最早發明算盤的國家算盤也是中國古代的一項偉大發明。中國的算盤是由古代的“籌算”演變而來的。“籌算”就是運用一種竹簽作籌碼來進行運算
算盤
算盤,是算數的工具,以排列成串的算珠作為計算工具,矩形木框內排列一串串等數目的算珠稱為檔。用算盤計算稱珠算,珠算有對應四則運算的相應法則,統稱珠演算法則。相對一般運算來看,熟練的珠算不遜於電子計算器,尤其在加減法方面。根據珠算演變而來的珠算式心算成了速算技術的一種。[1]
起源[編輯]
以往認為算盤為中國發明的觀點並不可靠。事實上,在古中國開始廣泛流行算盤已晚至宋元時期,此前通行的是籌算。反而在巴比倫、羅馬都出土過接近今日中國算盤形制的算板實物,其算盤的形制相對上有著較清晰的演進軌跡。此外,包括北非的古埃及、中亞的俄羅斯(Russian Shoty)、中古歐洲都有形制與之類似的手算盤。因此不能說算盤為中國所獨有之巧思。客觀來看,算盤是各地人類因應計算需要,透過文明交流而相互參考、逐漸完善的過程。
在中國,隸首傳說發明珠算,見於東漢末三國時期徐岳撰、北周漢中郎甄鸞注的《數術記遺》:「隸首注術,乃有多種,及余遺忘,記憶數事而已。其一積算...其一珠算,其一計算。」此書也記述中國古代太一算、兩儀算、三才算等早期算盤。
各地的傳統算盤[編輯]
東亞[編輯]
漢字文化圈的傳統之算盤的特點是設有橫樑。
中國[編輯]
明代之算盤開始出現採用上一珠、下五珠的形式,上一珠當五,下一珠當一,「隨手撥珠,便成答數」,「珠動則數出」,可表現十二進制或以下任何數進制,故算盤設計為一五珠算盤。
明代後期開始出現的算盤款式,採用上二珠、下五珠的形式,上一珠當五,下一珠當一,「隨手撥珠,便成答數」,「珠動則數出」,可表現十八進制或以下任何數進制,而因為當時的計算方式是一斤十六兩,也就是代表十六進制,故算盤設計為二五珠算盤。
日本[編輯]
日本算盤是在室町時代從中國傳入的一四珠算盤,採用上一珠、下四珠的形式,上一珠當五,下一珠當一,可表現十進制數,故算盤設計為一四珠算盤。算珠一直保持為菱形。普遍使用商除法而不用歸除法;同時為了使乘除位數一致改用隔位乘。後來日本曾有樑上三珠的35位算盤(稱為「天三算盤」),現為山形市山寺村的伊澤榮次收藏[3]。也有二五珠算盤。
隨著日式一四珠算盤珠心算傳播,現在世界各地使用日式算盤也很普遍,各地還有製作改良的日式算盤,其中一款中國製造的日式算盤為鋁框塑料珠算盤,上檔一珠下檔四珠,另有「清盤」按鈕,按下清盤按鈕,立時將上檔珠子撥至上位,將下檔珠子撥往下位,即刻清盤,便於使用。
朝鮮半島[編輯]
西藏[編輯]
西藏式算盤是在平盤上放上不同形狀的運算元作為計算工具。
古羅馬[編輯]
古羅馬曾出現過一種帶槽的金屬算盤,槽中放著石子,上下移動石子進行計算。當時羅馬人不用十進位,也沒有數位的概念,不過設有二分位珠、三分位珠及四分位珠,可表現介乎十二分之一至十一之分數,然而羅馬算盤運算笨拙,最終未能流行。古羅馬人博伊斯的《幾何學》中亦記載了一種羅馬算盤的構造及用法,這種算盤不用石子做算盤子,用的是標有數字的狀似錐體的圓台做運算元,將運算元放入算盤不同的檔中進行計算。
印加[編輯]
印加曾出現一種算盤,上面有多格,放上石子進行計算。
俄羅斯式算盤[編輯]
俄羅斯式算盤單純採用十進位,沒有東亞算盤中間的橫樑,除了其中一檔只有四顆算珠外,每檔有十顆算珠,每個算珠表示一個單位,桿微微向上彎曲呈拱橋狀。俄羅斯算盤使用時,一般為檔橫向,算珠左右移動。由於價格便宜,使用方便,在前蘇聯時期廣泛應用於商店、市場,直至1990年代,珠算也是學校的必修課程。
其他算盤類型[編輯]
二進制算盤[編輯]
二進制算盤是用來展示電腦如何用二進制處理各種數據。
教具算盤[編輯]
其他的計算工具[編輯]
最早發明算盤的國家算盤也是中國古代的一項偉大發明。中國的算盤是由古代的“籌算”演變而來的。“籌算”就是運用一種竹簽作籌碼來進行運算。唐代末年,開始見到籌算乘除法的改進,到宋代産生了籌算的除法歌訣。在元代中葉和元末的文學、戲劇作品中有提到算盤的。15世紀中葉,《魯班木經》中有制造算盤的規格。約在明代末年,算盤逐漸流行。論述算盤的著作也隨之産生,流行最廣的珠算是1593年明代程大位所輯的《算法統宗》。由于珠算口訣便于記憶,運算又簡易方便,因而在中國被普遍應用,同時也陸續傳到了日本、朝鮮、印度、美國、東南亞等國家和地區,受到廣泛歡迎。算盤的出現,被稱爲人類曆史上計算機器的重大改革。現在,中國財貿、工農及各種企業有數千萬人仍在使用算盤。 1981年,中國又研制成功了電子算盤,這種電子算盤的上半部用微型集成電路,下半部是算盤。它根據加減算盤快、乘除電子計算機優越的特點,綜合成一個整體,乘除用上半部,加減用下半部,從而大大提高了珠算的效率。這種革新成爲古老文化與現代科學結合的成果,證明珠算更新換代,仍可發揮它的計算功能,並且可以達到更完美的境界。(王朝網路 wangchao.net.cn)
