为什么中国人与西方人的区别用算盘,西方人用计算机

中国算盘为什么没进化出电脑?
& 中国算盘为什么没进化出电脑?
一,中西方计算工具在原始阶段其实差不多&&&
算盘是中国古老文化的光辉,也是现代计算机最原始的鼻祖,而且在算盘与计算机的速度对阵中,聪明的中国人多次在四则计算中把计算机打得落花流水。这些都是我们耳熟能详的骄傲。
但现在我要说的是另一方面,正是因为算盘的存在,使中华注定不能成为现代计算机的发明国度,因为这是两种完全不同的文化,他们的根基不同,方向不同,最后算盘走入了进化的死胡同,而西方的计算机则获得了无限生机。
这有点儿像生物进化,本来两个有血缘的物种,一个在某地发展得很好,进步神速,非常适应当地的环境,但它过于早熟,已经“特化”了,再不能适应其它新的环境,进入了进化的死胡同。比如熊猫,现在只能吃竹子,只能生活在特定的那个区域,属于孓遗动物。
而另一个物种,也许一开始发展得不大好,很笨,有很多不适应,它却具有继续改进的各种可能性,最后进化出更优秀,适应性更强,分类更多的的庞大的物种群落。
算盘确实是早期人类的智慧产物,它的祖先是算筹,算筹靠人手一个个摆小棍。在差不多同时,西方也有类似的发明,也是用具体的物件来表示数字,摆摆弄弄,互相比量来计算。
&&&&&&&&&&&
古代玉算筹
巴比仑算筹
这个时候,中西方的计算工具好像并排跑着的两辆火车,似乎在同一条路上。但跑着跑着两条轨道就分岔了,各自走向了不同的方向。
二,算盘的“特化”就在于“算盘珠拨了才能动”&&&
东汉时中国已经有了原始的算盘雏形,只能算算加减法。
汉代古算盘
大致在元朝,伟大的发明——比较完整的算盘出现了。
古人本来是在桌几上移摆算筹,而现在先把移动不方便的算筹变成灵活的珠子,一个个套在光滑的竹棍上,上下滑动,比挪动算筹快多了。再把竹棍固定在木框里,保证滑不出去,而木框就相当于原来的那个桌几。最后再巧妙的把木框分成上下两区,上珠代表那横置的一个顶五个的算筹,下珠则代表竖放的一个顶一个的算筹。只用手指把珠拨在不同位置就能代表不同的含义。
这个发明确实太伟大了,把桌面上摆的算筹方阵巧妙地整体移到这个木框子里,能飞快滑动,且进位方便,你不得不对古人的智慧佩服得五体投地!
它之所以能算得如此之快,除了算盘巧妙的结构本身,还要靠口诀和指法的巧妙配合,如此,则加减乘除,甚至开方,全都不在话下!
然而,正是这个附加上去的口诀和指法,成了它致命的弱点。或者说,这就是那个导致算盘“特化”的关键所在。因为它把人的脑子和手指也当成了算盘的一部分,组合在一起。手和脑在机械中的参与程度太高。
这里的关键是珠子自己不会动,必须靠手去拨,并由此生出许多有趣的熟语:“你是数算盘珠儿的?不拨不动啊?”“蒋介石的算盘多少年来都是靠我们拨动的!”其实这是个致命缺陷,由此造成计算过程离不开手,下文跟西方一比就知道了。
算盘珠一定靠要手来拨动
口诀要背得滚瓜烂熟,指法要练得如闪如飞,甚至能盲打,这对善于背诵和练功的中国人一点儿问题都没有,连老夫自己年轻时都能把“打百子”之类练得飞也似的。
算盘玩到精熟之后,口诀不用再想,已化为手指的条件反射,数字刚报出来,手指便自动射出,得数随即出来,连脑子都用不大着了。有人甚至能双手同时打两部算盘,那真是到了“出神入化”的地步!
到后来,连算盘这个道具也可以不要,人只要在脑子里想象一个算盘,手指如此这般地在空气中拨来拨去,照样能飞快算出数来。这就是所谓“速算法”。再后来甚至连手指都不动,只在脑子里拨珠儿,嘴里吐答案,这种速算法能把外国人吓一溜跟斗!
