La historia de las computadoras - Orígenes

1 1 = 2, 2 2 = 4, 11 11 =?

Ups, no puedo contar con los dedos de las manos y ni siquiera los dedos de los pies son suficientes. ¿Qué debo hacer?

Hablando de ordenadores, los ordenadores modernos ya pueden acceder a Internet, ver vídeos, jugar, etc. Especialmente el 8 de febrero de 2021, Hefei Origin Quantum Technology Co., Ltd., una plataforma de transformación de logros científicos y tecnológicos del Laboratorio Clave de Información Cuántica de la Academia de Ciencias de China, lanzó el sistema operativo de computadora cuántica "Original Sinan" con independencia derechos de propiedad intelectual, haciendo que sus capacidades alcancen el nivel de los seres humanos. Un nuevo nivel desde la invención de la computadora.

Cálculo es una palabra china. Significa "calcular números, calcular cantidades desconocidas basándose en cantidades conocidas".

"Registros históricos·Pingzhunshu": "Así que Dongguo Xianyang y Kong fueron los grandes ministros de agricultura, responsables de los asuntos de la sal y el hierro; Sang Las ovejas Hong se utilizan para los cálculos y sirven como sirvientes. "

Capítulo 39 de "Water Margin" de Shi Naian: "Le pidió al camarero que planificara el banquete, tomó un poco de plata, se la devolvió y recompensó al camarero con el exceso. "

Capítulo 14 de "Iron Wall" de Liu Qing: "La multitud estaba más asustada que el día anterior y pidió no pesar a las personas en la balanza, sino usar los bolsillos para calcular y simplemente escribir. anota sus nombres. ”

La palabra inglesa Cálculo proviene del griego antiguo: Κ?χληκα, que significa grava, una pequeña piedra utilizada para calcular números. Fue traducida al latín: Cálculo, y luego pasó al inglés: Cálculo. , hay otra palabra llamada cálculo, que también se traduce como cálculo.

Se puede ver que el cálculo como palabra china puede expresar mejor el significado del cálculo en sí a partir del cálculo de cantidades desconocidas en función de cantidades conocidas. los antiguos necesitaban calcular en todos los aspectos de la producción y la vida, y todos necesitaban conocer los resultados.

Había un dicho en la antigua China que todavía era popular en Europa hasta el siglo XV. en algunos lugares la gente todavía usa los dedos para realizar cálculos simples. Se puede ver que los dedos se han utilizado como herramientas de cálculo durante mucho tiempo.

En las antiguas inscripciones en huesos de oráculos chinos, el lado derecho de las matemáticas. "número" representa un número. En la mano derecha, hay un palo de madera con muchos nudos en la izquierda: - "Contar" significa hacer nudos para recordarlos. Por lo tanto, lo mejor es utilizar un palo de madera para hacer algunos nudos. en la entrada del Instituto de Matemáticas para hacer una marca ni siquiera es necesario colgar un cartel.

Los antiguos incas llamaban Quipu o khipu a la cuerda anudada, que estaba hecha de hilo de algodón. , lana de camello o alpaca. Consiste en miles de cuerdas auxiliares ensartadas en una cuerda principal. La cuerda principal suele tener entre 0,5 y 0,7 cm de diámetro, y hay muchas cuerdas auxiliares más pequeñas atadas a ella, generalmente más de 100, a veces incluso. Hay hasta 2.000. Cada cuerda auxiliar está atada con una deslumbrante cadena de nudos, y una segunda o tercera capa de más cuerdas se cuelga de la cuerda auxiliar. El patrón de tejido es similar al impermeable que usaban los antiguos chinos para evitar la lluvia. de los aproximadamente 700 nudos se hicieron entre 1400 y 1500 a.C. Sin embargo, algunos de ellos tienen sólo unos 1000 años.

En el antiguo Egipto, los nudos también se utilizaban para crear ángulos rectos. Los antiguos egipcios ataban 13 nudos a la cuerda para que cada segmento tuviera la misma longitud. Se dice que este método se utilizaba para crear un ángulo recto, es decir, la suma de los cuadrados de los dos lados del ángulo recto. igual a la suma de los cuadrados de la hipotenusa.