小算盤[編輯]
本文介紹的是Microsoft Windows作業系統中的軟體元件。關於相同功能的硬體,詳見「計算器」。
小算盤 Microsoft Windows元件 | |
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螢幕截圖 | |
Windows 7中的小算盤 (工程型) | |
詳細資料 | |
內置系統 | Windows |
小算盤是Microsoft Windows內置的其中一款應用程式,可以用作執行計算。在「標準型」選項中,可進行簡單的四則運算(加法、減法、乘法,以及除法),與一些低階的入門計算機接近。在「工程型」選項中,則可以進行較複雜的計算,如可選擇除十進位外的十六進位、二進位以及八進位數字系統。此軟體存在於所有的Microsoft Windows版本中。
概要[編輯]
小算盤程式有一個較簡單的人機介面,它的體積很小,但功能上就可以與大部份的四則計算機或科學計算機媲美。預設上,這個程式是用「標準模式」執行,即是一個四則計算機。一些較先進的功能可以在工程模式操作,包括對數、記數系統轉換,一些布爾函式、弧度、角度和梯度的支援,同時對一元積分統計函式提供支援。但是它不支援使用者自定義的函式、複數、儲存變量的分段結果(與傳統的蓄電池計算機不同),自動極坐標系 - 直角坐標轉換,或者兩個變量的統計,這都使小算盤不能運算許多工程學、量子物理或者高中數學計算。當使用者想應用同一個常數,並計算多次,那麼第二個和其後的計算中,就不用再輸入運算指令和常數數值。例如輸入2*7=[14] 3=[21] 4=[28]等等。小算盤會忽略那個在等於符號前的數字。
一些小算盤的版本可以自動執行長計算,透過Windows記事本或其他的文字處理軟體建立一個文字檔:文字檔的第一行是一個數字,跟著第二行是另一個數字。將這個結果貼上到計算機的文字盒,小算盤就可以計算文字檔所描述的計算流程。但是不是所有的小算盤版本都可以正確讀取文字檔,這需要依靠精確的文字格式。且除了標準的算符外(+, - , /, *),小算盤在自動長計算過程中,無法接受其他的指令。這使小算盤只適合計算大量累計的數值,無論資料的來源是資料檔或是空白表格。
(異議:諸如 sin 之類的功能仍可以貼上的方式使用,如 30s=[0.5(在角度模式下)],詳見小算盤的說明)
所有的Microsoft Windows版本都含有小算盤,但自從Windows 95之後,它的介面和功能都沒有太大改變,直到Windows 7的出現。在Windows 2000以後的NT版本作業系統中,小算盤使用了任意精度數學函式庫,去取代以往的IEEE浮點數函式庫。[1]
很多鍵盤都擁有一個計算機的快捷鍵,通常按鍵後,就會預設啟動小算盤。
程式中的錯誤[編輯]
自從Windows 3.0開始,「sqrt」按鍵只在標準模式下出現。當轉到工程模式後,平方根的按鍵便會消失,此問題並沒有解決方法。微軟建議將數字經過0.5次方,即可不需「sqrt」按鍵的運算(e.g. 144 ^ .5),[2]選中「inv」選項,跟著按下「x^2」鍵,結果亦會是數值的開方。這個問題在Windows 7中已經被修復。
當你在「開始」 --> 「執行」中輸入「calc /.setup」,小算盤會被執行,但不會顯示「0」,而轉為顯示「0,e+0」 。跟著,若果你按下數字鍵1-9,程式只會發出按鍵聲音,但不會顯示你所輸入的數字。
在Windows XP之前,所有的小算盤版本都不會儲存使用者偏好資訊(不論標準或者工程型模式)。到了Windows XP,小算盤可以儲存相關資訊到win.ini - 一個不被使用者察覺的檔案。所以一些非管理員用戶,經常在標準模式啟動小算盤。計算器增強版就修正了這個錯誤,它可以儲存偏好資訊到註冊表中,有關用戶資訊的部份。
非必須的小算盤代替物[編輯]
微軟曾經在下載中心,發佈過兩款計算機程式。它們的功能都比Windows內置的小算盤強大。
微軟計算器增強版 - 除了"標準"和"科學"模式,它亦擁有'換演算法'模式。'換演算法'模式支援單位和匯率換算。計算器增強版支援從歐洲中央銀行的網頁中,直接更新外幣匯率的資訊。它亦提供一個直接的介面。
Power Calculator - 它是其中的一款的Windows XP PowerToy。Powertoy Calculator支援圖形計算。雖然這個程式容許使用者調整計算機的精確度,但有一些小問題。例如函式,程式生就生產出一個錯誤的圖形。它對一個擁有大弧度的正弦函式,產生出一個錯誤的數值,例如
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