计算器发展的研究综述【文献综述】

文献综述

通信工程

计算器发展的研究综述

摘要：随着社会的进步，科学的发展，计算器的使用经历了小编程容量计算器向较大编程容量计算器普及的过程。在这期间，又有不断的升级换代，功能更加强劲。但编程的基本原理还是大同小易，目的都是为生产建设提供方便的服务。

关键词：算筹;计算机;土木工程;测量;应用化学;智能

1、早期的计算器

说起计算器，值得我们骄傲的是，最早的计算工具的诞生地是中国。

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。

现在人对珠算盘应该不会感到陌生，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。

在17世纪初，西方国家的计算工具才有了较大的发展，英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔算筹"，英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺，这种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，这些计算工具不仅带动了计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了良好的基础，进而成为了现代社会应用广泛的计算工具。[1] [2]

2、计算器发展

计算机（computer）的原来意义是“计算器”，也就是说，人类会发明计算机，最初的目的是帮助处理复杂的数字运算。而这种人工计算器的概念，最早可以追溯到十七世纪的法国大思想家帕斯卡。帕斯卡的父亲担任税务局长，当时的币制不是十进制，在计算上非常麻烦。帕斯卡为了协助父亲，利用齿轮原理，发明了第一台可以执行加减运算计算器。后来，德国数学家莱布尼兹加以改良，发明了可以做乘除运算的计算器。之后虽然在计算器的功能上多所改良与精进，但是，真正的电动计算器，却必须等到公元1944年才制造出来。

而第一部真正可以称得上计算机的机器，则诞生于1946年的美国，毛琪利与爱克特发明的，名字叫做ENIAC。这部计算机使用真空管来处理讯号，所以体积庞大、耗电量高，而且记忆容量又非常低，但是，却已经是人类科技的一大进展。而我们通常把这种使用真空管的计算机称为第一代计算机[3] [4]

3、当代计算器在各个领域中的应用

(1)fx-4850p计算器在土木工程中的运用

土木工程测量和地形测量工作有很大一部分时间是在野外现场进行的，有关计算个工作也需要在现场进行，而大容量的可编程计算器CASIO fx-4850p正好适合上述工作的现场计算需要。当然，它对有些测量内业计算工作也适合。测量工作的现场包括：当场测得的数据需要算出结果，才得以进行后续的工作；采集的数据最后需要在室内计算机上运算或绘图，但在现场必须通过初步计算，才能检验其正确和可靠；在测量现场就需要递交测量成果等等。计算器以体积小、分量轻、便于携带等优点，很适合在上述测量工作中的室外现场使用；另外，其更大的优点是价格低廉、可靠耐用。

目前市场上CASIO公司最新型号的fx-4850P计算器的实用程序。其主要内容有：交会定点、导线计算、面积计算、水准和三角高程测量计算、道路曲线测设、空间点位计算、二维和三维坐标变换、建筑物变形观测计算以及某些特种工程测量的参数测定和坐标计算等。[5] [6]

(2)CASLO系列计算器在森林调查中的应用

目前,在进行具体面积实测时, 基层工作人员基本还是采用原始的计算方法, 即先根据罗盘测出的方位角、距离绘制成图,然后应用透明网格纸查数面积, 用直尺量得绝对闭合差求算精度. 此法在绘图过程中, 本身已产生误差, 再加上查数网格时也产生一定的误差,因而其面积的准确性相应较差,且费力, 效益不高. 若采用计算器编程计算, 便可以在实地很快地得出精度及面积.

以往在用其它类型计算器进行回归估计计算时遇到指数、幂回归等,计算时, 按键步骤较多,往往容易出现少按键或多按键情况,使计算结果产生偏差, 且不易察觉.若利用fx-3800P计算器就可解决以上出现的问题.

因为 fx-3800P 型计算器具有独特的同时统计、编程和同时回归编程的功能,这样将以上各步骤编写程序来加以计算,就能大量减少按键步骤, 而且能保证结果的准确性.在遇到数据多时可中途改正输错的数据,下面以不同的线性回归计算加以说明. [8]

(3)计算化学在应用化学中的应用

图形计算器及其探头早在上世纪80年代就已在国外(尤其是美国)的中学理科教学中得到广泛的应用,国内的应用则是从上世纪末开始的.在众多的品牌中,美国TI(Texas Instruments)公司的TI系列图形计算器是历史最悠久,影响最大的.TI系列图形计算器不仅具有强大的数学功能,由于它能连接CBL(Calculator Based Laboratory),即基于图形计算器的实验系统,使它在化学中具有非常广阔的应用前景.利用连接在CBL上的各种探头,可以方便地测得各种需要的实验数据.CBL及探头的控制可通过图形计算器的编程实现,图形计算器同时也起到了数据的存储,分析,处理及图像的绘制作用.控制CBL的图形计算器的程序可以自己编制,也可以从TI公司的配套光盘或其网站上获取.实际上通过TI公司提供的chembio系列程序,完

全可以解决与化学,生物有关的众多实验,而无需自己编程.可与CBL连接的探头的种类相当丰富,包括:电流,电压,温度,光强度,pH,电导率,吸光度,溶解氧,二氧化碳,气体压强以及包括Ca2+,NH4+等离子在内的各种离子选择性探头等,而且精度较高,可以很好地满足中学阶段的教学需要.另外这套系统便于携带,可以装在一个小塑料箱中,方便地带到课堂或实验室以外进行使用。 [9]

4、展望未来计算器

提到计算器，大家想到的都是加减乘除。其实，日常生活中涉及到的计算无非就是几种模式，未来计算器就是要让计算更加智能——从原始数据到计算结果，不需要人工添加公式。比如Win7的计算器就是这样的代表。

每月该付多少钱：如果你打算分期购买产品，算清楚每月支出比较重要。这和贷款数额、首付、利率和期限有关，在Win7计算器中选择“view/worksheets/mortgage”，在右边界面上方下拉框中选择“monthly Payment”并在下方分别输入总价、首付、期限、利率，再点击下方“计算”按钮即可算出每月还款。

如果你没用Win7：那就只有借助网络了，网上银行大多提供类似服务，比如招行的网上计算器：进入招行网站，在个人业务数据发布一栏中进入“理财计算器”即可。这个任务什么时候到期：这个任务两个半月后到期，但具体是哪一天，难道在日历上去数？大可不必，在Win7计算器中切换到“view/date calculat ion”，在右方窗口中选择任务开始日期和任务周期，即可算出deadline所在。如果你没用Win7：这种计算学名为“日差计算”，网上工具也不少，另外诸如日期计算器之类的小工具还能提供更多功能。今天该运动多少：今天摄入了多少卡路里，应该消耗多少千焦能量才能平衡呢？日常生活中的单位换算可不少，在Win7计算器中切换到“view/unit conversion”，选择单位类型和数值即可开始转换。[11]

5、总结

随着科技的发展，计算机在生产生活中的应用越来越广泛。从中国古代计算工具筹策到明代时的珠算盘。再到上世纪的计算机的发明。为现代计算器发展奠定了良好的基础，进而成为了现代社会应用广泛的计算工具。

更值得骄傲的是计算器在土木工程、森林调查、应用化学、工程测量计算、测量机械作业面积、检测CPU的速度等等都有广泛的应用。可以说人们的生产生活离不开计算器。

参考文献

[1]计算器的发展史[EB/OL].[2010-6-7].

[2]尚纪斌.可编程计算器在工程测量计算中的应用[J].水利科技与经济,2008,14(10)

[3] 汪强.计算机应用基础[M]. 中国人民大学出版社. 2010.1