Un método de notación que es casi al mismo tiempo o posterior al nudo, es una escritura de libro, que es grabar, rayar, dejar rayas. en bambú, madera, caparazones o huesos de tortuga, tablillas de arcilla, dejando "marcas". El libro "Shi Ming" dice: "También se utilizan escrituras, tallas y tallas para identificar el número". "Significa tallar algunos símbolos en algo para llevar la cuenta.

En las tumbas de la sociedad primitiva tardía excavadas en el condado de Ledu, Qinghai en 1974, se encontraron 49 fragmentos de hueso. La forma es similar, un rectángulo Aproximadamente del tamaño del dedo meñique de un niño, pero muy delgado. Hay muescas en ambos lados de la parte media de la pieza de hueso. Algunos tienen tres muescas, otros cinco y muchos tienen una muesca tallada.

Si una muesca representa un número, entonces estos más de 40 fragmentos de hueso pueden expresar aproximadamente cualquier número natural del uno al cincuenta o sesenta. Por supuesto, estos pequeños fragmentos de hueso también se pueden utilizar para los cálculos. Lo que es muy interesante es que en 1937 d.C., la gente descubrió un hueso de 400.000 años de antigüedad en Vestunis. Era el hueso de la pantorrilla de un cachorro de lobo, de dos metros de largo, con 55 marcas profundas. Este es el testimonio histórico más antiguo de conteo de muescas a partir de 2013.

Apareció por primera vez en el período de primavera y otoño, el método de cálculo consiste en utilizar chips aritméticos para realizar operaciones numéricas. Un pequeño palo de madera representa 1, los números por debajo de 4 están representados por el número de palos de madera, y cuando llega a 5, la dirección del palo de madera se gira 90 grados, de modo que se usa otro palo de madera para representar 5. Aún quedan varios dígitos por calcular. Para representar 1

, 2, 3, etc., basta con colocar verticalmente el número correspondiente de barras de madera y para 6, 7, 8, etc., girar una barra de madera 90 grados (es decir, girar; de lado) ) representa 5, más 1, 2 y 3 barras de madera colocadas verticalmente debajo para representarlo. Cuando llega al décimo lugar se utilizan 1, 2 o 3 barras de madera para representar 10, 20, 30, etc.; cuando llega a 60, 70, 80, etc., se debe girar una 90 grados (es decir, de pie) para representar 50, más 1, 2 y 3 barras de madera colocadas horizontalmente debajo para representarlo. De esta manera, incluso un número grande se puede representar colocando diferentes números y direcciones de tiras de madera en diferentes dígitos, y puede tener una precisión de varios decimales.

La aparición de la informática significa que la aritmética humana ha alcanzado un nivel muy alto. El ábaco apareció por primera vez en el período de primavera y otoño, y no fue completamente reemplazado por el ábaco hasta la dinastía Ming.

El ábaco es una forma de ayuda al cálculo manual. Se originó en China y tiene una historia de más de 2.600 años. Evolucionó gradualmente a partir de un plan que se había utilizado comúnmente ya en el período de primavera y otoño. Es un invento importante en la antigua China. Antes de la llegada de los números arábigos, el ábaco era una herramienta de cálculo muy utilizada en todo el mundo. El término ábaco no se refiere específicamente al ábaco chino. A juzgar por la literatura existente, muchas civilizaciones antiguas tenían sus propias herramientas de cálculo similares al ábaco. Los diversos tipos de ábaco en el país y en el extranjero se pueden dividir aproximadamente en tres categorías: tipo mesa de arena, tipo tablero de ábaco y tipo ábaco de cuentas.

