從算籌到計(jì)算器ppt課件.ppt

1、從算籌到計(jì)算器,三年級(jí)第二學(xué)期,1,算籌,根據(jù)史書的記載和考古材料的發(fā)現(xiàn)，古代的算籌實(shí)際上是一根根同樣長(zhǎng)短和粗細(xì)的小棍子，一般長(zhǎng)為-，徑粗，多用竹子制成，也有用木頭、獸骨、象牙、金屬等材料制成的，大約二百七十幾枚為一束，放在一個(gè)布袋里，系在腰部隨身攜帶。需要記數(shù)和計(jì)算的時(shí)候，就把它們?nèi)〕鰜?lái)，放在桌上、炕上或地上都能擺弄。別看這些都是一根根不起眼的小棍子，在中國(guó)數(shù)學(xué)史上它們卻是立有大功的。而它們的發(fā)明，也同樣經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的歷史發(fā)展過(guò)程。,2,算籌計(jì)數(shù)法,表示多位數(shù)時(shí)，個(gè)位用縱式，十位用橫式，百位用縱式，千位用橫式，以此類推，遇零則置空。這種計(jì)數(shù)法遵循一百進(jìn)位制。,3,算盤替代算籌的原因,公元前

2、550年中國(guó)人發(fā)明了算盤，用于計(jì)算，也是自古以來(lái)商業(yè)上廣泛應(yīng)用的計(jì)算工具，后來(lái)傳到世界各地，到12世紀(jì)才逐漸被現(xiàn)代阿拉伯?dāng)?shù)字所取代。到20世紀(jì)前蘇聯(lián)和遠(yuǎn)東地區(qū)很多人仍然使用算盤，生塑算盤代替木竹算盤。 算籌也有不足之處。運(yùn)算時(shí)需要經(jīng)常改變它的形狀，遇到很復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題，常常是心算己經(jīng)得出某一步驟的結(jié)果，而手中的算籌仍在慢慢擺放，給人一種得心不應(yīng)手的感覺(jué)。所以，大約在15世紀(jì)，算籌就被更快速的計(jì)算工具算盤所取代了。,4,在世界各種古算盤中，我國(guó)的算盤是最先進(jìn)的。它用竹簽串聯(lián)一粒粒算珠代替一根根零散的算籌，用快速的撥珠代替緩慢的運(yùn)籌，因而既便于演算，又便于攜帶，算起來(lái)又快又準(zhǔn)。尤其是通常的加減運(yùn)算

3、，用算盤甚至比用電子計(jì)算器算得還快！,青花瓷瓷算盤,5,各種各樣的算盤,6,計(jì)算機(jī)的由來(lái),算盤已經(jīng)基本具備了現(xiàn)代計(jì)算器的主要結(jié)構(gòu)特征。例如，撥動(dòng)算盤珠，也就是向算盤輸入數(shù)據(jù)，這時(shí)算盤起著存貯器的作用；運(yùn)算時(shí)，珠算口訣起著運(yùn)算指令的作用，而算盤則起著運(yùn)算器的作用，當(dāng)然，算盤珠畢竟要靠人手來(lái)?yè)軇?dòng)，其運(yùn)算速遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上電子計(jì)算器，而且也根本談不上自動(dòng)運(yùn)算。，因此人類便一直想發(fā)明一種神奇的機(jī)器，這個(gè)重?fù)?dān)自然而然地落在數(shù)學(xué)家身上。,7,世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)的誕生醞釀了很長(zhǎng)一段時(shí)間。1946年2月，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC在美國(guó)加州問(wèn)世，ENIAC用了18000個(gè)電子管和86000個(gè)其它電子元件，

4、有兩個(gè)教室那么大，運(yùn)算速度卻只有每秒300次各種運(yùn)算或5000次加法，耗資100萬(wàn)美元以上。盡管ENIAC有許多不足之處，但它畢竟是計(jì)算機(jī)的始祖，揭開(kāi)了計(jì)算機(jī)時(shí)代的序幕。,8,計(jì)算機(jī)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)的發(fā)展到目前為止共經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)代，從1946年到1959年這段時(shí)期我們稱之為“電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代”。第一代計(jì)算機(jī)的內(nèi)部元件使用的是電子管。由于一部計(jì)算機(jī)需要幾千個(gè)電子管，每個(gè)電子管都會(huì)散發(fā)大量的熱量，因此，如何散熱是一個(gè)令人頭痛的問(wèn)題。電子管的壽命最長(zhǎng)只有3000小時(shí)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)常常發(fā)生由于電子管被燒壞而使計(jì)算機(jī)死機(jī)的現(xiàn)象。第一代計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)研究和工程計(jì)算。,9,第二代電子計(jì)算機(jī)的問(wèn)世,從196

5、0年到1964年，由于在計(jì)算機(jī)中采用了比電子管更先進(jìn)的晶體管，所以我們將這段時(shí)期稱為“晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代”。晶體管比電子管小得多，不需要暖機(jī)時(shí)間，消耗能量較少，處理更迅速、更可靠。第二代計(jì)算機(jī)的程序語(yǔ)言從機(jī)器語(yǔ)言發(fā)展到匯編語(yǔ)言。這時(shí)，開(kāi)始使用磁盤和磁帶作為輔助存儲(chǔ)器。第二代計(jì)算機(jī)的體積和價(jià)格都下降了，使用的人也多起來(lái)了，計(jì)算機(jī)工業(yè)迅速發(fā)展。第二代計(jì)算機(jī)主要用于商業(yè)、大學(xué)教學(xué)和政府機(jī)關(guān),10,第三代電子計(jì)算機(jī),從1965年到1970年，集成電路被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)中來(lái)，因此這段時(shí)期被稱為“中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代”。集成電路是做在晶片上的一個(gè)完整的電子電路，這個(gè)晶片比手指甲還小，卻包含了幾千個(gè)晶體管元件。第三代計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是體積更小、價(jià)格更低、可靠性更高、計(jì)算速度更快。第三代計(jì)算機(jī)的代表是IBM公司花了50億美元開(kāi)發(fā)的IBM 360系列。,11,第四代電子計(jì)算機(jī),從1971年到現(xiàn)在，被稱之為“大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代”。第四代計(jì)算機(jī)使用的元件依然是集成電路，不過(guò)，這種集成電路已經(jīng)大大改善，它包含著幾十萬(wàn)到上百萬(wàn)個(gè)晶體管