计算器的发展历史
计算器的发展历史
从古老的算盘到现代的电子计算机,人类在计算工具的发展上经历了漫长而精彩的历程。本文将带你回顾计算器的发展史,从17世纪的机械计算器到20世纪的电子计算机,见证人类智慧的结晶。
1642年,法国数学家帕斯卡发明了一种滚轮式的加法器。这种加法器的外形是一个长方体盒子,盒子里面,从右到左分布着5个定位齿轮,分别代表个、十、百、千、万。使用的时候,人们用钥匙旋紧发条,来转动每个齿轮,顺时针拨动齿轮是做加法,逆时针拨动是做减法。这是人类历史上第一台机械式计算工具,对后来的计算工具的发明产生了很大影响。
又过了大约30年,到1673年的时候,德国数学家莱布尼茨在帕斯卡加法器的基础上进行了改进,让它能进一步实现乘法和除法的计算。这台机器被人们称为“莱布尼茨乘法器”,是历史上第一台能进行四则运算的机械式计算器。
后来,在19世纪初,英国数学家查尔斯·巴贝奇又发明了一种更加多功能的计算器,叫“巴贝奇差分机”。那这台计算器比之前的厉害在哪呢?厉害在,它不仅能计算,还能储存数据。具体技术细节我们不用去了解,大致就是,它里面有齿轮式的储存库,每个齿轮可以储存10个数,齿轮组成的阵列一共可以储存1000个50位的数。后来,在差分机的基础上,巴贝奇又发明了一种分析机。这种分析机由存储装置、运算装置和控制装置三部分组成,这种设计思路为现代计算机的设计思想奠定了基础,时至今日,我们使用的计算机都遵循着这样的基本设计理念。
时间从巴贝奇生活的19世纪,来到20世纪中期。这个阶段,电子计算机出现了。这就使得人们的计算工具发生了质的改变,从机械工具变成了电子工具,从每一步都要人工操作,变成了下达指令、自动计算。电子计算机的计算能力主要取决于它内部的芯片。从20世纪中期第一台电子计算机出现,到今天,随着芯片性能的不断提升,计算机的体积越来越小,运算速度越来越快。从一开始占地面积一百多平方米、有一栋房子那么大,到现在只有一本书那么大、可以轻松地装进皮包;从一开始每秒可以运行几百至几千次运算,到现在可达到每秒上千万次、万亿次甚至更高。