ВВЕДЕНИЕ
В наше время учиться считать и делать первые вычисления дети начинают очень рано. Пожалуй, едва научившись ходить, ребенок уже различает количество предметов в пределах пяти. А к возрасту 5-6 лет многие дети владеют арифметическими действиями и уж точно знают, для чего нужен калькулятор или компьютер.
Этому способствует информационная среда, окружающая ребенка: общение в семье, развивающие занятия в детском саду и специальные программы быстрого счета для малышей.
Но к такому удивительному результату человечество шло тысячи лет.
Считать, или шире– вычислять люди научились устно, письменно и с помощью специальных инструментов. В разные времена и инструменты использовались разные: счетные доски, абаки, приспособления, приборы, машины и, с середины прошлого столетия – компьютеры.
В моей проектной работе я постаралась проследить развитие счетных устройств от древности до современности.
Цель данной работы: обозначить основные этапы развития вычислительной техники.
Проектный продукт: электронная презентация
План работы:
- Выбор наиболее интересной темы
- Сбор и анализ информации по теме: работа с литературой и Интернет-ресурсами
- Определение основных этапов развития счетных устройств и распределение их в хронологическом порядке
- Работа над пояснительным текстом проекта и создание презентации
ГЛАВА 1. ВРЕМЯ ВЫКЛАДЫВАТЬ КАМУШКИ: АБАК И СЧЕТЫ
Самым древним счетным инструментом, который природа предоставила в распоряжение человека – были его собственные руки.
По мнению многих специалистов, изучавших историю развития счета, числа 5 и 10, как основа счета связаны с «пальцевым» счетом. Кисть руки - пясть - синоним и основа числительного «пять» в разных языках мира. А число 10 (количество пальцев на двух руках) – основание десятичной системы счисления.
В этой связи приведу высказывание математика Николая Николаевича Лузина (1883-1950), создателя Московской математической школы. «Преимущества десятичной системы счисления не математические, а зоологические. Если бы у нас на руках было не 10, а 8 пальцев, то человечество бы пользовалось восьмеричной системой счисления»
Как известно, в десятеричной системе счисления значение цифры зависит от позиции и при перемещении на одно место изменяет свое значение в 10 раз. Например, число 135. В нем 1(единица) соответствует одной сотне, 3- трем десяткам, а 5-пяти единицам. Если бы 1(единица) была на втором месте, то соответствовала бы одному десятку (значение цифры уменьшилось в 10 раз).
Еще один вид инструментального счета – это деревянные палочки с зарубками, их еще называли бирками. Еще в древнем Египте на барельефах изобразили бога Тота, который отмечает на пальмовой ветви зарубками время правления фараона. Позже бирки стали использовать для учета и сбора налога. Бирку разрезали на две части так, чтобы зарубки остались на обеих частях сразу. Одна – для сборщика налога, другая – для крестьянина.
В Конго найдена кость с зарубками, которые сделаны около 20 тысяч лет до нашей эры.
Китайцы, жители Индии и американские индейцы пользовались для счета веревками и ремнями с узелками.
В наше время сохранились отголоски тех времен в виде поговорок «Заруби себе на носу» и «Узелок на память»
Абак
Первым счетным устройством (VI—V вв. до н.э.), позволившим сделать счет более удобным и быстрым, можно считать специальную доску для позиционного (поразрядного) счета, названную «абак». От латинского Abacus — доска, покрытая пылью. Примитивный абак, вероятно, таковым и был.
Впервые абак изобрели, возможно, древние вавилоняне. Это была просто деревянная дощечка, посыпанная песком.
На доске острой палочкой проводили линии и в получившихся колонках размещали какие-либо предметы (например, камушки) по позиционному принципу. На рисунке показано как складывались числа 258 и 54 на абаке. Вычитание выполнялось изъятием камушков, умножение и деление – как повторение сложения и вычитания.
В пятом веке, как свидетельствуют историки, счётная доска благодаря финикийским купцам стала активно использоваться в Египте, Древней Греции и затем в Риме.
«Саламинская плита» - древнегреческий абак на мраморной доске размером 150 X 75 см, найденный на острове Саламин в 1948 году. Ее использовали для подсчета денег. Левые колонки служили для отсчета драхм и талантов; правые - для долей драхмы: оболов и халков. На абаке отложено: 4873 драхмы 2 обола 5 халков.
В разных странах существовало несколько видов абака: древнеегипетский (заимствован греками), римский, китайский (суаньпань), японский (соробан).
Египетский абак – это разлинованная дощечка. В ее столбцах размещали камешки. Столбцы пересекала черта, над ней размещали камешек, заменявший пять камешков, расположенных под чертой. Египтяне, в отличие от греков передвигали камешки справа налево, греки же – наоборот.
В древнем Риме абак назывался calculi и изготавливался из бронзы, слоновой кости и цветного стекла. Слово calculus означало «галька», от него позднее произошло слово calculatore (вычислять) и известное нам слово «калькуляция».
Сохранился бронзовый римский абак, на котором галька передвигалась в прорезанных желобках.
Этот инструмент позволял выполнять все 4 действия арифметики и работать с дробями.
В Китае для вычислений использовали бамбуковые палочки, которые в определенном порядке раскладывались на счетной доске.
Суаньпань (Китай)
Постепенно абак эволюционировал. В 10-м веке линии счета на абаке были заменены натянутыми веревками с нанизанными на них косточками (или бусинками). Так появился «дощаный счет».
Японский соробан вероятно происходил от китайского суаньпаня, который был завезен в Японию в 15-16 веках. Соробан проще: у него на «небе» и на «земле» на одну косточку меньше. Костяшки сделали заостренными и расстояние между ними и перегородкой уменьшили, что позволило ускорить процесс счета.
Счеты
В конце 16 начале 17 веков появился русский абак – счеты. Долгое время считалось, что счеты, как и японский соробан, ведут свое происхождение от китайского суаньпаня. Но русский ученый И.Г. Спасский в 60-х годах 20 в. доказал русское происхождение этого прибора.
Особенность русских счет – горизонтальное расположение спиц с косточками и использована десятичная, а не пятеричная система счисления. Десятичный принцип счисления был впервые в мире был применен именно в денежном деле России. Елена Глинская, мать Ивана Грозного, провела денежную реформу. С тех пор рубль стал делиться на 100 основных единиц (копеек).
Проще всего на счётах выполнять операции сложения и вычитания. В 19-20 в.в. счеты стали использовать в школах, в качестве учебного пособия при начальном обучении.