用程序之间提供了无损的文件传输;30年前,多个应用程序不能方便地共享相同的数据,今天,数据库技术使得多个用户、多个应用程序可以互相覆盖地共享数据。了解计算机软件的进化过程,对理解计算机软件在计算机系统中的作用至关重要。 第一代软件(1946-1953) 第一代软件是用机器语言编写的,机器语言是内置在计算机电路中的指令,由0和1组成。例如计算2+6在某种计算机上的机器语言指令如下:10110000 00000110 00000100 00000010 10100010 01010000 第一条指令表示将“6”送到寄存器AL中,第二条指令表示将“2”与寄存器AL 中的内容相加,结果仍在寄存器AL中,第三条指令表示将AL中的内容送到地址为5的单元中。 不同的计算机使用不同的机器语言,程序员必须记住每条及其语言指令的二进制数字组合,因此,只有少数专业人员能够为计算机编写程序,这就大大限制了计算机的推广和使用。用机器语言进行程序设计不仅枯燥费时,而且容易出错。想一想如何在一页全是0和1的纸上找一个打错的字符! 在这个时代的末期出现了汇编语言,它使用助记符(一种辅助记忆方法,采用字母的缩写来表示指令)表示每条机器语言指令,例如ADD表示加,SUB表示减,MOV表示移动数据。相对于机器语言,用汇编语言编写程序就容易多了。例如计算2+6的汇编语言指令如下: MOV AL,6 ADD AL,2 MOV #5,AL 由于程序最终在计算机上执行时采用的都是机器语言,所以需要用一种称为汇编器的翻译程序,把用汇编语言编写的程序翻译成机器代码。编写汇编器的程序员简化了他人的程序设计,是最初的系统程序员。

计算工具发展

石块、贝壳计数 原始社会,人类智力低下,当时把石块放进皮袋,或用贝壳串成珠子,用“一一对应”的方法,计算需要计数的物品。 2. 结绳计数 就是在长绳上打结记事或计数,这比用石块贝壳方便了许多。 3. 手指计数

人类的十个手指是个天生的“计数器”。原始人不穿鞋袜, 再加上十个足趾,计数的范围就更大了。至今,有些民族还用“手”表示“五”, 用“人”表示“二十”, 据推测, “十进制” 被广泛运用,很可能与手指计数有关。 4. 小棒计数 利用木、竹、骨制成小棒记数,在我国称为“算筹”。它可以随意移动、摆放,较之上述各种计算工具就更加优越了,因而,沿用的时间较长。刘徽用它把圆周率计算到3.1410,祖冲之更计算到小数点后第七位。在欧洲,后来发展到在木片上刻上条纹,表示债务或税款。劈开后债

务双方各存一半,结帐时拼合验证无误,则被认可。 5.珠算 珠算是以圆珠代替“算筹”,并将其连成整体,简化了操作过程,运用时更加得心应手。它起源于中国,元代末年(1366年)陶宗义著《南村辍耕录》中,最初提到“算盘”一词,并说“拨之则动”。十五世纪《鲁班木经》中,详细记载了算盘的制作方法。到了现代,一种新型的电子算盘已经问世,它把算盘与电子计算器的长处集为一体,是一种中外结合的新型计算工具。 6. 计算尺 公元1520年,英国人甘特发明了计算尺,运用到一些特的运算中,快速、省时。 7.

手摇计算机 最早的手摇计算机是法国数学家巴斯嘉在 1642 年制造的。 它用一个个齿轮表示数字, 以齿轮间的咬合装置实现进位, 低位 齿轮转十圈,高位齿轮转一圈。后来,经过逐步改进,使它既能做加、减法,又能做乘、除法了,运算的操作更加简捷、快速。 8. 电子计算机 随着近代高科技的发展,电子计算机在二十世纪应运而生。 它的出现是“人类文明最光辉的成就之一”,

