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计算方法的历史

发布时间:2022-11-21 05:53:30

‘壹’ π是怎么算出来的

“兀”(3.1415)是由我国古代数学家祖冲之的割圆术求出来的。

我国古代数学家祖冲之,以圆的内接正多边形的周长来近似等于圆的周长,从而得出π的精确到小数点第七位的值。

π=圆周长/直径≈内接正多边形/直径。当正多边形的边长越多时,其周长就越接近于圆的周长。祖冲之算得的π值在绝大多数的实际应用中已经非常精确。

纵观π的计算方法,在历史上大概分为实验时期、几何法时期、解析法时期和电子计算机计算法几种。

实验时期:约产于公元前1900年至1600年的一块古巴比伦石匾上记载了圆周率 = 25/8 = 3.125,而埃及人似乎更早的知道圆周率,英国作家 John Taylor (1781–1864) 在其名着《金字塔》中指出,造于公元前2500年左右的胡夫金字塔和圆周率有关。例如,金字塔的周长和高度之比等于圆周率的两倍,正好等于圆的周长和半径之比。

几何法时期:古希腊大数学家阿基米德(公元前287–212 年)开创了人类历史上通过理论计算圆周率近似值的先河。他逐步对内接正多边形和外接正多边形的边数加倍,直到内接正96边形和外接正96边形为止。最后,他得出3.141851 为圆周率的近似值。

这种方法随后被2位中国古代数学家发扬光大。公元263年,中国数学家刘徽用“割圆术”,求出3072边形的面积,得到令自己满意的圆周率≈3.1416。

而南北朝时期的数学家祖冲之进一步求出圆内接正12288边形和正24576边形的面积,得到3.1415926<π<3.1415927的精确值,在之后的800年里祖冲之计算出的π值都是最准确的。

解析法时期:这是圆周率计算上的一次突破,是以手求π的解析表达式开始的。法国数学家韦达(1540-1603年)开创了一个用无穷级数去计算π值的崭新方向。无穷乘积式、无穷连分数、无穷级数等各种π值表达式纷纷出现,使得π值计算精度迅速增加。

1706年,英国数学家梅钦率先将π值突破百位。到1948年英国的弗格森(D. F. Ferguson)和美国的伦奇共同发表了π的808位小数值,成为人工计算圆周率值的最高纪录。

计算机时期:自从第一台电子计算机ENIAC在美国问世之后,立刻取代了繁杂的π值的人工计算,使π的精确度出现了突飞猛进的飞跃。1955年,一台快速计算机竟在33个小时内。把π算到10017位,首次突破万位。

技不断进步,电脑的运算速度也越来越快,在60年代至70年代,随着美、英、法的电脑科学家不断地进行电脑上的竞争,π的值也越来越精确。在1973年,Jean Guilloud和Martin Bouyer以电脑CDC 7600发现了π的第一百万个小数位。

2011年10月16日,日本长野县饭田市公司职员近藤茂利用家中电脑将圆周率计算到小数点后10万亿位,刷新了2010年8月由他自己创下的5万亿位吉尼斯世界纪录。56岁的近藤茂使用的是自己组装的计算机,从10月起开始计算,花费约一年时间刷新了纪录。

和其大写Π混用,后者是指连乘的意思。

把圆周率的数值算得这么精确,实际意义并不大。现代科技领域使用的圆周率值,有十几位已经足够了。如果以39位精度的圆周率值,来计算宇宙的大小,误差还不到一个原子的体积 。

以前的人计算圆周率,是要探究圆周率是否循环小数。自从1761年兰伯特证明了圆周率是无理数,1882年林德曼证明了圆周率是超越数后,圆周率的神秘面纱就被揭开了。

π在许多数学领域都有非常重要的作用。

π是个无理数,即不可表达成两个整数之比,是由瑞士科学家约翰·海因里希·兰伯特于1761年证明的。 1882年,林德曼(Ferdinand von Lindemann)更证明了π是超越数,即π不可能是任何整系数多项式的根。