这时,手和脑就从“参与”扩大到了“代替”,算盘没用了。但这样的神人一死,神功也随之灰飞烟灭,神算盘也就死了。新起来的一代还得从头练。
这样就“特化”了,把一个本来帮助人的机械发明,变成手脑自己忙活,不要机械。物质没了,全剩了精神。
三,“特化”还有一个原因在于汉语的特殊性&&&
中国人干什么都喜欢弄个口诀,比如武术口诀、健身口诀、防盗口诀,甚至炒菜口诀,这一点得力于中国的语言。汉语与世界绝大多数语言的结构都不同,它属于“孤立语”,或者叫“词根语”,它缺少形态变化,语法关系主要靠词序和虚词,而其它语言大多都是“粘着语”和“屈折语”。
首先,汉语的“字”全是单音节发音,比如所有数字都是一个音节,一、二……十、百、千、万,等等。所以很容易凑成类似“五言快板”“四言快板”这样的句子,比如:“二八一十六、三八二十四、四八三十二……”“逢三进一,逢六进二,逢九进三……”,节奏整齐、朗朗上口,易学易记。
珠算口诀经千百年来已经溶入中国人的思维和语言习惯中,形成了许多饶有趣味的谚语,比如:
贼甲:“不管它三七二十一,先偷了再说!”
贼甲:“偷来的钱咱俩二一添作五分了吧!”
贼乙:“分明是你的主意,到局子里你倒一推(退)六二五,把责任推了个干净!”
你看,连贼都有点儿“珠算文化”!
其次,中国人说话可以省去必要的成份,也可以增加字词,却不改变原意,很神妙。本来是“二乘以八等于十六”,它可以省去“乘以”和“等于”,又可以把“十六”增扩为“一十六”,就变成了“二八一十六”,中国人照样听得懂,而且更简明,也更好记。
中国古诗词曲也有类似特点,只用少数名词就能表达诗意,如“枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马。”简洁至此,反而意境更佳。
如果把“二八一十六”直接按词译成英语,就成了这个样子:two eight
sixteen,西方人根本听不懂,必须加上所有句子成份才能懂,这就复杂了,不可能成为简明的口诀。
而且这个句中每个词的音节也长短多少不一,很多句子放在一起既不整齐,不便于排成快板式的节奏,不易上口。
我们天天喊“中国特色”,其实“口诀”就是最典型的特色。在此处“我们绝不学西方那一套”,西方也无法学中国“这一套”。
总之,西方语言要想编成中国这样整齐易记的口诀非常困难,珠算口诀尤其如此。这也是算盘难以向世界推广的另一个重要原因。虽然中华文化圈内,如日、韩、越等,算盘也有流行,但因语言不同,恐怕很难形成口诀,这就限制了推广。
日本人用算盘&
四,西方的关键就在于“让珠子自己动起来”&&&
表面看起来西方人比中国人笨拙得多,背功不行,手上的功夫更没门儿。他们的脑子很机械,干什么都要整个机械,切菜,削皮,打蛋,全都发明出这机那机。
稍后一些,大致在中国的明代,欧洲开始了文艺复兴,这时计算工具开始有了新的发明,方向全是机械。
先是意大利物理学家伽利略发明了“比例规”,这是一种最简单的按比例关系设计的机械。
清宫收藏的伽利略比例规
然后英国人甘特发明了计算尺,也是简单机械,因为用了对数原理,理论稍复杂一点儿。
同时,英国人席卡德构思出机械式计算机,大致是齿轮拨动原理。
再往后法国数学话帕斯卡把构思变成了现实,发明了能加减的计算机,后来德国科学家莱布尼茨发明了能做四则的机械式计算机。
其实它们跟算盘都属于机械,差别在哪儿呢?就在脑手的参与程度上。西方这些机械,人只是把已知数“放上去”,而最关键的一步——计算,让机器“自己干”。也就是说,把珠子摆好后,让它自己动起来!