Una mesa de arena es una superficie plana, como un escritorio o una losa de piedra, cubierta con arena fina. La gente usa palos de madera para escribir, dibujar y calcular sobre la arena fina. Más tarde, en lugar de esparcir arena, se tallaron varias líneas paralelas en el tablero y se colocaron pequeñas piedras (llamadas "calculadoras") para registrar números y cálculos. Este es el tablero del ábaco. Un ábaco de mármol de 1 metro de largo descubierto en Salamina, Grecia, a mediados del siglo XIX, es un antiguo ábaco griego y ahora se encuentra en el Museo de Atenas. El tablero del ábaco siempre ha sido una importante herramienta de cálculo en la Edad Media europea, pero la forma varía mucho: las líneas son rectas u horizontales, las fichas son redondas o planas y, a veces, cónicas (similares a las damas) y los números. marcados en ellos. La cruz de ábaco se refiere al ábaco chino, al ábaco japonés y al ábaco ruso. El ábaco japonés se llama "Shilu Pan". Se diferencia del ábaco chino en que la sección longitudinal del ábaco no es achatada sino en forma de rombo, con menor tamaño y más escalones. El ábaco ruso tiene una serie de barras de madera curvadas colocadas horizontalmente en un marco de madera, cada una con 10 cuentas de ábaco. Entre los diversos ábacos antiguos del mundo, el ábaco chino es la herramienta de ábaco más avanzada.

El "Shu Shu Ji Yi" en la antigua mi país fue escrito por Xu Yue en la dinastía Han del Este y anotado por Zhen Luan, el gobernador del condado de Hanzhong en la dinastía Zhou del Norte (anteriormente sirviendo como Sili). . En la dinastía Tang, figuraba como libro de texto obligatorio para el examen de aritmética de la dinastía Ming. Hay 12 tipos de calculadoras antiguas registradas arriba:

1. Cálculo de Taiyi: El viaje de Taiyi va y viene de nueve maneras. Se tallan nueve líneas horizontalmente en la tabla de madera y se coloca una cuenta en el pilar vertical, numerada de abajo hacia arriba.

2. Liangyisuan: Se tallan cinco líneas horizontalmente en la tabla de madera y se colocan dos cuentas en las líneas verticales. La cuenta superior es cian y la cuenta inferior es amarilla. De arriba a abajo, las cuentas azules están numeradas 5, 6, 7, 8, 9; de abajo hacia arriba, las cuentas amarillas están numeradas 1, 2, 3, 4.

3. Tres talentos: Tres líneas están talladas horizontalmente en la tabla de madera, y las verticales son las posiciones de cálculo. La parte superior es para el cielo, la del medio es para la tierra y la inferior es para las personas. Use tres cuentas, las cuentas del cielo son cian, las cuentas de la tierra son amarillas y las cuentas humanas son blancas. Las cuentas Dzi son 9 en el cielo, 6 en la tierra y 3 en los humanos. La perla terrestre es 8 en el cielo, 5 en la tierra y 2 en los humanos. La perla humana es 7 en el cielo, 4 en la tierra y 1 en los seres humanos.

4. Cálculo de los Cinco Elementos: Vive y crece al mismo tiempo, el crecimiento y el cambio son infinitos. Anotación de Zhen Luan de la dinastía Zhou del Norte: "El método de los cinco elementos: el número de agua es uno, el número de rojo es dos, el número de verde es tres, el número de oro y blanco es cuatro, y el El número de la Tierra es cinco. Hoy es el cálculo de los cinco elementos, y los colores se dividen en nueve. Si los números coinciden, la posición de cálculo es 987.654.321, entonces el blanco se calcula con el amarillo como 900, el verde se calcula con el amarillo como 8000. , y el rojo se calcula como 8000. Un amarillo se cuenta como setecientos, un amarillo se cuenta como sesenta, un amarillo se cuenta como cincuenta mil, cien se cuenta como cuatro mil, un verde se cuenta como trescientos, un rojo se cuenta Se cuenta como veinte, y un rojo se cuenta como veinte. El cálculo misterioso es uno."

5. Cálculo de Bagua: acupuntura en todas las direcciones, la posición es desde el cielo. "Zhen Luan, de la dinastía Zhou del Norte, señaló: "Para el método de cálculo, la posición se determina apuntando con una aguja. Contar uno desde Li significa que Li es uno en el sur, Kun en el suroeste es dos, Dui en el oeste es tres, Qian en el noroeste es cuatro, Kan en el norte es cinco, Gen en el noreste es seis, Zhen en el este es siete, Xun en el sureste es ocho. Cuando se trata de la Que de las Nueve Posiciones, está en el centro, de pie y apuntando al cielo. "

6. Cálculo del palacio nueve: es decir, dos y cuatro son hombros, seis y ocho son pies, tres a la izquierda y siete a la derecha, llevan nueve, caminan sobre uno y cinco en el centro. Si los cinco elementos son parámetros, el método de posicionamiento se basa en los cinco elementos".