圆周率的超越性否定了化圆为方这古老尺规作图问题的可能性,因所有尺规作图只能得出代数数,而超越数不是代数数。

‘贰’ 数学的计算公式最早是如何发明出来例如1+1为什么等于二,而不是等于三或者其他数字

运算符号并不是随着运算的产生而立即出现的。如中国至少在商代(约三千年前),已经有加法、减法运算,但同其他几个文明古国如埃及、希腊和印度一样,都没有加法符号,把两个数字写在一起就表示相加。在今天的带分数写法中仍可以看到这种遗迹。到公元三世纪,希腊出现了减号“↑”,但仍没有加法符号。公元六世纪,印度出现了用单词的缩写作运算符号。其中减法是在减数上画一点表示。

后来欧洲人承袭印度的做法。例如用拉丁字母的P(Plus的第一个字母,意思是相加)表示加,用M(Minus的第一个字母,意思是相减)表示减。

“+”、“-”出现于中世纪。据说,当时酒商在售出酒后,曾用横线标出酒桶里的存酒,而当桶里的酒又增加时,便用竖线条把原来画的横线划掉。于是就出现用以表示减少的“-”和用来表示增加的“+”。

1489年,德国数学家魏德曼(Widman,1460—?)在他的着作中首先使用“+”、“-”表示剩余和不足,1514年荷兰数学家赫克(Hoecke)把它用作代数运算符号。后来又经过法国数学家韦达(Vieta,1540—1603)的宣传和提倡,才开始普及,直到1630年,才得到大家的公认。
至于你问为什么1+1会等于2.这个应该说就是一个习惯的过程罢了。

‘叁’ 轨道计算的轨道计算方法发展的历史

轨道计算是从研究彗星的运动开始的。在牛顿以前﹐对天体运动的研究基本上带有几何描述的性质。第谷首先试图计算彗星轨道﹐但未获成功。困难在于只能观测彗星的方向﹐而不知道它同地球的距离﹐由于缺少力学规律的指引﹐无法根据这些定向资料求得天体的空间轨道。在牛顿运动定律和万有引力定律发现螬o开普勒定律有了力学解释﹐得到了椭圆运动的严格数学表达式﹐终于能利用少数几次时间相隔不长的观测来测定彗星的轨道。

‘肆’ 计算工具的发展过程

1、手动式计算工具

人类最初用手指进行计算。人有两只手,十个手指头,所以,自然而然地习惯用手指记数并采用十进制记数法。用手指进行计算虽然很方便,但计算范围有限,计算结果也无法存储。

2、机械式计算工具

17世纪,欧洲出现了利用齿轮技术的计算工具。1642年,法国数学家帕斯卡(Blaise Pascal)发明了帕斯卡加法器,这是人类历史上第一台机械式计算工具,其原理对后来的计算工具产生了持久的影响。

3、机电式计算机

1886年,美国统计学家赫尔曼·霍勒瑞斯(Herman Hollerith)借鉴了雅各织布机的穿孔卡原理,用穿孔卡片存储数据,采用机电技术取代了纯机械装置,制造了第一台可以自动进行加减四则运算、累计存档、制作报表的制表机,

4、电子计算机

1939年,美国依阿华州大学数学物理学教授约翰·阿塔纳索夫和他的研究生贝利一起研制了一台称为ABC的电子计算机。由于经费的限制,他们只研制了一个能够求解包含30个未知数的线性代数方程组的样机。

(4)计算方法的历史扩展阅读:

1、超级计算机。发展高速度、大容量、功能强大的超级计算机,用于处理庞大而复杂的问题,例如航天工程、石油勘探、人类遗传基因等现代科学技术和国防尖端技术都需要具有最高速度和最大容量的超级计算机。

2、微型计算机。微型化是大规模集成电路出现后发展最迅速的技术之一,计算机的微型化能更好地促进计算机的广泛应用,因此,发展体积小、功能强、价格低、可靠性高、适用范围广的微型计算机是计算机发展的一项重要内容。

3、智能计算机。到目前为止,计算机在处理过程化的计算工作方面已达到相当高的水平,是人力所不能及的,但在智能性工作方面,计算机还远远不如人脑。

4、普适计算机。20世纪70年代末,词汇表中出现了个人计算机,人类开始进入“个人计算机时代”。许多研究人员认为,我们已经进入了“后个人计算机时代”,计算机技术将融入到各种工具中并完成其功能。

