Calculator
De la Saferpedia
Calculatorul reprezintă acel dispozitiv cu ajutorul căruia se efectuează calcule matematice. Primele calculatoare pe care le putem da exemplu sunt cele mecanice, confecționate din roți dințate, tije și manivele.
Primele calculatoare electronice au fost dezvoltate ȋntre anii 1940-1945. Acestea erau folosite ca unelte destinate operațiilor aritmetice și au fost folosite intens ȋntre secolele XIX și XX pe domenii cum ar fi inginerie, cercetări, calcule financiare și bancare, case de ȋncasări și multe altele.
În afară de calculatoare de uz general, sunt cele proiectate pentru pieţe specifice; de exemplu, calculatoare ştiinţifice care se concentrează pe operaţiunile ceva mai complexe decât cele specifice pentru aritmetică - calcule trigonometrice şi statistice. Calculatoare Graphing pot fi utilizate pentru funcţii grafice definite pe linii reale.
Net superioare calculatoarelor mecanice, cele electronice, bazate pe circuite integrate, ocupă un spațiu foarte mic, ajungându-se ȋn ziua de azi să se potrivească ȋntr-un ceas de mână, alimentate fiind de o baterie de ceas.
Majoritatea calculatoarelor conţin următoarele butoane: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 ,+,-,×,÷,.,=,%. Unele conțin și butoanele 00 şi 000, necesare pentru a face calcule mai mari.
Cuprins |
Istoric
În trecut, materiale mecanice, cum ar fi abacul, abacul mecanic (comptometers), ”oasele Napier”, cărţile de tabele matematice, rigle sau maşinile mecanice au fost utilizate pentru munca numerică. Acest proces semi-manual de calcul a fost obositor şi predispus erorilor.
Calculatoare moderne sunt acţionată electric (de obicei de baterii şi/sau celule solare)și variază ca dimensine de la cele mai banale, mici, la cele de mărimea unei cărți de credit, până la calculatoare de dimensiuni foarte mari, robuste. Calculatoarele au devenit populare la sfârșitul anilor '60, când mărimea și costul în scădere al electronicelor a făcut posibilă dezvolarea dispozitivelor de calcul, evitând utilizarea resurselor greu de găsit și scumpe pentru calculatoare. Prin anii '80, preţurile çalculatoarelor s-au redus până în punctul în care un calculator de bază putea fi achiziționat de către oricine. Până în anii 1990 au devenit comune în şcoli, în ideea că elevii ar putea fi eliberați de calculele de bază, astfel încât să se concentreze pe concepte.
Origine - Abacul
Primele calculatoare au fost abathia, de cele mai multe ori construite ca un cadru de lemn cu margele alunecare pe fire. Abathias erau folosite cu secole înainte de adoptarea sistemului de scrise cu cifre arabe şi sunt încă utilizate de unii negustori, pescari şi grefieri în Africa, Asia.
Alte calculatoare timpurii
De secole au foat folosite dispozitive pentru a înlesni calculele. Cele mai vechi au fost probabil bețișoarele. Mai târziu, au fost incluse formele de lut, reprezentând nenumărate elemente, probabil rezervele de animale și cereale. Abacul a fost conceput de către matematicieni egipteni în anul 2000 î.Hr. A fost folosit pentru sarcini aritmetice. Abacul roman a fost utilizat în Babylonia, încă din 2400 î.Hr.
În timpurile antice si medievale au fost construite diverse calculatoare analogice pentru a efectua calcule astronomice. Acestea includ mecanismul Antikythera şi Astrolabe din Grecia antică (cca. 150-100 î.Hr.), care sunt în general considerate ca fiind primele calculatoare mecanice analogice.
Secolul al XVII-lea
Matematician şi fizician scoţian John Napier a remarcat că operațiile de înmulţire şi împărţire pot fi efectuate cu ajutorul adunării și scăderii, respectiv logaritmii acestor numere. În timp ce producea primiele table de logaritmi, Napier era nevoit să facă multe multiplicări, la acest moment proiectând ”oasele Napier”, un instrument asemănător abacului utilizat pentru multiplicare și diviziune.