7. Cálculo: Este método requiere un cálculo, cada uno de cinco pulgadas de largo. Hay cinco tallas en cada chip. La superior está más cerca del final. Las cuatro inferiores están a una pulgada de distancia entre sí. La cabeza inferior también está a una pulgada de distancia. El primero está entre la sección superior del dedo índice y el segundo. El entrenudo es de decenas, el tercer entrenudo es de cien, el entrenudo del dedo medio es de mil, el entrenudo medio es de diez mil y el entrenudo inferior es de uno. Cien mil, el entrenudo superior del dedo anular es de millones, y el del medio es de diez mil personas, el siguiente es de cientos de millones. Él hace esto. El que está cerca de la cabeza es el maestro de cinco. Los que están en el otro extremo se elevan desde abajo en cualquier momento: el principal, el dos, el tres y el cuatro. Si son uno, dos, tres y cuatro, las cabezas están hacia abajo en la palma. Si hay cinco en el medio, entonces la cabeza se gira hacia la palma, por lo que se dice que el pequeño se dirige hacia el grande. Nada de un lado a otro entre las palmas, por lo que se dice que se transporta en las palmas de los dedos.

8. Conoce el cálculo: el método de cálculo, una palabra es una. Hay tres melodías en el final de la cadena inferior, la parte interior tiene una parte principal y la parte exterior tiene nueve partes principales. La primera canción la próxima vez será dos para el maestro interior y ocho para el maestro exterior. En la segunda canción, el maestro interior es tres y el maestro exterior es siete; en la tercera canción, el maestro interior es cuatro y el maestro exterior es seis; Sé el primero en dominar a los cinco.

9. Calcula el número: La posición del cálculo se debe calcular en cinco colores. Cada una de las cabezas de elefante es de color amarillo, siendo el número bruto y los colores restantes como la cabeza. Se combina con el suelo para formar el número. La cantidad de agua xuan es 10%, la cantidad de rojo es 20%, la cantidad de siete es verde, la cantidad es 30%, la cantidad de ocho, la cantidad de oro y blanco. es 40%, y el número es nueve ciento ochenta y siete-siete-siete-mil-setecientos-siete-mil-trescientos-veintiuno, si el blanco se calcula como. el primer rumbo hacia el norte, son 900 millones. Si el verde se calcula como el primer rumbo hacia el oeste, es 8.000. Si el rojo se calcula como el primer rumbo hacia el norte, es 700. Con Xuan como el primer rumbo. al oeste, es 700. Si es sesenta, un número se cuenta como amarillo. Si uno es vertical, es cincuenta mil. Si es blanco, el primer número está al este, que es veinte. está al sur, que es uno. Por lo tanto, si el primer número está al este y al sur, es el número de la vida. Al oeste y al norte, es el número del éxito. Verano. Cosecha en otoño y éxito en invierno.

10. Cuenta la cabeza: El método de contar la cabeza es no contar dos piezas, una está llena y la otra es dentada. Un lado de los dientes está tallado en uno, un lado está tallado en dos, un lado está tallado en tres y un lado está tallado en cuatro. El hombre difuso es el líder, es decir, los cinco cálculos. La persona que tiene una gran cantidad de dientes es la cabeza, y un ojo sirve como cálculo, por eso se dice que "el cuerpo sirve como cinco ojos para mirar en las cuatro direcciones".

11. Cálculo de la tortuga: Para el método de cálculo, los cuatro lados de la tortuga se dividen en las doce en punto. La cabeza de la tortuga se refiere a Yin como uno, Mao como dos, Chen como tres. y Si como Cuatro significa Wu significa cinco, significa Wei significa seis, significa Tú significa ocho, significa Xu significa nueve, significa Hai significa diez. El glande se refiere a Hai, Zi y Chou, pero no se cuentan. Por lo tanto, las nubes se detienen cuando llega el invierno.