5、网络与网格。有关专家作了初步论证:互联网实现了计算机硬件的连通,万维网实现了网页的连通,而网格试图实现互联网上所有资源的连通。施乐PARC未来研究机构的负责人保罗·萨福预测了下一代网络:今天的网络是工程师做的,2050年的网络是生长出来的。

6、新型计算机。CPU和大规模集成电路的发展正在接近理论极限,人们正在努力研究超越物理极限的新方法,新型计算机可能会打破计算机现有的体系结构。目前正在研制的新型计算机有:生物计算机——运用生物工程技术,用蛋白分子做芯片;

‘伍’ 历史上其他国家的计数方法

人类最早的计算方法当然是掰自己的指头了,所以大部分的古代文明都采用十进制。之后人类学会了用越来越复杂的工具来弥补手指的不足。比如,小木棍,石子之类的东西。当然了这些都还不能算是真正的计算工具。世界上最古老的计算工具是算筹。注意这玩意儿也是中国人的发明,但不是算盘。相应的用这种工具来计算的方法就叫筹算。这种工具产生于2000多年前的春秋战国时期。之后在六、七百年前中国人又发明了算盘。但是这一时期西方人还没有一种算得上工具的计算器。但不能说外国人就不计算,像我们今天不依靠计算机也一样可以口算或者笔算,不过遇到大量的计算就显的吃力而且费时。同时西方很早就采用了阿拉伯数字,这使的他们的计算大大简化了。
明朝以后,算盘在世界各地流传开来,并出现了许多变种。但不是人们想象中的那么普及。西方最早的计算工具是由英国人冈特在1621年发明计算尺。不过在他之前的达·芬奇已经在他的手稿中提出了计算工具的设想,后人在达·芬奇的手稿中,发现了关于机械式计算工具设计方案的记录。之后西方又有了帕斯卡加法机(1642)、莱布尼兹乘法机(1673)等等的机械计算工具,并由此渐渐发展出了我们现代的计算机

‘陆’ 算盘什么时候发明的

算盘发明者:刘洪。
刘洪,字符卓,东汉泰山郡蒙阴县(今山东省临沂市蒙阴县)人,东汉鲁王刘兴后裔,是我国古代杰出的天文学家和数学家,珠算发明者和月球运动不均匀性理论发现者,被后世尊为“算圣”。

‘柒’ 自动计算思想的发展历史、

计算工具[Calculating Devices]是计算时所用的器具或辅助计算的实物。

人们从数学产生之日,便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。

中国古代的数学是一种计算数学,当时的人创造了许多独特的计算工具及与工具有关的计算方法,早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后来,人们发明了算盘,并在15世纪得到普遍采用,取代了算筹。它是在算筹基础上发明的,比算筹更加方便实用,同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。后来更发现算盘对人类有较强的数学教育功能,因此源用至今,并流传到海外,成为一种国际性的计算工具。

除中国外,其它中古的国家亦有各式各样的计算工具发明,例如罗马人的“算盘”,古希腊人的“算板”,印度人的“沙盘”,及英国人的“刻齿本片”等。这些计算工具的原理基本上是相同的,同样是透过某种具体的物体来代表数,并利用对物件的机械操作来进行运算。

近代的科学发展促进了计算工具的发展:

比例规:伽利略发明了“比例规”,它的外形像圆规,两脚上各有刻度,可任意开合,是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具。
纳皮尔筹:15世纪后,“格子算法”通行于中亚细亚及欧洲,纳皮尔筹便是根据了“格子算法”的原理,但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在“筹”[长条竹片或木片]上,这便可根据需要拼凑起来计算。
计算尺:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,E‧冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1632年,奥特雷德发明了有滑尺的计算尺,并制成了圆形计算尺。1652年,R‧比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺。1850年,V‧曼南在计算尺上装上游标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员所广泛采用。
机械计算机:机械式计算机是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。席卡德[1623]是最早构思出机械式计算机,他在给天文学家J‧开普勒的信[1623,1624]上描述了他发明的四则计算机,但并没有成功制成。而能成功创制第一部能计算加减法的计算机是B‧帕斯卡[1642],在1671年,G‧W‧莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算机,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过L‧H‧托马斯,W‧奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算机,并风行全世界。于17世纪末,这种计算机传入了中国,并由中国人制造了12位数的手摇计算机,独创出一种算筹式手摇计算机。
电子计算机:一种能依照一定的“程序”自动控制的计算机。19世纪初,法国的J‧M‧雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机,1822年,英国的C‧巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机,并于1834年,设计了一部完全程序控制的分析机,可惜碍于当时的机械技术所限制而没有制成,但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。
此后,由于电力技术有了很大的发展,电动式计算机便慢慢取代以人工为动力的计算机。在1880年,美国的H‧霍勒里斯与J‧S‧比林斯发明了电动穿孔卡片式计算机,能机械化地处理数据。后来他们更开创了第一家制造电子计算机的公司——国际商业机器公司[简称IBM]。
20世纪以来,电子技术与数学得到充分的发展,电子技术的改进,为计算机提供了物质上的基础,而数学的发展对设计及研制新型的计算机有很大的帮助。

1941年,德国的楚泽采用了继电器,制成了第一部通用程序控制计算机,实现了100多年前巴贝奇的理想。1944年,美国的艾肯亦以同一方法制成了一台程序控制自动数字计算机。

20世纪初,电子管的出现,使计算机的改革有了新的发展,并由于二次大战的迫切的军事需要,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机——“电子数字积分仪与计算机”[ENIAC],由J‧W莫利和J‧P‧埃克特等主要设计,而J‧冯‧诺伊曼亦曾参与改进工作。ENIAC使用了18000个电子管,占地170平方米,功率150千瓦。

在ENIAC产生之前,英国的A‧M图灵已提出了“理想计算机”的理论,并探讨了制造通用数字计算机的可能性。1943年实际上制造出破译密码的计算机,但由于军事保密,外人未知其详。

电子计算机[又称电脑]在40多年得到高速的发展,其使用的元件亦已经历了四代的变化。包括第一代的电子管、第二代的晶体管、第三代的集成电路、及第四代的大规模集成电路。

1983年底,中国制造了亿次“银河”计算机,这标志着中国已进入研制巨型机的行列。

现在,电子计算机的功能已不止是一种计算工具,它已渗入了人类的活动领域,并改变着整个社会的面貌,使人类社会迈入一个新的阶段。

‘捌’ 数学家是如何计算出π的

纵观π的计算方法,在历史上大概分为实验时期、几何法时期、解析法时期和电子计算机计算法几种。我们都知道圆周率(Pi)是圆的周长与直径的比值,一般用希腊字母π表示,是一个在数学及物理学中普遍存在的数学常数。

2011年10月16日,日本长野县饭田市公司职员近藤茂利用家中电脑将圆周率计算到小数点后10万亿位,刷新了2010年8月由他自己创下的5万亿位吉尼斯世界纪录。56岁的近藤茂使用的是自己组装的计算机,从10月起开始计算,花费约一年时间刷新了纪录。

‘玖’ 求算术起源至今的发展史 先中国再外国 一一列举

我国数学在世界数学发展史上,有它卓越的贡献。早在远古时代,人们就用绳结表示事物的多少,在彩陶中绘有大量的直线、三角、圆、方、菱形、五边形、六边形等对称图案,在房屋遗址的基地上,亦发现几何图形,表明远古的人们在一定程度上已经具有数和形的概念。

在新石器时期的彩陶钵上,有多种刻画符号,其中丨、、、×、+等,很可能是我国最早的记数符号。产生文字之后,在殷商的甲骨文中出现了记数的专用文字和十进制记数法,并且运用规和矩作为简单的绘图和测量工具。《前汉书·律历志》记载了用竹棍表示数和计算的方法,称为算筹和筹算。在春秋早期乘法口诀被称为“九九”歌,已经成为很普通的知识。