就好像西方的切菜机,人只管把菜整理好,放进去,最关键的“切”的那一下子要靠机器“自己干”,切的好坏全看机器设计的如何。
帕斯卡的“机械加法器”就体现了这个原理。它是一系列齿轮组成的装置,用儿童玩具那种钥匙旋紧发条做动力,用齿轮转动来做加法,比如转一齿算是加了一个数,遇到“逢十进一”,靠棘轮解决。一旦齿轮转到0,棘爪就“咔嚓”一声跌落下来,推动十位数的齿轮就前进一档,非常巧妙。
也就是说,它用发条和齿轮的自动运转,代替了手指的拨动,实现了“让珠子自己动起来”。其实原理跟钟表很相似,也是一级级齿轮、棘轮。西方的钟表非常精巧,到整点时,能出来小人敲钟,弹琴,甚至写中国字!所以机械计算机自动做加法也很好理解。
钟表的齿轮和棘轮
它和钟表的唯一区别就是,钟表全是预定好的程序。而机械计算机多了个“输入口”,就成了“活的”,你可以把不同的已知数摆上去,它就能算出不同的结果,如此而已。
五,西方不成熟的机械利于一步步改进提高&&&
西方在有了上面那个发条齿轮的“加法器”之后,又有了新的需求。
比如,我们不只算一道题,而是想完成一系列连续的计算,但加法器每算一次都要拨已知数,这很麻烦,也可以说“不成熟”,于是有了“程序”,即“自动连续计算”这个需求。
一开始人们发明了“差分机”,后来是更先进的“解析机”,
其实灵感正来自提花织布机,它是把一系列机械动作分析后,制成一种穿孔卡片,用纵横交错的小孔来控制动作的先后和位置。织布有什么花样图案,就按这图案程序制作相应的穿孔卡片,放进机子里,机器就会按程序操作,织出图案来。如果有了新图案,只须更换新卡片就行,非常方便。
提花织布机和穿孔卡片
在下以前搞图书工作,也学习过穿孔卡片检索。方法是用铁棍儿从一叠卡片的孔里穿过去,需要的卡片就被检出,道理不细说了。
穿孔卡片的机械计算机
这种“穿孔卡片”思想就是后来的电子计算机最初的那个原理,不同只是把穿孔的小铁棍儿变成电子束。一直到我开始用电脑之前,输出输入和编程还是所谓“穿孔纸带”,后来才能变成屏幕和键盘的。
计算机输出输入用的穿孔纸带
待日新月异的数学新发明不断投入到计算机中,计算机就能一变再变,万变乃至无穷!
六,电子技术引发计算机革命,向人脑无限逼近,令算盘望尘莫及&&&
算盘在速度上胜过袖珍计算器,其实是个伪命题。算盘之快就快在连输入带计算一气呵成,计算器则慢在输入按键,真正的“计算”其实瞬间就完成了,算盘根本没法比。
当电子技术出现后,计算机发生了巨大的全新的革命,整个概念全变了。算盘连参赛资格都没,因为计算机已不光是“计算”。
计算机革命首先是速度极快,以往不过每秒几次,比算盘慢。电子电路代替机械之后,则以雷火闪电的速度飞驰,每秒从千次、万次,一直上升到百万、千亿!今天还看不出它的速度极限。因为快,就能干出惊天动地的奇迹,比如天气预报,那是数万阶大气动态方程的联立,而且要立等可得,哪里是算盘能染指的?