12. Ábaco: Controla las cuatro estaciones y las tres latitudes y longitudes. El estereotipo consta de tres partes, las partes superior e inferior se usan para detener las cuentas y la parte media se usa para determinar la posición. Hay cinco cuentas en cada posición. El color de la cuenta superior es diferente al de las cuatro inferiores. La cuenta superior de diferentes colores se cuenta como cinco, y las cuatro inferiores son para cada uno. Está dirigido por las cuatro cuentas inferiores, por lo que se dice que "controla las cuatro estaciones". Sus perlas viajan en tres direcciones, por eso se dice que “los tres talentos de longitud y latitud también lo son”.

Esto demuestra que los antiguos chinos tenían una gran cantidad de calculadoras.

La máquina de Antikythera, la computadora científica compleja más antigua conocida, se produjo entre el 150 y el 100 a.C.

La máquina contenía múltiples engranajes y en ocasiones se la considera la primera computadora analógica del mundo. Su estructura completa indica que puede haber algunos instrumentos similares más antiguos que aún no han sido descubiertos en la era helenística.

La máquina probablemente se basó en teorías astronómicas y matemáticas desarrolladas por los antiguos astrónomos griegos, en algún momento entre el 150 y el 100 a.C.

En 1642, la gran científica francesa Pascaline, que sólo tenía 19 años, inventó la primera calculadora mecánica, en su calculadora había unos engranajes entrelazados que giraban uno a uno. Gire el otro engranaje un dígito. Las personas pueden marcar los números como si estuvieran marcando un teléfono y los resultados del cálculo aparecerán en otra ventana, pero solo pueden hacer cálculos de suma y resta.

Gottfried Wilhelm von Leibniz mejoró la calculadora de Pascal y la convirtió en una calculadora de manivela en 1673. 1694 se convirtió en un multiplicador. No solo puede calcular la suma y la resta, sino también la multiplicación y la división. El cálculo de la multiplicación y la división también es la acumulación de muchas sumas y restas. Por ejemplo: si divides 17 entre 5, simplemente resta. 5, y luego resta 5. , luego resta 5. Cuando ya no se puede restar, obtienes: 17=2x5 2.

Por supuesto, la operación anterior se implementa automáticamente mediante el multiplicador de Leibniz, por lo que también es la primera máquina que puede realizar los cuatro cálculos de suma, resta, multiplicación y división.

En 1822, Charles Babbage propuso un nuevo dispositivo mecánico llamado motor diferencial, una máquina más compleja que también podía utilizarse para aproximar polinomios que describían la relación entre varias variables, como el rango y la presión atmosférica. funciones logarítmicas y trigonométricas aproximadas, que son complicadas de calcular a mano.

En 1823, Charles Babbage comenzó a fabricar el motor diferencial. Después de más de 20 años de arduo trabajo, lamentablemente la producción del motor diferencial fracasó.

Mientras Charles Babbage construía el motor diferencial, también imaginó una máquina más compleja, el motor analítico, que, a diferencia del motor diferencial, el multiplicador de Leibniz y otros dispositivos informáticos anteriores, podía hacer muchas cosas. Cosas, no limitadas a cálculos. También puede dar datos en orden y realizar operaciones. Puede guardar e imprimir datos anteriores. De manera similar, esta máquina analítica aún no se ha fabricado.

Pero este concepto de poder guiarse automáticamente a través de una serie de operaciones se extendió a lo largo de los siglos y también anunció la aparición de programas informáticos. Más tarde, los informáticos incorporaron muchas de las ideas de Charles Babbage a sus máquinas. Por eso a Charles Babbage se le llama el "padre de la informática".

En 1911, la Marchant Calculation Machine Company de Oakland, California, EE. UU., lanzó el primer lote de calculadoras, que eran del tipo giratorio. Marchant dedicó un considerable trabajo de desarrollo a tipos de teclados posteriores, culminando en una versión eléctrica muy rápida capaz de derivar automáticamente raíces cuadradas.