Számológép
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
A számológép egy, a számítások, számolások meggyorsítására szolgáló modern eszköz. A mai számológépek elsősorban a könnyű számítások elvégzésére alakították ki. Ezen felül ez a szerkezet sokkal inkább hordozható, mint az egyéb, számítások elvégzésére, azok eredményének felhasználására használt eszközök.
|-
|
|}
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Áttekintés
A közelmúltban még az abakuszokat és az összeadógépeket használták széleskörben.. Ezeken kívül a nagyon bonyolult matematikai műveletek elvégzéséhez matematikai táblázatokat használatak. A számításokat a számolók végezték, de az eredményeknél nagy volt a hibalehetőség. Csak papírt és tollat használtak a bonyolultabb műveletekhez.
Manapság sok üzem gyárt elektromos számológépeket, amelyeknek lényegesen szélesebb a funkciókínálata. Nem csak a tudásuk, hanem a méretük, és ezektől függően az áruk is széles skálán mozog.
[szerkesztés] Elektromos számológépek
A régi számológépek olyan nagyok voltak, mint a mai számítógépek. Az első számológépek eleinte asztali mechanikus gépek voltak, majd később ezeket felváltották az elektromechanikai asztali gépek, majd a tranzisztorral működő kis méretű szerkezetek, végül az integrált áramkörrel szereltek váltották fel ezeket. A mai számológépek tenyérméretű, mikroelektronikával szerelt szerkezetek.
[szerkesztés] Egy alap számológép
A számológépek bonyolultságát mutatja annak összetettsége. A mai mindennapos használatra készített gépek, amiket el lehet vinni vásárolni, hogy ellenőrizzük a fizetendő összeget, a következő alkatrészeket tartalmazza:
- Energiaforrás, ami lehet ceruzaelem vagy napelem
- Kijelző felület, ami LED vagy LCD technológiával működik, és általában nyolc vagy tíz számjegy megjelenítésére alkalmas
- áramkörök
- billentyűzet, amely a következő gombokat tartalmazza:
- Nullától kilencig a tíz számjegyet
- A tizedes vesszőt
- Az egyenlőségjelet amivel befejezzük a műveletet
- A négy alapművelet (összeadás, kivonás, szorzás, osztás) jelét
- Egy Cancel (Mégse) billentyűt, hogy kitöröljük a jelenlegi számítást
- Be- és kikapcsoló gombot
- Egyéb alapfunkciókat, mint például a négyzetgyök és a százalék (%) jelét
- Fejlettebb készülékekben lehet memória, amit vissza lehet keresni, és az eredményére hivatkozni, ha szükséges.
Az 1980-as évek végétől egyre inkább az egyszerű műveleteket mobiltelefonon, vagy annak elődjén végezhetjük el.
[szerkesztés] Fejlett elektronikus számítógépek
Bonyolultabb tudományos számítások elvégzéséhez szükség lehet trigonometrikus, statisztikai és egyéb matematikai műveletek megbízható eredményeinek gyors interpretálására. A legfejlettebb számológépek képesek grafikus függvények megjelenítésére. Ezek a modellek már programozhatóak: a számológépek programjai között megtalálhatók az algebrai egyenletek megoldására, a pénzügyi problémák kezelésére alkalmas függvények. Ezek a gépek már tíz számjegyig képesek számolni, illetve a képernyő teljes terjedelmét betöltő pontossággal adják meg a törtek tizedes alakban kapott értékét. Tudományos alakjukban 9,999999999×10ˇ99-ig képesek számot megjeleníteni. Ha ennél nagyobb számokkal akarunk számolni, például 100! (ejtsd: száz faktoriális) értékét akarjuk megtudni, a gép hibaüzenetet ír ki. Bonyolult feladat a memóriát ezekhez a nagy számokhoz igazítani ilyen kis készülékekben.
Szintén hibaüzenetet kapunk, ha érvénytelen, nem teljesíthető műveletet akarunk végrehajtani. Ilyen páldául a nulla (szám|nullával való osztás, vagy páros kitevőjű gyök vonása negatív számból. (A legtöbb számológép nem engedi meg a komplex számok használatát, de vannak olyan drága gépek amellyeknél van erre külön funkció. Vannak olyan gépek, amelyek a kétféle hibát különböző jelzésekkel tudatják. Ebben az esetben sem könnyű első ránézésre kideríteni, mi okozta a hibát.
