中国算盘:穿越千年的“电脑”里,藏着多少智慧密码?

中国算盘:穿越千年的“电脑”里,藏着多少智慧密码?

“2 除以 3 乘以 5”“2 加 1 得到 5”……你可能不知道,这些我们日常生活中经常使用的表达方式源自中国的算盘。它不仅是代代相传进行数值计算的“手艺”,更体现了中华几千年文明的智慧。南通中国算盘博物馆展出的大型红木算盘的一部分。南通中国珠算博物馆藏有各类算盘及相关文物11000件/套。其中,一些“博物馆珍品”尤为引人注目。这是一把红木大型算盘,长7.8米,重3吨,采用传统榫卯工艺制作而成。清代骨微雕,长0.6厘米,宽0.4厘米,工艺精湛。算盘;精致的清代木算盘,珍珠母贝做工精细……”这些珍贵的藏品,无声地诉说着他漫长的岁月。“算盘是中国算盘的历史,是中国算盘文化的辉煌。”该馆科普教育部主任王丹丹说。算盘是中国传统的计算工具,是经过长期的计数实践、计算工具的改进和数学思想的演变而逐渐形成的。“算盘主四时、经纬三点。”这是徐越所著的《数数录》中关于“算盘”的记载。这也是“算盘”一词第一次出现在文献中,北周数学家甄鸾在记述时描述了一种“正分三分”、“每方有五珠,上四珠、下四珠颜色不同”的计算工具,表明当时已经存在一种“动珠盘”工具。 《书法经》中使用的计数系统类似于当天的算盘计算,但目前还不清楚所使用的计算工具是否有一根杆子,可以让珠子穿过齿轮。用颜色来区分上下珠子,没有固定的公式,不够方便。唐宋时期,贸易的繁荣产生了对计算的需求,需要方法的创新。南宋杨惠、元代朱士杰等数学家的著作中,有很多与现在的珠算公式相似的公式。他们基本匹配。北宋张择端的《清明上河图》中,一家药店的柜台上有两个长方形的盘子,其中一个是算盘,但也有学者认为是钱盘。在南宋刘胜年所画的作品中,算盘清晰可辨,说明梁传堂的算盘在宋代就已出现。算盘出现在元代王振鹏的《天地一柱》。王振鹏的《元代乾坤一步图》中,对推销员肩上的算盘的描绘更为细致。元末陶宗仪的《南村水工录》中就有“玉算盘”的比喻,这也印证了当时算盘的流行。明代,算盘得到进一步发展。 1524年,数学家王文述完成了《算术与科学的宝藏》一书。本书展示了你可以使用算盘完成常见的算术运算、幂、平方根,甚至解决涉及一个变量的高阶方程的复杂数学问题。明代小学读物《魁本偏线喜言杂记》中,有一幅算盘图,上面有两颗顶珠,五颗珠子。另一部明代土木工程经典《鲁班木经》记载了明代算盘的尺寸更详细地介绍了算盘的用途并解释了算盘的制造标准。到16世纪末,已有大量关于算盘的书籍出版。据记载,当时所有的计算都可以用算盘来完成。算盘主要由木头制成,由框、轨、梁、珠组成。垂直安装在矩形框架内的柱子称为隔间。每个级别都有大量的被叫帐户。传统算盘由木“梁”隔开,通常在顶部有两个珠子,在底部有五个珠子。梁的下部有 1 个珠子,顶部有 5 个珠子。算盘按齿轮排列,左齿轮上的每个珠子比相邻的右齿轮大10倍,每十分之一就增加1。如果珠子撞到横梁,则被计数,但如果撞到齿轮,则不算。用拇指、食指和中指移动珠子并进行各种计算。现代算盘经常被修改为顶部有一颗珠子底部有四个珠子,更容易计算小数。适合让表达和操作更加方便。对于某些计算,悬垂珠(不靠在梁上的珠子)也可以用来表示负数,从而扩展计算能力。算盘的设计充满了巧思。灵活的输入和调整公式和动作使您能够高效地执行加法、减法、乘法和除法、幂和平方根、方程组和同余等运算。计算智慧融合了中国古代和现代的算盘,作为强大的中国传统计算工具,它不仅在贸易中发挥着重要作用,而且在中国和世界科技发展史上留下了重要的印记。有关“算法集成”的书籍和视频。明代程大位的《三法通宗》是明代三法通宗的巅峰之作。奥罗班计算。本书中的595道数学题都可以用珠算来解决。这本书发行广泛。传入日本后,对算盘的传播和“和”在日本的发展发挥了重要作用。