其次,极精确,计算位数极高,小数点后面多少多少位,这样,以往不可能的超大工程计算就能实现了。而算盘在位数增多后,计算量将呈几何级数增加,乃至天文量级,靠人力最终无法完成。
第三,能按编程自动计算。虽然解析机也能按编程计算,但那是在外部用穿孔卡片来编程,电子计算机则在内部用电路编程,人在外面只须输入不同指令,就能产生新的程序,方便极了。老夫干了十几年电脑编程,深深惊叹于电脑编程的神奇。而算盘对编程则完全无能为力。
第四,有存储数据和记忆的能力。这是一个巨大的革命,机械计算机时代完全没这个概念。
有了存储,在内存中,复杂计算时产生的临时和最终结果就有地方放,无须靠人用纸笔记录。编好的程序也有地方放。再加上外存,即硬盘光盘等等,就有海量的资源使用。简言之,存储能力使计算机一下就变得像大脑了,这是个不得了的思想。
算盘呢?太可怜了,没法相比。
第五,能进行逻辑推理和判断,这又是一个巨大革命。
以往机械机的编程都是直线的,只能一步步往下走,而现在有了逻辑电路则能分岔。到了一个岔路口,就能出现“如果……则……,否则……”,人在外部可以自由选择走哪条路。步步判断选择,就会出现无数种可能性。比如现在的电脑医学诊断专家系统,就是这样一步步判断选择,最终诊断出你得了什么病!有时甚至比好大夫看得还准。
如果说存储空间是大脑的物质,逻辑推理判断则赋大脑以灵魂,让计算机真正“活了”!只有从这时起,计算机才能叫做“电脑”。
我们的算盘在“逻辑判断”面前,只好束手就擒。
第六,多媒体技术,聪明的发明家把位置、速度、颜色、声音之类信息全都变成数字,那就更神得不得了。能演电影,奏音乐,玩游戏,下棋。咱们的算盘只能望洋兴叹了。
展望未来,电脑的发展道路简直无边无沿,任何人都想象不出来它的未来有多神奇,也许将来电脑能代替很大一部分人脑的功能,甚至把电脑芯片植入人脑,变成电脑活人!
你看,中国和西方走的是两个完全相反的路子,中国是人的脑和手一步步代替机器,最后不要物质,全成了精神,而西方则是电脑一步步代替人脑。人脑能力受生命的限制,而电脑能力则看不出有什么限制,怪不得中国算盘走入了死胡同。
说算盘是计算机的鼻祖,虽然也不算错。但差别之大有如人和变形虫,也许变形虫是人的鼻祖,但几乎一点儿相似都看不出来了。算盘不过是个最初级的手动运算器,而电脑简直就是一个活人。除了不能给你变出真的小笼包子和真美女之外,几乎没有它干不了的事!
七,算盘“特化”之后再无法发展
中国的算盘就这样走进了死胡同,再想改进、提高,几乎没有多少余地。你说在算盘上也安上发条?让齿轮去拨珠儿?那还不如发条带动齿轮自己转呢。本来珠子这种结构就是为了让手拨的,所以没法儿再自动化了。
而且算盘技艺太高超,太神速,像熊猫似的发展得太成熟,比手摇计算机快得多,改自动化只能越改越慢,越复杂,划不来,没那动力。
当然,从古至今,人们也不断尝试对算盘进行改进,实际上也不过是把外形变一变,比如变得特大特小,或者变成桶形、八卦形,或者换点儿材质,比如玉珠儿,玛瑙珠儿,金的银的,总之万变仍不离宗,没什么实质改变。
古算盘中还有跟砚台组合起来的,倒也方便。前些年还有一种发明,在算盘上再组合一个袖珍计算器,功能肯定更强,但这都不能算是算盘的改进,算盘还是算盘,跟砚台、计算器并未真正融合起来。
算盘与砚组合
算盘与计算器组合
还有一种算盘,把原来用得很少的“顶珠”和“底珠”给取消了,基本不影响使用,这倒是算结构上的一种改革,但意思不大,没带来什么实质性的进步。
除了算盘结构自身的限制之外,外部需求也不强。中国上千年来数学发展极慢,需要解决的工程计算也很初级,无非什么“鸡兔同笼”“韩信点兵”“勾股容圆”“有女善织”之类,只要四则运算最多加点儿开方就足够了,算盘完全对付得了,所以没有改革的动力。
世界第一台电子计算机的诞生,正是美国为了造第一颗原子弹,所谓“曼哈顿工程”的需求。而后来中国造第一颗原子弹时,因电子计算机太少,忙不过来,就补充大量算盘助阵,照样把原子弹爆炸了,你看算盘神不神?但太神就不想改了。
