那些計算簡史中的“開拓者”們

曾聽過這樣一則趣聞,各種現代發明都是懶人智慧的結晶,懶人是推動科技發展和社會進步的原動力。所以,我們得好好感謝這些懶人們,不信你看:

懶得走路的人發明了汽車、火車、飛機;懶得勞動的人發明了播種機、拖拉機、收割機;懶得做家務的人發明了洗衣機、吸塵器、洗碗機……

乍一看確實很有道理,不過科技的發展真的與“懶”有關嗎?趣聞終歸是趣聞,博諸君一笑是它的使命。真正要說科技的發展、社會的進步與誰有關的話,有一個詞一定不會錯,那便是:聰明人,亦或是,開拓者

從古至今,愚人有之,智者有之,墮者有之,勤者有之……他們的說話方式、行事風格或多或少都在歷史的長河中留下了印記,有的在時代更迭中泯滅,有的在世世代代中流傳,甚至每一次的時代發展和技術革新都倚賴于那些留存下來的被我們時常稱為“人類智慧的結晶”。

不過要講完這些“聰明人”的事兒,估計幾天幾夜都講不完。結合當下越發深入人心的編程教育,今天,我們就來專程聊聊歷史中的計算思維,去看看當年那些解決了歷史上的計算問題的聰明人的故事。

說到編程,關于它的一個教育培訓機構,猿編程,你一定聽過。作為少兒編程品牌,猿編程,致力于通過教授編程知識,著眼于孩子的未來,打造適合他們體系化學習的編程課。讓孩子們從編程代碼出發,去探索更多的未知世界,并更具創造力和想象力。

為了讓孩子們更加深入地了解學習編程課程,去感知抽象的計算思維。猿編程特別編寫了一本介紹計算思維的百科書——《聰明簡史》。

本書分為14章,涵蓋了從算籌的出現到計算機的發明,再到人工智能的發展及量子計算機的展望等諸多內容。全書以生動的語言和縱觀古今的視角,幫助孩子構建跨越時空的全局認知,讓孩子在計算思維的歷史長河中徜徉,讓寂靜的歷史和沉睡的發明變得鮮活生動起來。

接下來,就讓我們一起走進這部寫給孩子的計算簡史吧。計算在現如今對我們而言是一件特別簡單的事情,可是對于我們的先輩來講,計算其實挺復雜的。不信你看:

在商周時期,也就是距今3000多年前,那時候人們大多用手指、石子、繩結數數。可是這些計數方法太過耗時,為了數更大的數和進行大數的運算,人們發明了算籌。

什么是算籌呢?算籌就是一些長短一致、粗細均勻的小棍,通常用竹子或是木頭制成,它采用縱式和橫式兩種擺放方法來表示數字1-9。你可千萬不要小看這些平平無奇的小棍,它們可是能幫助人們分分鐘清點大數據呢。

我們引以為豪的南北朝數學家祖沖之,就是在1500年前利用算籌把圓周率的數值推算到了小數點后7位呢。雖然現在圓周率的數值已到小數點31.4萬億位了,可在當年祖沖之的3.1415926這個推算記錄可是保持了大約1000年呢。

不過隨著時代的發展,人們發現算籌已不能滿足日常計算所需,再加之算籌雖然是一個很厲害的計算工具,但學習起來卻并不簡單,而且只有達官貴人才請得起老師教授。

于是,一個名叫“算盤”的計算工具,在漢代應運而生。這個由木頭和竹子做成的計算工具,材質輕便,構造簡單,使用起來也很方便。只要記下朗朗上口的珠算口訣,就能快速計算,比算籌容易多了呢。

在明代,我國的珠算家程大位完善了珠算口訣,加減乘除一應俱全,大大提升了珠算的計算速度,就連口訣里的“三下五除二”還演化成了一個漢語成語呢。

雖然從最原始的手指、繩結數數來看,算籌的出現到算盤的普及已經是很大的進步了。但是社會的高速發展需要更加高效、準確的計算,相較于此,算盤實在太過小兒科。

在歷經計算尺、加法器、打孔卡制表機的發明后,終于在1945年美國的科學家馮·諾依曼提出了“馮·諾依曼體系結構”和計算機應當采用二進制表示數字的提議后,1946年美國賓夕法尼亞大學在其構想下制作出了世界上第一臺通用電子計算機“ENIAC”。

從此,我們進入了計算機時代。隨著美國計算機科學家格雷絲·霍珀發明了世界上第一個編譯器后,高級語言的逐步誕生已經操作系統、應用軟件的相繼問世,地球變成了地球村,互聯網鏈接起了世界各個角落。

如今我們已然進入了大數據時代,人工智能和量子計算機讓很多的不可能變成了可能。書的最后還附了一頁“聰明人時間線”,從南北朝時期的祖沖之到2020年的潘建偉,關于計算史上26位“聰明人”的發明故事,時代更迭不止,這些智者探索不停。

我們堅信在一代又一代“聰明人”的努力下,也許在今天對我們還遙不可及的事,在不久的將來它們就會變為觸手可及。時代的發展在繼續,這些“聰明人”亦或是“開拓者”的故事也在繼續,敬請期待,靜候佳音。

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