Том 15. От абака к цифровой революции. Алгоритмы и вычисления

Том 15. От абака к цифровой революции. Алгоритмы и вычисления

Авторы:

Жанры: Научпоп, Математика

Циклы: не входит в цикл

Формат: Полный

Всего в книге 42 страницы. Год издания книги - 2014.

Алгоритмы управляют работой окружающих нас электронных устройств, благодаря которым становится возможным существование нашего удивительного цифрового мира.

По сути, компьютерная программа — не более чем алгоритм, составленный на языке, понятном компьютеру. Однако царствование алгоритмов в вычислительной технике — лишь краткий эпизод долгой и интересной истории, которая началась вместе с зарождением вычислений. В этой книге рассказывается история алгоритмов, а также описываются важнейшие особенности вычислений и вычислительной техники, начиная от первых счетных палочек и заканчивая компьютерами, без которых невозможно представить современный мир.

Читать онлайн Том 15. От абака к цифровой революции. Алгоритмы и вычисления


Предисловие

Алгоритм — это способ автоматизации вычислений, который позволяет получить определенный результат на основе исходных данных и посредством выполнения действий в заданном порядке за конечное число этапов. Следовательно, алгоритм позволяет решить не одну конкретную задачу, а целый ряд задач одного класса, то есть задач с похожими условиями, вне зависимости от исходных данных. На бытовом уровне алгоритмом можно считать формулу. Таким образом, алгоритм — это математический инструмент, но само его определение подсказывает, почему алгоритмы стали основой информатики.

Алгоритмы управляют работой окружающих нас электронных устройств, благодаря которым становится возможным существование нашего удивительного цифрового мира. По сути, компьютерная программа — не более чем алгоритм, составленный на языке, понятном компьютеру. Однако царствование алгоритмов в вычислительной технике — лишь краткий эпизод долгой и интересной истории, которая началась тогда, когда зародились вычисления.

Вычисления и технологии связаны между собой с древних времен. Вычислительные инструменты всегда были продуктом технологий и способов счисления, которые использовались в тех или иных культурах в тот или иной период. Древнеегипетские методы вычислений и римские устройства для счета, например абак, подчинялись правилам вычислений, которые были приняты в этих культурах. Это влияние было взаимным: римская система счисления сохранилась вплоть до Средних веков благодаря широкому применению абака. Аналогичным образом использование бумаги способствовало распространению арабских цифр. Венцом этой эволюции являются информатика и компьютеры, которые создавались с одной целью: разработать всё более и более мощные устройства для выполнения всё более и более сложных вычислений.

Число 71 прекрасно иллюстрирует эволюцию вычислений и их взаимосвязь с технологиями. Еще в Месопотамии и Древнем Египте предпринимались попытки вычислить 71 с помощью доступных в то время приспособлений. Были получены удивительные результаты: уже Архимед в III веке до н. э. рассчитал приближенное значение 71 с невероятно малой погрешностью в 0,002. С развитием информатики вычислялись всё новые и новые знаки 71: в настоящее время известно несколько триллионов знаков этого числа. Были созданы алгоритмы, позволяющие вычислить любой отдельный знак числа 71.

В этой книге рассказывается история алгоритмов и вычислений, а также описываются важнейшие особенности вычислений и вычислительной техники, начиная от первых счетных палочек и заканчивая компьютерами, без которых невозможно представить современный мир. Эта удивительная история помогает нам понять, почему мир, в котором мы живем, выглядит именно так.

Глава 1

Начало эпохи вычислений. Позиционные системы счисления

Методы вычислений развивались на протяжении многих тысяч лет.

Этот процесс изначально проходил очень медленно, и ему предшествовало развитие систем счисления. Подобно многим другим проявлениям культуры, вычисления и системы счисления возникли в разных частях Земли. Изначально они не были связаны между собой, но затем широко распространились и оказали взаимное влияние друг на друга. Различные системы счисления были известны в Месопотамии, Древнем Египте, Древней Греции, Риме, Индии и других государствах. Им на смену пришли арабские цифры и позиционная система счисления, появление которой произвело переворот, сравнимый с тем, что произвела теория Коперника в астрономии.


Происхождение систем счисления

Цифры и системы счисления появились в древности. У разных культур они различались, а где-то, например у амазонского народа пирахан, цифры отсутствовали вовсе.

Старейшие свидетельства использования чисел — кости с отметками, найденные на археологических раскопках. Древнейшая из подобных находок — кость бабуина, обнаруженная в горах Лебомбо африканского государства Свазиленд во время раскопок в 1973 году, возраст которой оценивается в 35 000 лет. На этой кости нанесено 29 отметок. Считается, что она использовалась для подсчета фаз луны; возможно также, что она применялась в качестве календаря менструального цикла. Эта кость напоминает палочки, которые и поныне в ходу у бушменов Намибии.

Другое примечательное свидетельство — волчья кость, найденная в 1937 году в Вестонице (Моравия). На эту кость нанесено 55 отметок, объединенных в пять групп по пять отметок. После отметки под номером 25 нанесена одна дополнительная. Эта кость является артефактом ориньякской культуры, а ее возраст — порядка 30000 лет. Поблизости от нее была найдена голова мраморной статуи Венеры.