测绘技术发展史

从先秦到隋唐——看中国古代测绘的发展与沿革 建管2 吴凡 2012010167 从远古盘古开天辟地、女娲五色石补天的传说到现今现代化的测量仪器、 科学化的测量技术,中国测绘经历了一个漫长而又渐进的过程,站在今天的高 度去看过去数千年的测绘技术,或许会感觉粗糙简单,但是,正是一步一步的 积累,一点一点的沉淀,才有了我们今天测量学的完善。 一、先秦 远古的历史大多已不可考,史记将三皇五帝时期作为中华民族的开源,在 这个时期,测绘存在的痕迹大多隐藏在一些神话传说中,如伏羲测北极高下、 量日影长短、定南北东西,黄帝度四方而作指南车,羲和绳九道之侧匿等。存 在于文字中的有测绘雏形出现的例子是史记中“夜中星陨如雨”的关于流星雨的记录。商代已经有了金文和甲骨文的出现,考古发掘过程中找到了许多关于 阴阳历、日食月食记录及观测新星的记载,在殷墟的发掘中还发现了十进制的 商制象牙尺。总而言之,到商代止,人们已经具备了辩测四向及测度距离和高 下的水平,同时也有了绳、表、尺、规、矩等测量工具,在科学技术方面,十 进制的产生使得简便的测量计数成为可能,测绘也已广泛用于疆土丈量、田亩 划分、天文观象等方面,但是,限于生产力的水平,测绘技术的水平只能是原 始和低下的。 商朝象牙量天尺 到了西周,统治者以地图作为版图,通过地图实现其统治;经过长久的稳 定和发展,社会经济的发展使得科技得到发展,这个时期,出现了井田制和土 地分封制,推动了土地测量、界线测量、农田水利测量的发展,据史书记载, 这个时期甚至出现了土地的转让,这需要确定地界,用封树做出标识,这就对 测量提出了更高的要求;在这个时期也有了专门的地图测绘职官。 春秋战国时期则见证了一段文化和科技腾飞的历史,频繁的战争使得国土 疆域的改变快而迅速,发展的军事理论也使得测量的重要性得到彰显,《孙子 兵法》中关于天时地利的提出说明了当时对军事测绘的重视和军事地图的发展。道家、阴阳家、墨家,诸子百家典籍中也出现了许许多多涉及宇宙、大地的记述。

计算工具的历史演变过程

计算工具的历史演变过程 在漫长的历史长河中,随着社会的发展和科技的进步,人类进行运算时所运用的工具,也经历了由简单到复杂,由低级向高级的发展变化。这一演变过程,反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和广阔前景。 现在我们溯本求源,看一看计算工具是怎样演化的: 1.石块、贝壳计数 原始社会,人类智力低下,当时把石块放进皮袋,或用贝壳串成珠子,用“一一对应”的方法,计算需要计数的物品。 2.结绳计数 就是在长绳上打结记事或计数,这比用石块贝壳方便了许多。 3.手指计数 人类的十个手指是个天生的“计数器”。原始人不穿鞋袜,再加上十个足趾,计数的范围就更大了。至今,有些民族还用“手”表示“五”,用“人”表示“二十”,据推测,“十进制”被广泛运用,很可能与手指计数有关。 4.小棒计数 利用木、竹、骨制成小棒记数,在我国称为“算筹”。它可以随意移动、摆放,较之上述各种计算工具就更加优越了,因而,沿用的时间较长。刘徽用它把圆周率计算到3.1410,祖冲之更计算到小数点后第七位。在欧洲,后来发展到在木片上刻上条纹,表示债务或税款。劈开后债务双方各存一半,结帐时拼合验证无误,则被认可。 5.珠算

珠算是以圆珠代替“算筹”,并将其连成整体,简化了操作过程,运用时更加得心应手。它起源于中国,元代末年(1366年)陶宗义著《南村辍耕录》中,最初提到“算盘”一词,并说“拨之则动”。十五世纪《鲁班木经》中,详细记载了算盘的制作方法。 到了现代,一种新型的电子算盘已经问世,它把算盘与电子计算器的长处集为一体,是一种中外结合的新型计算工具。 6.计算尺 公元1520年,英国人甘特发明了计算尺,运用到一些特殊的运算中,快速、省时。 7.手摇计算机 最早的手摇计算机是法国数学家巴斯嘉在1642年制造的。它用一个个齿轮表示数字,以齿轮间的咬合装置实现进位,低位齿轮转十圈,高位齿轮转一圈。后来,经过逐步改进,使它既能做加、减法,又能做乘、除法了,运算的操作更加简捷、快速。 8.电子计算机 随着近代高科技的发展,电子计算机在二十世纪应运而生。它的出现是“人类文明最光辉的成就之一”,标志着“第二次工业革命的开始”。其运算效率和精确度之高,是史无前例的。在此之前,英国数学家桑克斯用了22年的精力,把圆周率π算到小数点后707位,以至在他死后,人们在其墓碑上刻着π的707位数值,表达了对他的毅力和精神的钦佩。

计算工具的发展简史

计算工具的发展简史 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。 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,如图1所示。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,如图2所示。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。 图1 算筹图2 算筹的摆法 图3 算盘图4 纳皮尔算筹 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,如图4所示。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

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