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从手指到AI——计算机工具简史
创建日期:2026/01/28 05:18:14   浏览次数:10



从古代简单的手动计算工具

到近代复杂的机械计算装置

再到现代先进的电子计算设备

展览呈现了人类计算观念的演进

折射了人类生活模式的变迁

tool


手工计算工具



人类的祖先

用毛茸茸的双手

数着捡到的野果子

让家人按需分到食物

这是最初的计算



大约在公元前两千到三千年

从文明古国开始运用石子/沙盘计数

将测量的仪器安装在车轮上

车轮转动一次一颗石子落在容器内

通过容器内石子的数量就可以测量距离但受计量或测量规模和客观环境的限制后来石子只能被乌鸦用来喝水



据《易传·系辞下》记载

“上古结绳而治,后世圣人易之以书契。

百官以治,万民以察。”

结绳的时代大约在神农氏以前

后来各国在出现战争的时候如何调发军马通常就是以草打结草结的数量就是需要调运军马的数量



早在春秋时期

中国的读书人已经能非常熟练的

使用算筹作为计算工具了

算筹是用

竹子、木头、兽骨、象牙、金属等

材料制做的小棒子携带方便

需要计算时

就可以随时取出来

在桌上、地上、床上摆弄



元代

算盘取代了算筹成为主流的计算工具算盘轻巧灵活、携带方便

应用极为广泛

算盘采用十进制记数法

有一整套计算口诀

例如“三下五去二”、“七上八下”等



要算的账越来越多

算盘之后被广泛使用

药房、书店、供销社

除了叫卖声

剩下听到的也只有拨动算盘的声音



不过

玩算盘的账房先生经常会出现

算盘打到手抽筋

账单看到眼发花

纯手工的算盘搞不定怎么办?

计算器的诞生解决了部分运算问题


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Mechanics


机械计算工具



     1642年,法国数学家帕斯卡发明了帕斯卡加法器帕斯卡加法器是由齿轮组成,以发条为动力,通过转动齿轮来实现加减运算用连杆实现进位的计算装置。



     1822年,英国数学家查尔斯·巴贝奇开始研制差分机出了具有现代意义的装置:

⑴ 存储装置:采用齿轮式装置的寄存器保存数据,既能存储运算数据,又能存储运算结果;

⑵ 运算装置:从寄存器取出数据进行加、减、乘、除运算,并且乘法是以累次加法来实现,还能根据运算结果的状态改变计算的进程,用现代术语来说,就是条件转移;

⑶ 控制装置:使用指令自动控制操作顺序、选择所需处理的数据以及输出结果。

     这个很显然是现代计算机体系结构的蓝图,由于当时工业条件的限制,他理想中的差分机没能制造出来。但是,我们今天的的每一台计算机都遵循他的设计蓝图。



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Electromechanical


机电式计算机



     1886年美国统计学家赫尔曼·霍勒瑞斯制造了第一台可以自动进行加减四则运算、累计存档、制作报表的制表机。

     这台制表机参与了美国1890年的人口普查工作,使预计10年的统计工作仅用1年零7个月就完成了,是人类历史上第一次利用计算机进行大规模的数据处理。



    1938年,德国工程师朱斯研制出Z-1计算机。全部采用继电器,同时采用了浮点记数法、二进制运算、带存储地址的指令形式等。

    机电式计算机,其典型部件是普通的继电器,运算噪音大,不可靠,能耗高。很快被几乎同时代的电子计算机取代。所以没有得到继续的发展。


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Electronics


电子计算机



     第二次世界大战中,美国宾夕法尼亚大学教授约翰"莫克利和研究生普雷斯帕"埃克特受军方委托,启动了研制ENIAC

的计划。

     1946年2月15日,这台标志人类计算工具历史性变革的巨型机器宣告竣工。ENIAC是一个庞然大物,共使用了18 000多个电子管、1 500多个继电器、10 000多个电容和7 000多个电阻,占地167平方公尺,重达30吨。ENIAC的最大特点就是采用电子器件代替机械齿轮或电动机械来执行算术运算、逻辑运算和存储信息,因此,同以往的计算机相比,ENIAC最突出的优点就是高速度。ENIAC每秒能完成5 000次加法,300多次乘法,比当时最快的计算工具快1 000多倍。ENIAC是世界上第一台能真正运转的大型电子计算机。

     ENIAC的出现标志着电子计算机时代的到来。



     电子计算机是20世纪人类最伟大的发明,深刻的影响人类社会,从此人类进入了前所未有的高速发展期。


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