与此同时,珠算传入朝鲜、越南等国家和地区,成为东亚地区共享的重要数学文化成果。明清时期算盘、算盘也随着中国的贸易和移民活动进入了欧洲的一些地区,并在这些地区投入实际使用。美国一家著名杂志曾发表过一篇文章,题为《轮子发明以来最伟大的50项技术进步》。十二位科学家、历史学家和技术专家评选出了自车轮问世以来 50 项最伟大的创新。其中包括算盘和中国四大发明。他们相信算盘是其中之一第一个提高人类智力的工具。近年来,中国珠算在世界范围内十分流行,已遍及五大洲130多个国家和地区。外国学生正在学习珠算。新中国成立初期,算盘在国家建设中也发挥了重要作用。从立潭铁路、跨海大桥、从武汉长江到红旗渠,算盘为民国初期的许多重要工程做出了重大贡献。特别是在20世纪50年代和60年代,中国开始研制原子弹。然而,当时日本的计算机很少,有很多数据无法及时计算。科学家决心制造原子弹,哪怕需要算盘!电影《冲破天际》、电视剧《激烈的日子》等场景,员工坐在办公桌前用算盘计算,形象地表达了员工的心声。困难时期激发科研人员的斗志,依靠智慧和毅力战胜困难。算盘、算盘除了在人类科技史上占有重要地位外,还逐渐融入社会生活,与传统文化的诸多元素融合,形成丰富的内涵。它们体现在民间文学、民间戏曲、民间插曲、民俗风情、民间谜语、民间对联、民间装饰品等多个领域。“比如大家耳熟能详的‘三五除二’、‘三七二十一’,都源于珠算口诀,周周习俗中也使用珠算。”中国珠算心算协会工作人员刘勤英表示,虽然随着计算器等现代计算工具的普及,珠算、算盘已经逐渐从人们的工作和日常生活中消失,但它在科学、教育等方面仍然有其自身的价值。化、文化等方面。 2013年,联合国教科文组织将“中国珠算:使用珠算进行数学计算的知识与实践”列入人类非物质文化遗产代表作名录,指出它“为世界提供了另一种知识体系”,是“适应现代需求的典范”。这不仅证实了其历史价值,也是对中国珠算创新发展的认可,是对珠算所拥有的数学智慧和技艺的致敬。近年来,数学史界、珠算史界对《算术法天》等古籍的研究取得了丰硕成果。其《霍肯算术解说》、《算术图解解说》、《统一算法导论》等著作相继出版。将索罗班古籍研究、历史研究有机结合起来我们将进一步推动中国珠算作为种子库,传承悠久的文明,延续历史文脉。同时,可以充分利用大数据、人工智能等新技术、新方法,探索开展古算盘数字化,从书页中揭示古算盘的故事。中国珠算心算协会、地方珠算协会、南通中国珠算博物馆等相关组织也在积极推动相关保护传承活动,正在取得进展。刘勤英和他的同事们正在积极推动教育实验站建设,举办技能培训班,编辑相关书籍,培养青年人才。王丹丹表示,除了积极策划主题展览、巡演外,各地展览交流,南通珠算博物馆也在着力打造“智慧博物馆”和线上平台。世界各地的网友可以通过虚拟展厅随时随地“游览”博物馆。 “算盘、算盘不仅是古老的技术,还蕴藏着中国特有的计算智慧,体现了中国人求精求快的精神。”刘勤英表示,在当今计算机化时代,珠算和计算机计算模型有相似之处,步骤相似,方法和技巧可以共享。遵循这种精神,用算盘改变世界,中国人正一步步走向超级计算的星海。近年来,中国在计算领域屡屡取得长足进步。 2020年,中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟及其同事管理打造76光子量子计算原型机,命名为“九章”,以纪念中国古代数学著作《九章算术》。目前,中国在全球量子计算领域处于领先地位。从古老店铺的珠响到现代文化符号的延续,从古代算盘到现代超级计算和量子计算,“中国计算”的辉煌仍在延续。中国算盘体现了中国人民的数学智慧。舞动的珠子犹如文明长河的波涛,时刻闪耀着中国智慧的光芒。

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