中国算盘:穿越千年的“电脑”里,藏着多少智

“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。 古代算术账户背后的独创性 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。清代木制算盘,采用精致的珍珠母制作而成……”这些珍贵的藏品无声地诉说着中国算盘的悠久历史和中国算盘文化的辉煌。”博物馆科普教育部负责人王丹丹说。 算盘作为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。”这是后汉数学家徐越所著的《数乐四录》中关于“巴克斯”的记载。这也是“算盘”一词首次出现在文学作品中。北周数学家甄鸾在记述时描述了一种“精确地分为三分”、“每个位置有五颗珠子,珠子的上四下四色不同”的计算工具,表明当时存在一种“移动记分牌”工具。 使用的计数系统《书经》中的计算与今天的算盘计算类似,但目前还不清楚所使用的计算工具是否有一根杆子,通过齿轮传递珠子。颜色用于区分上珠和下珠。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,需要计算方法的创新。南宋杨辉、元代朱世杰等数学家的著作中,含有大量公式,与现在的珠算公式基本一致。 北宋张择端的《清明上河图》中,药铺柜台上有两个长方形的盘子。算盘史学家认为两者之一是算盘,但也有学者认为它是钱盘。南宋刘胜年画作中,算盘清晰可辨,说明:梁传堂的算盘早在宋代就已出现。 元代王振鹏的《天地一柱》画中出现了算盘。 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来完成常见的算术、幂、平方根运算,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。阿诺特她的明代土木工程经典《鲁班木经》更详细地记录了明代算盘的尺寸,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。 算盘主要是木制的,有框、锉、梁、珠等。垂直安装在矩形框架内的柱子称为隔间。每层都有几颗珠子贯穿其中,由称为“梁”的木条隔开。传统的算盘通常在顶部有两个算盘,在底部有五个珠子。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。现代算盘有een 被修改为顶部有一颗珠子,底部有四个珠子。这使得它适合计算小数,使公式和运算更加方便。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。 计算智慧架起古代与现代的桥梁 中国算盘作为中国强大的传统计算工具,不仅在贸易和商业中发挥着重要作用,也在中国乃至世界科技发展史上留下了浓墨重彩的一笔。 有关“算法集成”的书籍和视频。 程大为的《三法通宗》明朝是索罗班算计的顶峰。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,成为中国东部和亚洲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伊娜。他们相信算盘是最早提高人类智力的工具之一。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。从利潭铁路、从武汉过长江到红旗运河,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。科学家说:“有了算盘,我们还要做原子弹!”我已下定决心。描述中国原子弹研制的电影《天外来客》和电视剧《炎热的日子》都展示了员工们坐在办公桌前,拿着算盘算着,生动地表达了科研人员在困难时期依靠智慧和毅力战胜困难的精神。 算盘、算盘除了在人类科技史上占有重要地位外,还逐渐融入到社会生活中,并与许多传统文化元素相融合,形成了丰富的内涵。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、民间饰品等多个领域。 “诸如‘3乘5除2’、‘3、7、21’等大家熟悉的数字,都是源自珠算的计算公式,有的地方也要把珠算纳入‘周数’的习俗。”珠算(珠算文化)国家传承人、目前活跃于中国珠算心算协会的刘勤英表示,虽然珠算和算盘已经消失,逐渐淡出了人们的日常生活。随着计算器等现代计算机工具的普及,工作和生活在科学、教育、文化等方面仍然具有独特的价值。 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发展和实践”列入人类非物质文化遗产代表作名录,并指出它“为世界提供了另一种知识体系”,并且是“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精湛技艺的致敬。 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。着有《霍肯算术评论》、《阿里特插图评论》等《数学原理》和《统一算法导论》相继出版。通过将索罗班古籍研究、近代数学史研究、中国数学文化研究和科学教育有机结合起来,进一步推动我国算盘作为种子库传承悠久文明、延续历史文脉。同时充分利用大数据、人工智能等新技术、新方法,探索和开展古代算盘的数字化书籍并从书页中揭示古代算盘的故事。 中国珠算心算协会、地区珠算协会、南通中国索罗博物馆等相关机构也在积极推动保护传承相关活动。 刘勤英和同事们积极推动教育实验站建设,举办课程传授技能、教育相关书籍,培养年轻人才。王丹丹介绍,除了积极筹办博览会、赴各地展览交流外,南通珠算博物馆还着力打造“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。 “珠算、算盘不仅是古老的技术,还蕴含着中国特有的计算智慧,体现了中国人求精求快的精神。”刘勤英说,在当今计算机化时代,算盘和计算机计算模型有相似之处,步骤相似,可以共享方法和技巧。 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年面包建伟院士中国科学院院士、中国科学技术大学教授等人成功构建了76光子量子计算原型机,并命名为“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。 《舞动算盘球》是一部文学作品。明代江河的波涛永远闪耀着中国智慧的光芒。

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