În 1622 William Oughtred a inventat rigl de calcul, scoasă în evidenţă de studentul lui Richard Delamain în 1630. [8] Deoarece numerele reale pot fi reprezentate ca distanțe sau intervale de timp pe o linie, rigla de calcul permitea efectuarea operațiilor de înmulţire şi de divizare semnificativ mai repede decât era anterior posibil. Aceste dispozitive au fost folosite de generaţii de ingineri şi de alți profesioniști care foloseau matematica, până la inventarea calculatorului de buzunar. Ingineri în programul Apollo care a trimis un om pe Lună făcut multe din calculele lor privind normele de diapozitive, cu o precizie de trei sau patru cifre semnificative.
Matematicianul german Wilhelm Schickard a construit primul calculator mecanic digital în 1623, devenind astfel ””tatăl erei de calcul”. Din moment ce calculatorul său folosea tehnici precum rotiţe şi unelte dezvoltate inițial pentru ceasuri, a fost numit, un "ceas cu calcul" (calculating clock). Acest calculator fost utilizat efectiv de către prietenul său Johannes Kepler, care a revoluționat astronomia, când a condensat o decadă de observaţii astronomice în expresii algebrice.
Aproximativ 20 de ani mai târziu, în 1642, filozoful francez Blaise Pascal a inventat dispozitivul de calcul mai târziu cunoscut sub numele de Pascaline, folosit pentru impozitele în Franţa până în 1799. Un Pascaline original este păstrat în Muzeul Zwinger. A urmat o maşină realizată de către Gottfried Wilhelm von Leibniz (1671). Leibniz a spus odată: "Este nedemn ca oameni de valoare să piardă ore în șir ca nişte sclavi făcând calcule care ar putea fi delegate în condiţii de siguranţă către oricine altcineva dacă ar fi utilizate mașini." [12]
Secolul al XIX-lea
În 1820, Thomas de Colmar a brevetat Arithmometer, primul calculator de succes care putea adăuga, scădea și multiplica. De asemenea, putea face operații de împărţire, dar cu unele intervenţii din partea utilizatorului. Folosind principiile precedentelor calculatoare mecanice, calculatorul lui Thomas a fost ”cel mai fiabil”, fiind în producţie pentru nouăzeci ani.
În 1822, Charles Babbage a proiectat un calculator mecanic, numit ”motor diferențial”, capabil să rețină şi să manipuleze şapte numere din 31 cifre zecimale. Babbage a produs două modele pentru motorul diferențial şi un design nimerit mai mult pentru un calculator mecanic programabil numit ”motor analitic”. Nici unul dintre aceste modele nu au fost complet construite de Babbage. Per Georg Scheutz a finalizat un motor diferenţial (1853) de lucru bazat pe design-ul lui Babbage. Maşina a fost de marimea unui pian şi a fost expusă la Expozitiei Universale de la Paris din 1855. A fost folosită pentru a crea tabele de logaritmi.
Frank Baldwin a inventat în 1872 calculatorul Messier, de asemenea, inventat în mod independent, doi ani mai târziu de către WT Odhner în Rusia. Mii de modelele Odhner, precum și altele similare de la alte companii au fost vândute în anii 1970. Martin Wiberg re-proiectează în 1875 motorul diferențial al lui Babbage și Scheutz, construind o versiune de mărimea unei maşini de cusut. Dorr E. Felt inventează Comptometer-ul în 1884. În 1886 i se alătură Robert Tarrant, formând Felt&Tarrant Manufacturing Company, care a continuat să facă mii de Comptometers.
În 1891 William S. Burroughs a început fabricarea calculatoarelor cu imprimare (rolă de hârtie). Burroughs Corporation a devenit una dintre cele mai importante companii în producția de maşini de contabilitate (accounting machine) şi a afacerilor cu calculatoare în general. În 1893 a fost introdus calculatorul care a permis înmulţirea directă cu orice cifre - "câte o întoarcere de manivelă pentru fiecare cifră a multiplicatorului".
