计算机发展历史
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我国古代劳动人民创造的,计算工具发展史上第一次重大改革。 在英语中，算盘有两种拼法：abacus 和 Suan-Pan。 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。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
手动式计算工具——计算尺
对数计算尺：英国人发明。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
中国古书中记载的“上古结绳而治”； 拉丁文中“Calculus”的原意是用于计算的小石子； 绳子、石子的用途：延长手指的计算能力和存储能力。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
“运筹策于帷幄之中，决胜于千里之外。”我国古代劳动人民最 先创造和使用了“算筹”这种计算工具。
手动上发条相当于现代计算机的什么操作？ 输入操作，如果找不到输入信息的机械方法，那么就不是 真正意义上的机械式计算工具。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——巴贝奇差分机
1822年发明差分机。 背景：英国工业革命，航海和天文计算。
差分机原理：任何连续函数都可以用多 项式严格地逼近，例如：
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——巴贝奇分析机
1832年设计分析机。 背景：瓦特发明了蒸气机。 以齿轮为元件、以蒸汽为动力。虽然 没有实现，但意义重大，采用了具有现 代意义的装置： （1）存储装置 （2）运算装置 （3）控制装置 （4）输入和输出装置
计算机软件技术基础
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
机械式计算机
17世纪,随着机械装置的发明和发展,有人设想利用杠杆、 齿轮、盘、轮和轴等各种机械零件组成的装置，通过它们 的一定运动能执行算术运算,从而实现了机械式计算装置。 限于当时的制造工具、工艺水平和操作能力,最初开发的装 置较原始和粗糙,但毕竟前进了一大步,开始了初步、低级 的自动计算的历程。
计算机发展史
前言
计算机的发展已历经了60多个春华秋实。60余年在人 类的历史长河中只是一瞬间，然而这种工具却彻底改变 了我们的生活。
回顾计算机发展的历史，并依此上溯它的起源，真令人 惊叹沧海桑田的巨变；历数计算机发展史上的英雄人物 和跌宕起伏的发明故事，给我们留下了长久的思索和启 迪。
请随着我们的史话倒转时空，从计算机最初的源头说起。
计算机大软件学技计术算基机础导论
南北朝时期，祖冲之用算筹作为计算工具将圆周率精确到 3.1415926和3.1415927之间，这个结果比西方早了近一千年。
来自百度文库
示例：计算 206 + 15
＋
个位向十位产生进位
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
算盘：一种用位置(行或列)表示数位的计算工具。算盘珠放在 不同列上表示不同的数值，位与位之间没有数据的机械传送。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——帕斯卡加法器
背景：钟表技术、齿轮技术。 帕斯卡加法器由齿轮组成、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。
帕斯卡（Blaise Pascal 1623-1662） 法国数学家和哲学家，19岁时发明了 加法器。
工作原理同帕斯卡加法器，能进行四则运算。 除采用一般机械零件外，主要发明了阶梯形轴，第一次 实现了带有可变齿数的齿轮，从而保证完成乘除法。 乘法运算采用进位-加，后来演化为二进制，被现代计算 机采用。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
机械的含义？ 需要手动上发条，然后可以机械地实现计算——手动机械。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——帕斯卡加法器
帕斯卡的加法器是一种系列齿轮组成的装置，外形像一个 长方盒子，旋紧发条后才能转动，只能做加法和减法。
1649年获皇家专利，谈到“主要的发明和重大的进展在于： 某一位的小轮或轴完成了十个数字的转动，使下一位小轮转 动一个数字。”
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
内容
早期计算工具 机械式计算机 机电式计算机 电子计算机
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
早期计算工具
一、早期计算工具
人类最早的 “计算工具” 是手指。远古时代，我们 的祖先用手指来帮助计数；
英文单词“Digit” 既表示“手指”又表示“整数数 字”。
启示：可以用机械工具来模拟人的思维活动。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
机械式计算工具——莱布尼茨四则运算器
手动上发条相当于现代计算机的什么操作？ 输入操作，如果找不到输入信息的机械方法，那么就不 是真正意义上的机械式计算工具。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——莱布尼兹四则运算器
sin(x) x x3 x5 x7 3! 5! 7!