Следующий выдающийся экземпляр — так называемая кость Ишанго, найденная в Конго в 1960 году, возраст которой оценивается не менее чем в 20000 лет.



Кость Ишанго, одно из древнейших доказательств использования чисел, хранится в Королевском институте естественных наук в Бельгии.


Существует две теории, описывающие происхождение чисел, которые также объясняют, какие числа появились первыми — количественные (один, два, три) или порядковые (первый, второй, третий). Согласно более популярной теории, числа возникли потому, что требовалось подсчитывать предметы, поэтому сначала появились количественные числа, а затем — порядковые.


С этой книгой читают
Измерения и меры

Наша жизнь немыслима без измерений. Торопясь куда-либо, мы смотрим на часы, чтобы определить время; почувствовав недомогание, «ставим градусник» — измеряем температуру тела; покупая какой-нибудь товар, следим за стрелкой весов, то есть также производим измерение. …наука изыскивает новые, более совершенные методы измерений. Например, изучив природу света, ученые стали применять световые лучи для точнейших измерений длины. По мере того как измерения становились все более сложными и многообразными, росла необходимость в едином учении, которое связывало бы различные методы измерений, давало им научную основу.


Пламенный насос. Естественная история сердца
Автор: Билл Шутт

Билл Шутт, зоолог, научный сотрудник Американского музея естественной истории и почетный профессор биологии Университета Лонг-Айленда (кампус LIU Post), рассказывает естественную историю сердца человека и других животных – захватывающую историю эволюции и научного прогресса. Книга состоит из трех частей и начинается с обзора животного мира, помогающего разобраться в анатомии сердца, его функциях и эволюции. Шутт раскрывает секреты сердец насекомых, лошадей, червей, жирафов, змей и ящериц; перед нашими глазами проходит вереница сердец – большие, маленькие, холодные и даже несуществующие.


Летопись электричества

Книга в легкой и доступной форме рассказывает об истории электротехники и немного касается самого начального этапа радиотехники. Автор дает общую картину развития знаний об электричестве, применения этих знаний в промышленности и технике. В книге содержится огромное количество материала, рисующего как древнейшие времена, так и современность с её проблемами науки и техники. В русской литературе — это первая попытка дать читателю систематическое изложение накопленных в течение веков фактов, которые представляют грандиозный путь развития учения об электричестве и его практического применения.


Дажьбог - прародитель славян

У наших далеких предков уже на самой заре истории был миф, и миф этот был столь всеобъемлющ, что пронизал почти все стороны материальной и духовной жизни и в конечном итоге сформировал уникальное мировоззрение. Миф этот был о Дажьбоге и о происхождении от него великого племени славян. Наши предки твердо знали, как и для чего рождены на Земле, каковы их истинная сущность и подлинное предназначение. Миф давал им целостную систему мирочувствования и указывал направление движения, наполнял жизнь высшим смыслом.


О нашем жилище

О нашем жилище. - М.: Стройиздат, 1987. - 176 с: ил. - (Науч.-попул. б-ка школьника). Эта книга - популярный иллюстрированный рассказ об истории архитектуры жилища от первых примитивных построек до современных систем массового жилищного строительства Архитектура жилого дома представлена как результат сложного взаимодействия естественных (климат, строительные материалы) и социальных (быт, культура, господствующая религия) факторов с четким отображением этапов поступательного движения истории Показаны различные формы народного зодчества и профессиональная архитектура жилища в разных регионах мира Для школьников, выбирающих профессию, и широкого круга читателей.


Сила обоняния. Как умение распознавать запахи формирует память, предсказывает болезни и влияет на нашу жизнь

Обоняние оказывает наиболее сильное влияние на наши эмоции по сравнению с другими чувствами и контролирует наше поведение значительнее, чем мы предполагаем. Нейробиолог, профессор анатомии Университета Квебека в Труа-Ривьере (Канада) Иоганнес Фраснелли доступно объясняет, каким образом тренировка обоняния влияет на мозг человека, как меняют наше обоняние тревога и депрессия, как связана потеря обоняния с нейрогенеративными заболеваниями, а также затрагивает ряд других любопытных тем – не только из области нейробиологии, анатомии и психологии, но и из сферы пищевых предпочтений жителей разных стран, открывая перед нами интереснейший мир запахов и ощущений. «Несмотря на то что мы обоняем всегда – собственно, мы воспринимаем запахи еще до рождения, – и несмотря на то что обоняние имеет непосредственную “проводную” связь с лимбической системой, а значит, с нашим чувственным миром, люди в большинстве своем считают обоняние наименее значимым из пяти чувств.


Культурно-историческая психология Выготского-Лурия

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Непостижимое (Онтологическое введение в философию религии)
Жанр: Философия

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Свадьба в Кучково, или Братья по оружию

ЮРИЙ (ГЕОРГИЙ) ВЛАДИМИРОВИЧ ДОЛГОРУКИЙ (1090–1157+). Родоначальник Владимиро-Суздальских великих князей. Сын Владимира Всеволодовича Мономаха. Кн. Ростовский и Суздальский в 1096–1149 гг. Кн. Переяславский в 1135 г. Вел. кн. Киевский в 1149–1151, 1155–1157 гг.



Поделиться мнением о книге