Perioada 1900 - 1960
Calculatoarele mecanice ajung la apogeu
Prima jumătate a secolului al XX-a cunoscut de dezvoltare treptată a mecanismului calculatoarelor mecanice. Mașina Dalton a fost primul ”calcultor” care utiliza numai zece chei, fiind produs în mai multe modele de către companii diferite. În 1948 Curt Herzstark introduce pe piață minicalculatorul Curta care putea fi ținut în mână în timpul folosirii.
De la începutul anilor 1900 până în anii '60 calculatoare mecanice au dominat piața calculatoarelor de birou. Marii distribuitori de calculatoare din Statele Unite ale Americii i-au inclus pe Friden, Monroe, şi CSM / Marchant. Acele tipuri de cslculatoare erau cu motor, iar rezultatele erau afișate pe pe cadrane. Aproape toate tastaturile erau pline - fiecare cifră care putea fi introdusă avea coloana proprie de nouă chei, 1 .. 9, plus o coloană-tasta de ştergere, permițând intrarea a mai multor cifre. Cele mai multe modele de calculatoare create de cele trei companii menţionate nu imprimau rezultatele, deşi altele, cum ar fi Olivetti, au realzat modele de calculatoare cu imprimare.
Medii de utilizare
Preocupari privind uilizarea
În majoritatea ţărilor, studenţii utilizează calculatoarele pentru rezolvarea problemelor și temelor la şcoală. A existat ȋnsă o ȋmpotrivire a ideii de a folosi calculatoarele la școală pe motiv că prin folosirea lor, elevii și-ar pierde aptitudinile de a rezolva operațiile mental. Astfel, s-a pus accent pe capacitatea de a efectua calcule ȋn minte, interzicându-se folosirea calculatorului până nu se obținea un anumit nivel de competență.
Cercetările sugerează că orientarea necorespunzătoare în utilizarea de instrumente de calcul pot restricţiona modul de gândire matematic al studenților. Alții susțin că utilizarea calculatorului poate provoca o atrofiere a aptitudinilor matematice de bază sau ȋnțelegerea avansată a conceptelor algebrice.
De asemenea, este posibil ca un copil să tasteze -1 x -1 si să obțină corect răspunsul „1” fără a realiza principiul matematic. În acest sens, calculatorul devine o piedică mai degrabă decât un instrument de învăţare, şi poate încetini studenții ȋn condiții de examen chiar și pentru verificarea rezultatelor banale pe un calculator.
Erorile nu se întâlnesc doar la elevi. Orice utilizator ar putea să se bazeze neglijent pe un rezultat, fără să verifice rezultatul - de exemplu, în cazul în care punctul zecimal este poziţionat. Această problemă a fost inexistentă în epoca riglelor, a creioanelor şi a hârtiei, atunci când stabilirea rezultatelor era făcută de către utilizator. În plus, defectele algoritmice şi tehnici de rotunjire poate conduce uneori la erori minore de precizie.
Unele fracţii, cum ar fi 2/3 sunt incomode pentru a fi afişa pe un ecran de calculator, astfel că acestea sunt de obicei rotunjite la 0.66666667. De asemenea, 1/7, care este 0.14285714285714 (paisprezece cifre semnificative) poate fi greu de recunoscut în formă zecimală, ca rezultat, multe calculatoare ştiinţifice sunt capabile de a lucra în fracţii ordinare şi/sau numere mixte.
Diferente intre calculator si computer (calculator personal)
Principala diferenţă între calculatoare şi computere este că cele din urmă pot fi programate pentru a realiza activităţi diferite, în timp ce calculatoare sunt pre-proiectate cu funcţii specifice, precum operațiile de adunare, scădere, multiplicare, logaritmi, etc. Calculatoare pot fi hardware sau software, mecanice sau electronice şi sunt adesea integrate în dispozitive, precum PDA-uri sau telefoanele mobile.
Computerele pot fi utilizate pentru a trata numere, pot manipula cuvinte, imagini sau sunete, dar pot efectua şi alte sarcini pentru care au fost programate.