查尔斯．巴贝奇(Charles Babbage, 1791～1871)， 英国数学家。
采用寄存器（齿轮式装置）来存储数 据使计算工具从手动机械跃入自动机械。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
难点和关键是什么？ 不仅输入信息需要机械化，而且操作信息也要机械化。
帕斯卡撰写的关于加法计算机的论 文，使被称为“西方文明最伟大的人物 之一”的莱布尼茨（G.Leibnitz）醍醐 灌顶，勾起强烈的发明欲。
莱布尼磁(Gottfried Wilhelm Leibniz， 1646~1716)，德国哲学家、数学家。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——莱布尼兹四则运算器
1621 年
数学原理：根据对数原理，在两个圆盘的边缘标注对数 刻度，然后让它们相对转动，基于对数原理用加减法来实 现乘除运算。
18世纪末，瓦特在尺座上添置了一个滑标。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
祖冲之如何用算筹计算圆周率？ 人类为什么要发明计算工具？
记数
计算
应用、需求驱动计算工具的发展
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
手动式计算工具——计算尺
对数计算尺：英国人发明。
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计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
中国古书中记载的“上古结绳而治”； 拉丁文中“Calculus”的原意是用于计算的小石子； 绳子、石子的用途：延长手指的计算能力和存储能力。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
“运筹策于帷幄之中，决胜于千里之外。”我国古代劳动人民最 先创造和使用了“算筹”这种计算工具。
手动上发条相当于现代计算机的什么操作？ 输入操作，如果找不到输入信息的机械方法，那么就不是 真正意义上的机械式计算工具。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——巴贝奇差分机
1822年发明差分机。 背景：英国工业革命，航海和天文计算。
差分机原理：任何连续函数都可以用多 项式严格地逼近，例如：
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——巴贝奇分析机
1832年设计分析机。 背景：瓦特发明了蒸气机。 以齿轮为元件、以蒸汽为动力。虽然 没有实现，但意义重大，采用了具有现 代意义的装置： （1）存储装置 （2）运算装置 （3）控制装置 （4）输入和输出装置
计算机软件技术基础
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
机械式计算机
17世纪,随着机械装置的发明和发展,有人设想利用杠杆、 齿轮、盘、轮和轴等各种机械零件组成的装置，通过它们 的一定运动能执行算术运算,从而实现了机械式计算装置。 限于当时的制造工具、工艺水平和操作能力,最初开发的装 置较原始和粗糙,但毕竟前进了一大步,开始了初步、低级 的自动计算的历程。
计算机发展史
前言
计算机的发展已历经了60多个春华秋实。60余年在人 类的历史长河中只是一瞬间，然而这种工具却彻底改变 了我们的生活。
回顾计算机发展的历史，并依此上溯它的起源，真令人 惊叹沧海桑田的巨变；历数计算机发展史上的英雄人物 和跌宕起伏的发明故事，给我们留下了长久的思索和启 迪。
请随着我们的史话倒转时空，从计算机最初的源头说起。
计算机大软件学技计术算基机础导论
南北朝时期，祖冲之用算筹作为计算工具将圆周率精确到 3.1415926和3.1415927之间，这个结果比西方早了近一千年。
来自百度文库
示例：计算 206 + 15
＋
个位向十位产生进位
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
算盘：一种用位置(行或列)表示数位的计算工具。算盘珠放在 不同列上表示不同的数值，位与位之间没有数据的机械传送。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——帕斯卡加法器
背景：钟表技术、齿轮技术。 帕斯卡加法器由齿轮组成、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。
帕斯卡（Blaise Pascal 1623-1662） 法国数学家和哲学家，19岁时发明了 加法器。
工作原理同帕斯卡加法器，能进行四则运算。 除采用一般机械零件外，主要发明了阶梯形轴，第一次 实现了带有可变齿数的齿轮，从而保证完成乘除法。 乘法运算采用进位-加，后来演化为二进制，被现代计算 机采用。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
机械的含义？ 需要手动上发条，然后可以机械地实现计算——手动机械。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——帕斯卡加法器
帕斯卡的加法器是一种系列齿轮组成的装置，外形像一个 长方盒子，旋紧发条后才能转动，只能做加法和减法。
1649年获皇家专利，谈到“主要的发明和重大的进展在于： 某一位的小轮或轴完成了十个数字的转动，使下一位小轮转 动一个数字。”
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
内容
早期计算工具 机械式计算机 机电式计算机 电子计算机
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
早期计算工具
一、早期计算工具
人类最早的 “计算工具” 是手指。远古时代，我们 的祖先用手指来帮助计数；
英文单词“Digit” 既表示“手指”又表示“整数数 字”。
启示：可以用机械工具来模拟人的思维活动。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
机械式计算工具——莱布尼茨四则运算器
手动上发条相当于现代计算机的什么操作？ 输入操作，如果找不到输入信息的机械方法，那么就不 是真正意义上的机械式计算工具。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——莱布尼兹四则运算器
sin(x) x x3 x5 x7 3! 5! 7!
查尔斯．巴贝奇(Charles Babbage, 1791～1871)， 英国数学家。
采用寄存器（齿轮式装置）来存储数 据使计算工具从手动机械跃入自动机械。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
难点和关键是什么？ 不仅输入信息需要机械化，而且操作信息也要机械化。
帕斯卡撰写的关于加法计算机的论 文，使被称为“西方文明最伟大的人物 之一”的莱布尼茨（G.Leibnitz）醍醐 灌顶，勾起强烈的发明欲。
莱布尼磁(Gottfried Wilhelm Leibniz， 1646~1716)，德国哲学家、数学家。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
二、机械式计算机——莱布尼兹四则运算器
1621 年
数学原理：根据对数原理，在两个圆盘的边缘标注对数 刻度，然后让它们相对转动，基于对数原理用加减法来实 现乘除运算。
18世纪末，瓦特在尺座上添置了一个滑标。
计算机软件技术基础
计算机大软件学技计术算基机础导论
一、早期计算工具
祖冲之如何用算筹计算圆周率？ 人类为什么要发明计算工具？
记数
计算
应用、需求驱动计算工具的发展