春秋战国时期,学术繁荣,产生了相当精彩和可贵的数学思想;公元前6世纪,已经有了关于简单体积和比例分配问题的算法,在《考工记》中记载了分数和角度的资料;到秦始皇时,统一了度量衡,并且基本上采用了十进制的度量单位,在《墨经》中提出了几何名词的定义和几何命题等。《杜忠算术》和《许商算术》是最早的数学专着,但这两部书都失传了。至今仍保留的古代数学专着是《算数书》,全书共有60多个小标题、90多个题目,书中内容涉及了整数和分数的四则运算、比例问题、面积和体积问题等、并且含有“合分”、“少广”等数学思想。

大约公元前1世纪完成了《周髀算经》(书中大部分内容于公元前7到6世纪完成),书中记述了矩的用途、勾股定理及其在测量上的应用,相似直角三角形对应边成比例的定理、开平方问题、等差级数问题,应用古“四分历”计算相当复杂的分数运算等,此书为重要的宝贵文献。

古代数学的着名着作是《九章算术》,大约成书于公元1世纪东汉初年,全书列举了246个数学问题及解决问题的方法。共有九章:第一章“方田”介绍土地面积的计算、含有正方形、矩形、三角形、梯形、圆、环等面积公式,弓形面积和球形表面积的近似公式,还有分数四则运算法则、约分、通分、求最大公约数等方法;第二章“粟米”介绍了各种粮食折算的比例问题,及解比例的方法,称为“今有术”;第三章“衰(Cuǐ)分”介绍了按等级分配物资或按一定标准摊派税收的比例分配问题、等差数列和等比数列问题等;第四章“少广”介绍了已知正方形面积或正方体体积,求边长或棱长的开平方或开立方的方法,已知球的体积求直径的问题等;第五章“商功”介绍了立体体积计算,包括长方体、棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台、楔形体等体积的计算公式;第六章“均输”介绍了计算按人口多少、物价高低、路程远近等条件,合理摊派税收、民工的正比、反比、复比例、等差级数等问题;第七章“盈不足”介绍了盈亏类问题的算法;第八章“方程”介绍了一次联立方程问题,引入了负数的概念,及正负数的加减法则;第九章“勾股”介绍了勾股定理的应用和简单的测量问题,其后,历史上着名数学家刘徽、祖冲之、李淳风、贾宪等,都曾经深入研究和注释过《九章算术》并且提出许多新的概念和新的方法。在诸如勾股定理的证明、重差术、割圆术、圆周率近似值、球的体积公式、二次和三次方程的解法。同余式和不定方程的解法等方面做出了重要的新贡献。