&&&&&&科学家用算盘计算原子弹工程
我上小学的时候,老师也看出算盘的缺陷,完全靠口诀,太死。他的方法是在理解的基础上学算盘,不用口诀,只靠理解加减的基本原理来打算盘,倒是也能学会。但时间一长,理解的窍门就忘了,还不如那个死记硬背的口诀。他这个“改进”,不是去改进算盘,只是改进脑子记忆的过程,负担还在脑子这边。等于没改进。
这就跟中医一样,几千年来,还是那套阴阳五行的老理论,不可能,也没有办法再改进提高。因为现代科学的新发现新发明跟阴阳五行格格不入,塞不进去。西医则不同,它建立在现代科学的基础上,科学上一有新发现,立刻就能补充到西医中去,所以它年年提高发展。
再比如中国的武术,也是像算盘这样从物质变到精神,一开始是战场上的真刀真枪,后来就发展到拳师们的“白手夺刀”,似乎肢体比武器还厉害。再后来是“硬功轻功”,完全不靠武器,最后武侠们竟发展到只靠“意念”“丹田之气”,身不摇膀不动,就能制敌于无形,这已经是精神胜利的最高境界。但不幸的是,一身硬气功的义和团大师遇上不懂“精神境界”“意守丹田”的洋鬼子,一发子弹就打发你上天堂!
算盘也是这样,它只适应勤劳手巧,喜爱练功的中国人,但要想推行于世界就遇到了困难。因为它必须要努力学习才能掌握!而鬼子多半是“懒蛋”,不爱动手,只爱动脑。
最要命的是,时至今日,连国人也不玩了。过去会计都靠过硬的算盘功夫,现在的会计必须掌握电脑财会软件,甚至一点儿不会算盘也照当会计。现在的中国孩子又懒又娇又贪玩电脑,有几个愿意练算盘功的?我看要不了很多年,算盘就得从现实需求中消灭!
可以说,我们这一代人几乎见证了算盘由盛而衰的全过程,文化蜕变非常残酷呀!
八,算盘和计算机的不同在文化渊源&&&
西方跟中国从几千年前,刚开始有文明的时候,走的路子就已经不大一样。
西方人从阿基米德几何原理时,从希腊哲学辩论时,就走上了以严密的演译推理为主的逻辑思维的道路,而原始计算机正是一种严密的逻辑推理的机械。
中国从《易经》时代,就走上了“比类取象”,即物和现象之间打比方的路子,是一种归纳思维,缺乏演译逻辑。正如杨振宁教授所讲,正是此点使现代科学无法产生于中国。
西方人从一开始就把注意力放在对宇宙和物的探索上,机械就是对物探索的结果,其目的是替人干活。
中国人则把注意力主要放在人世和社会关系上,重视的是人而不是物。所以算盘这种物,一开始就注入了过多的人的因素,算盘不过是人脑思维的助手,后来人脑人手几乎取代了算盘。
就拿军事来说也如此,老人家讲究“一不怕苦二不怕死”的“精神原子弹”,不大在乎核弹的威力。“林副统帅”讲究“二百米硬功夫”“刺刀见红””“老子上前线,今天就死在战场上了!”不大注意现代军事科学的发展。
使用中国算盘主要靠口诀,靠记忆力,而记忆力在智力结构中是属于比较低层的东西。西方计算机不同,发明它需要理解力、分析力、想象力、创造力,这都是智力结构中的高端,对使用者的要求则低得多,连记忆力要求也不高,这样就方便推广。
等算盘技术发展到纯粹的手指条件反射时,虽然更神,但层次却更低了,因为肢体动作主要靠小脑,下意识动作。而西方计算机的发明却一步步走向更复杂,更高深。
中国算盘的发明人是谁?已查不出来,估计是些类似鲁班这样聪明的工匠。中国古代发明多由工匠所为,少有知识分子参与。虽然极尽巧妙,但缺少理论上的高度,提高受限。而知识分子都舞文弄墨,科举当官去了。
西方的计算机发明者则多是数学家,工程师,知识分子,所以他们能把高深的数学原理用进去,起点既高,发展更不可限量。
其实中国古代也有过类似西方那样极巧妙的自动机械的发明,比如“指南车”“记里鼓车”“铜壶滴漏”等等,利用畜力、水力为动力,以齿轮等机械为结构,可以自动运行,无需人力拨动。然而不幸的是,这类自动原理并未用在计算工具上。原因大概是“自动计算”所需要的逻辑分析更为高深复杂,不是聪明工匠能研究得出来的,必须要有极聪明的知识分子,数学家来搞才行,中国恰恰就吃了这个“文人视科技为淫技奇巧”的亏!
