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人工智能与计算机教学研究,帕斯卡的发明与计算机原理的关系

【摘要】:1642年,19岁的帕斯卡终于发明了一种可以进行加减运算的机械计算机。这种后来被称为“帕斯卡加法器”的计算机,实际上包含了后来广泛使用的手播计算机的基本原理。此后,人们逐步完善发展成了许多种这类样机,后人统称“帕斯卡机”。“帕斯卡加法器”于1649年获得皇家专利。然而,现在知道的第一台计算机并不是帕斯卡机,而是什卡尔机。

近代发明数字计算机的努力是从法国的帕斯卡(1623—1662年)开始的。1623年,一个聪明的男孩出生在法国,他来到这个世界上仅仅3年,母亲便离开了人世,父子俩相依为命。帕斯卡的父亲是一位税收员,在西方由于文艺复兴,思想活跃、科技进步、经济繁荣、商业发展,使税官成了工作累忙、业务复杂、劳顿不堪的职务。少年帕斯卡看到父亲白天十分劳累,晚上回到家还经常要进行繁重的计算,十分辛苦,决心找一种办法来帮助父亲。几年中,这位未来的数学家废寝忘食,做过多种尝试都没有能够成功,但是他并没有灰心,仍然继续努力。一个偶然的机会,他从机械钟中受到启发,齿轮也能记数,他终于悟出了用齿轮自动进位的思路。1642年,19岁的帕斯卡终于发明了一种可以进行加减运算的机械计算机。利用齿轮啮合原理,在某个数位上每加1于这个数位对应的齿轮就转1圈,转满10圈后就带动高位的齿轮转1圈,这样就实现了进位。这种后来被称为“帕斯卡加法器”的计算机,实际上包含了后来广泛使用的手播计算机的基本原理。此后,人们逐步完善发展成了许多种这类样机,后人统称“帕斯卡机”。“帕斯卡加法器”于1649年获得皇家专利。至今严肃的科学史书、百科全书等,叙述这一时期时都毫无例外地把帕斯卡的名字摆在显要位置,这使得帕斯卡成了世界公认的机械计算机的鼻祖。

然而,现在知道的第一台计算机并不是帕斯卡机,而是什卡尔机。

德国人什卡尔与开普勒的关系很密切,1958年在帕斯卡机诞生317年之后,有人从开普勒的档案中找到了什卡尔在1623年给开普勒的信,在信中提出了机械计算机的设计和原理图,随后在斯图加特图书馆的档案库找到了记载什卡尔机的文献。什卡尔机比帕斯卡机早了18年,其模型除了具有加法、减法功能外,还可以作乘除运算,并能记录中间结果,只是长期不为世人所知。现在什卡尔机的模型仍然存放在开普勒博物馆中。(www.chuimin.cn)

17世纪,帕斯卡机、什卡尔机模型的诞生,使人类计算工具的发展进入了一个新的历史期。