我国古代数学专着有《勾股圆方图注》、《九章算术注》、《孙子算经》、《五经算术》、《缀术》等。特别应该指出的是,刘徽在《九章算术注》中对《九章算术》的大部分数学方法作了严密的论证,对于一些数学概念提出了明确的解释,为中国数学发展奠定了坚实的理论基础。祖冲之在《缀术》中得出了比刘徽所提出的值更精密的圆周率,成为举世公认的重大成就。贾宪在《黄帝九章算法细草》中提出的“开方作法本源”图和增乘开方法,以及《孙子算经》中的“孙子问题”,《张邱建算经》中的“百鸡问题”、珠算盘和珠算术等等,均在世界数学发展史上有深远影响。 大约在3000年以前中国已经知道自然数的四则运算,这些运算只是一些结果,被保存在古代的文字和典籍中。乘除的运算规则在后来的“孙子算经”(公元三世纪)内有了详细的记载。中国古代是用筹来计数的,在我们古代人民的计数中,己利用了和我们现在相同的位率,用筹记数的方法是以纵的筹表示单位数、百位数、万位数等;用横的筹表示十位数、千位数等,在运算过程中也很明显的表现出来。“孙子算经”用十六字来表明它,“一从十横,百立千僵,千十相望,万百相当。”
和其他古代国家一样,乘法表的产生在中国也很早。乘法表中国古代叫九九,估计在2500年以前中国已有这个表,在那个时候人们便以九九来代表数学。现在我们还能看到汉代遗留下来的木简(公元前一世纪)上面写有九九的乘法口诀。
现有的史料指出,中国古代数学书“九章算术”(约公元一世纪前后)的分数运算法则是世界上最早的文献,“九章算术”的分数四则运算和现在我们所用的几乎完全一样。
古代学习算术也从量的衡量开始认识分数,“孙子算经”(公元三世纪)和“夏候阳算经”(公元六、七世纪)在论分数之前都开始讲度量衡,“夏侯阳算经”卷上在叙述度量衡后又记着:“十乘加一等,百乘加二等,千乘加三等,万乘加四等;十除退一等,百除退二等,千除退三等,万除退四等。”这种以十的方幂来表示位率无疑地也是中国最早发现的。
小数的记法,元朝(公元十三世纪)是用低一格来表示,如13.56作1356 。在算术中还应该提出由公元三世纪“孙子算经”的物不知数题发展到宋朝秦九韶(公元1247年)的大衍求一术,这就是中国剩余定理,相同的方法欧洲在十九世纪才进行研究。
宋朝杨辉所着的书中(公元1274年)有一个1—300以内的因数表,例如297用“三因加一损一”来代表,就是说297=3×11×9,(11=10十1叫加一,9=10—1叫损一)。杨辉还用“连身加”这名词来说明201—300以内的质数。
(二)属于代数方面的材料
从“九章算术”卷八说明方程以后,在数值代数的领域内中国一直保持了光辉的成就。
“九章算术”方程章首先解释正负术是确切不移的,正象我们现在学习初等代数时从正负数的四则运算学起一样,负数的出现便丰富了数的内容。
我们古代的方程在公元前一世纪的时候已有多元方程组、一元二次方程及不定方程几种。一元二次方程是借用几何图形而得到证明。 不定方程的出现在二千多年前的中国是一个值得重视的课题,这比我们现在所熟知的希腊丢番图方程要早三百多年。具有x3+px2+qx=A和x3+px2=A形式的三次方程,中国在公元七世纪的唐代王孝通“缉古算经”已有记载,用“从开立方除之”而求出数字解答(可惜原解法失传了),不难想象王孝通得到这种解法时的愉快程度,他说谁能改动他着作内的一个字可酬以千金。
十一世纪的贾宪已发明了和霍纳(1786—1837)方法相同的数字方程解法,我们也不能忘记十三世纪中国数学家秦九韶在这方面的伟大贡献。
在世界数学史上对方程的原始记载有着不同的形式,但比较起来不得不推中国天元术的简洁明了。四元术是天元术发展的必然产物。
级数是古老的东西,二千多年前的“周髀算经”和“九章算术”都谈到算术级数和几何级数。十四世纪初中国元代朱世杰的级数计算应给予很高的评价,他的有些工作欧洲在十八、九世纪的着作内才有记录。十一世纪时代,中国已有完备的二项式系数表,并且还有这表的编制方法。
历史文献揭示出在计算中有名的盈不足术是由中国传往欧洲的。
内插法的计算,中国可上溯到六世纪的刘焯,并且七世纪末的僧一行有不等间距的内插法计算。
十四世纪以前,属于代数方面许多问题的研究,中国是先进国家之一。
就是到十八,九世纪由李锐(1773—1817),汪莱(1768—1813)到李善兰(1811—1882),他们在这一方面的研究上也都发表了很多的名着。
(三)属于几何方面的材料
自明朝后期(十六世纪)欧几里得“几何原本”中文译本一部分出版之前,中国的几何早已在独立发展着。应该重视古代的许多工艺品以及建筑工程、水利工程上的成就,其中蕴藏了丰富的几何知识。
中国的几何有悠久的历史,可靠的记录从公元前十五世纪谈起,甲骨文内己有规和矩二个字,规是用来画圆的,矩是用来画方的。
汉代石刻中矩的形状类似现在的直角三角形,大约在公元前二世纪左右,中国已记载了有名的勾股定理(勾股二个字的起源比较迟)。
圆和方的研究在古代中国几何发展中占了重要位置。墨子对圆的定义是:“圆,一中同长也。”—个中心到圆周相等的叫圆,这解释要比欧几里得还早一百多年。
在圆周率的计算上有刘歆(?一23)、张衡(78—139)、刘徽(263)、王蕃(219—257)、祖冲之(429—500)、赵友钦(公元十三世纪)等人,其中刘徽、祖冲之、赵友钦的方法和所得的结果举世闻名。
祖冲之所得的结果π=355/133要比欧洲早一千多年。
在刘徽的“九章算术”注中曾多次显露出他对极限概念的天才。 在平面几何中用直角三角形或正方形和在立体几何中用锥体和长方柱体进行移补,这构成中国古代几何的特点。
中国数学家善于把代数上的成就运用到几何上,而又用几何图形来证明代数,数值代数和直观几何有机的配合起来,在实践中获得良好的效果.
正好说明十八、九世纪中国数学家对割圆连比例的研究和项名达(1789—1850)用割圆连比例求出椭圆周长。这都是继承古代方法加以发挥而得到的(当然吸收外来数学的精华也是必要的)。