北宋数学家沈括也提出过围棋棋局的计算原理,他甚至精确地算出了最多可能下出768位数的棋局来———比宇宙中所有的粒子数总和还要多!这在中国是一个非常难得的奇迹。无奈,这个计算量远非中国算盘能解决,其实连现代巨型电子计算机也难以胜任。
还有,中国的易经理论中,包含一种极珍贵的二进位制思想,后来的计算机发明,正是莱布尼茨借鉴了易经的二进制原理才得以成功,这说明中国人的智力也非比寻常。可惜的是研究的路子和方向与西方不同,后来的易经研究对其中的二进制思想并未当回事,而是把注意力放在哲学、玄学、算卦,以及阴阳五行,天人感应等等方面去了,由此产生了中医理论,及几乎所有中华文化,正如杨振宁所指出的,正是易经思想使中国无法产生出现代科学。
总之,中西方的文化渊源和走向从一开始就决定了,只有中国才能发明出算盘这类的巧器,只有西方才能发明出电子计算机这另一类的高科技。
从算盘走向电脑
九,难道今后算盘会永远消亡?&&&
连会计都不用算盘了,想到这儿就伤心,但我想未来不至于那么悲观吧。
西方科技虽然高妙,也不是没有缺陷。他们太过于注重“物”而忽视“人”,忽视精神,算盘在这一点上恰恰弥补了西方文化的不足。
可能因为中国人会用算盘,所以心算能力比西方人强得多。举个例子,我们买51元的东西,一般习惯于递过去101元,让对方找50元。但西方人只会笨拙地做减法,找你49元零票。不理解中国人为什么要多给一块钱?他转不过这个弯儿来。
西方人也发现,他们心算能力弱,恰在于机器把人脑代替得太多了,只会按计算器的键,心算很困难,不利于大脑平衡发育和手指的灵活运转。所以有专家提出,应该在西方的小学里推广中国算盘,让孩子在打算盘过程中,复习算术原理,练练心算能力,尤其练练他们那笨拙的手指头。
其实这个建议同样适于中国,让孩子们把正在丢弃的古老算盘再检回来,让人类童年时代的发明回归童年。
儿童益智算盘
&&&&&&&&&&&&&&&
初稿& 修改
已投稿到:
以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。[杂谈]为什么中国人用算盘,西方人用计算机 | 大象公会【3】
&&&&【提要】《[杂谈]为什么中国人用算盘,西方人用计算机 | 大象公会【3】》由66test友情收集整理的,谨供需要中国文化的朋友参考。内容如下:
&&&&钟表指针的齿轮转动天然地具有进位功能。1642年,法国数学家、物理学家和化学家帕斯卡(Blaise Pascal,)借此设计了一台“帕斯卡计算器”(Pascal's calculator)。长方形的黄铜盒子上开有一列读数窗,下面对应着一行带辐条和指针的齿轮。操作时先像拨盘电话一样逐位输入一个加数,这将显示在上方的读数窗里;再用同样的方式输入另一个加数,读数窗里就会显示出和了。&&&&&&&&▍现存帕斯卡计算器之一,制作于1942年,现存法国工艺美术馆&&&&帕斯卡计算器虽然在功能上远远不及算筹和算盘,却是一次彻底的革命——算筹和算盘本身不包含任何算法,只能存储计算的中间结果,操作依赖熟记指令的人,本质上只是寄存器。帕斯卡计算器却用内部的齿轮机构预存了算法,操作者完全不需要知道计算方法就能操作。&&&&这才是真正的计算器,而不止是计算用的工具。&&&&尽管占有许多历史第一,但帕斯卡的计算器并没有充分推广,他的设计初衷只是帮助父亲计算税收,造价非常高昂,最后沦为有钱人的机械玩具,前后只卖出约20件。