(四)属于三角方面的材料
三角学的发生由于测量,首先是天文学的发展而产生了球面三角,中国古代天文学很发达,因为要决定恒星的位置很早就有了球面测量的知识;平面测量术在“周牌算经”内已记载若用矩来测量高深远近。

刘徽的割圆术以半径为单位长求圆内正六边形,十二二边形等的每一边长,这答数是和2sinA的值相符(A是圆心角的一半),以后公元十二世纪赵友钦用圆内正四边形起算也同此理,我们可以从刘徽、赵友钦的计算中得出7.5o、15o、22.5o、30o、45o等的正弦函数值。

在古代历法中有计算二十四个节气的日晷影长,地面上直立一个八尺长的“表”,太阳光对这“表”在地面上的射影由于地球公转而每一个节气的影长都不同,这些影长和“八尺之表”的比,构成一个余切函数表(不过当时还没有这个名称)。

十三世纪的中国天文学家郭守敬(1231—1316)曾发现了球面三角上的三个公式。 现在我们所用三角函数名词:正弦,余弦,正切,余切,正割,余割,这都是我国十六世纪已有的名称,那时再加正矢和余矢二个函数叫做八线。

在十七世纪后期中国数学家梅文鼎(1633—1721)已编了一本平面三角和一本球面三角的书,平面三角的书名叫“平三角举要”,包含下列内容:(1)三角函数的定义;(2)解直角三角形和斜三角形;(3)三角形求积,三角形内容圆和容方;(4)测量。这已经和现代平面三角的内容相差不远,梅文鼎还着书讲到三角上有名的积化和差公式。十八世纪以后,中国还出版了不少三角学方面的书籍。

‘拾’ 计算方式的发展

计算的历史渊远流长,是人类文明的重要组成部分。计算方式随着人类社会的不断进步而不断向前发展,从“手工计算”到“机械计算”,再到“电子计算”,其计算能力是不断增强的,并且每种计算方式都与其时代特点相吻合,在人类生产力水平低下的时期,计算需要以手工的方式来完成,之后,随着生产力的发展,工业时代的到来,机械计算逐步的代替了手工计算,差分器等的发明,机械技术的发展,推进计算进入了机械时代。当人类将电作为生产劳动的主要动力时,电子计算也就应运而生了。
总的来说,人类社会是在不断发展进步的,人类对计算的追求是越来越快,越来越精确有效,手工计算、机械计算已无法满足全部需要,当计算到达了电子方式之后,其计算的复杂程度已是人类自身所无法完成的,然而人类依然在追求、探索。随着科学工程技术的高速发展,对于计算技术提出了愈来愈高的要求,迫切需要处理大量二维和三维数据,如天气预报、核研究、结构工程以及一切包含大量矩阵运算的问题。通常的电子计算机的设计依据于冯诺依曼的基本原理,即以时间上串行结构来减少互连数目。因此“瓶颈”效应,时钟歪斜,互连带宽和交叉干扰等固有限制使计算机的容量和运算速度的发展受到限制。光计算具有内察并行处理特性,高速、高容量和无交叉干扰的特点,已经成为突破当今电子计算机局限性的最有效途径之一。而随着生物技术的不断发展,人类尝试着制造生物芯片,企图以生物芯片来实现类似人脑的计算,从而完成一些更为复杂的、非定量的计算。

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