&&&&与帕斯卡类似,德国大数学家、哲学家莱布尼兹(Gottfried Wilhelm Leibniz,)也对机械化的计算工具颇有兴趣,他在1672年到1694年之间发明了一种“步进计算器”(Stepped Reckoner),采用了他独创的“莱布尼兹轮”(Leibniz wheel),可以控制齿轮只转动需要的角度。这产生了相当复杂的运算能力,除了普通的加减法意外,还能将两个8位数字相乘为一个16位数字,或者用一个16位的数字除以一个8位数字。&&&&&&&&▍莱布尼兹两件步进计算器中的一件&&&&作为人类历史上第一件能实现四则运算的计算器,造价高昂的步进计算器也没有获得普遍的推广,当时只制作了两件,现存一件。但这已经奠定了欧洲机械计算器的研发基础。&&&&18世纪,功能日渐强大的机械计算器在欧洲雨后春笋般的涌现出来,比如下面这台从莱布尼兹的设计中衍生出来的计算器就可以切换多种进位制。&&&&&&&&▍德国数学家Johann Helfrich Müller设计的盘形计算器&&&&从18世纪开始,另一种强劲的力量加入到计算器的发明之中——商业。&&&&1820年,第一个结实可靠,能胜任日常使用的法国“四则计算器”(Arithmometer)发明了,它在1851年投产。在它的带动下,一大批台式机算器进入了会计师的办公室,许多品牌一直沿用到20世纪。&&&&&&&&▍一些计算器&&&&&&&&▍19世纪主要台式计算器的研发和生产型号,黄色部分表示专利申请时间,蓝色部分表示投入生产时间&&&&不过,仅就实用价值来看,这些新奇的机械计算器还不能压倒算盘,但就在四则计算器获得专利的同时,英国数学家和工程师查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage,)的脑海中已经有了现代计算机的雏形。&&&&他首先在1822年设计了差分机(Difference engine),旨在将计算到印刷的过程全部自动化,全面排除人为误差。它由英国政府出资建造,大约有2万5千个零件,重4吨,用蒸汽机驱动,最高可以读写16位数,是人类踏进计算机科学的重大起步,但因为大量精密零件制造困难,从年的十年间只完成了1/7,最终1万2千多个还没用到的精密零件都被熔解报废。&&&&&&&&▍差分机1号完成的1/7&&&&失去政府支持后,巴贝奇继续设计了更加精密的分析机(Analytical Engine),能用多项式展开的方法计算对数和三角函数,大约有30米长、10米宽,内存已有20.7kB,用打孔纸带输入,完成类似汇编语言的程序指令,是一种图灵完备的通用计算机。&&&&&&&&▍分析机部分组件的实验模型,巴贝奇自制,现藏伦敦科学博物馆&&&&可惜,同样出于资金和技术的原因,这部超越时代的机器并没能制作出来,但给后世开辟了全新的研发思路。19世纪晚期,打孔卡和真空管等关键技术相继问世,大大降低了完成同样功能所需的资金和体积,终于在1941年,踏过几个世纪的漫长征途,第一台数字电子计算机问世了。&&&&&&&&▍阿塔纳索夫-贝瑞计算机(Atanasoff–Berry Computer),世界上第一台电子数字计算机,制造于美国爱荷华州立大学&&&&原理上,一切电子设备的功能都可以由机械设备同样完成,算盘与计算机的差距就只是一套代替人手的“拨珠器”。&&&&然而,中国很早就发展出了完备的记数系统和算术方法,足以抵御外来数学体系的渗透,但又没有产生更进一步的应用需求,让数学工具向着更复杂的方向发展。&&&&今日,电子计算机颠覆了每个现代人的生活,算盘却只能被当做传统文化的一部分,在中小学传承。&&&&……
特别声明:

我要回帖

更多关于 中国人和西方人的区别 的文章

 

随机推荐