Csak pár cég fejleszt számológépet. Ezek közé tartozik a Casio, Sharp, Hewlett-Packard, és a Texas Instruments
[szerkesztés] Használata az oktatásban
A legtöbb fejlett országban a diákok használnak számológépet iskolai munkájuk során. Voltak ezzel szemben ellenérzések, olyan indokkal, hogy így a diákokban nem fejlődnek ki az alapvető matematikai készségek. Vannak olyan oktatási tervek, amelyek szerint az első néhány évben, amíg készségszintre ki nem fejlődik a fejben, illetve írásban történő számolás, addig nem használhatnak a tanulók számológépet. Az oktatás egy másik felfogása szerint a matematika tanításának legnagyob feladata a problémamegoldó készségek kifejlesztése, illetve további fejlesztés.
Egy másik másik probléma lehet, ha a diákok csak a végeredmény leellenőrzéséhez használhatják a gépet, de ezzel szemben az az érv merült fel, hogy nagyon sokan még a legtriviálisabb számításokat is leellenőrzik, így viszont nagymértékben lassul a feladatmegoldás sebessége.
[szerkesztés] Egyéb gondok használat közben
A diákoknak tilos hibázni. A számológép használata több hibát rejt magában. Ilyen például, ha a gép beállítása miatt csak bizonyos, például egész, értékre kerekített eredményt ad meg, és a tanuló ezt újra beütve számol tovább. Egyéb hibalehetőség továbbá a helyiérték téves megállapítása, illetve a tizedes vessző figyelmen kívül hagyása vagy összetévesztése az áttekinthetőséget segítő ezres tagolópontokkal.
A legtöbb mindennapi használatra készült számológép csak bizonyos határon belül pontos. Van egy helyiérték, aminél pontosabb számításoknál elkerülhetetlenül hiba lép fel. Ez leegyszerűsíti a számításokat, de hatványzottan is jelentkezhet a valós eredménytől való eltérés. Ilyen például, ha az adott számot hatványozzuk. A hiba nagysága a kitevőtől függ. Ezen kívül lehetséges olyan hiba is, amikor a számológép például 51,99999999-et ad eredményül, pedig a pontos eredmény kereken 52. Ezen kívül vannak olyan számológépek, amelyek figyelmen kívül hagyják a műveleti sorrendet.
Vannak olyan számok, mint például a 2/3, amelynek nem lehet kiírni a pontos értékét tizedestört alakban. Ilyenkor a számológép a kerekítési szabályok figyelembevételével egy kerekített összeget fog megadni. Vannak viszont olyan számok, amelyeket nehéz felismerni tizedestör alakban. Ilyen például a 0, 14285714... Ennek a pontos értéke lehet az 167. Közönséges törtekkel számolni kicsit kényelmetlenebb.
[szerkesztés] Számológép vs. számítógép
A két technológia közötti legjelentőseb eltérés, hogy a számológépek kettes számrendszerbe átkódolt tizes számrendszerbeli számokkal dolgoznak, míg a számítógépekben már eleve kettes számrendszerben vannak az adatok. A másik nagy különbségé a két termék piacán figyelhető meg. Míg a számológépeknél elsősorban az árat nézik a két hasonló komplexitású feladat elvégzésére képes gép között, addig a számítógépeknél a gyorsaság a legfontosabb szempont. A számológépek sebességének egyik legfontosabb változója az, milyen gyorsan tudja a felhasználó bevinni a feladatot. Így a számológépek gyártói megpróbálják minimalizálni a csipbe beépített függvények számát, és a csip ezek kombinációjával számítja ki a különböző műveletek végeredményeit.
Például a számológépek a lebegőpontos számítás helyett ROM-ba kódolják az információt, így a trigonometrikus problémák megoldásához a Volder algoritmust használják, mivel az nem igényel lebegőpontos helyet.
A személyi számítógépek és a PDA rengeteg számítási módszert kínál fel. Ezek közül néhány:
- Rengeteg program létezik, hogy segítse a számítások elvégzését. Vannak egyszerű számításokra alkalmasak, és vannak olyanok, amelyek a számítások széles skálájával boldogulnak. Az utóbbiak közé tartozik a Microsoft Calculator. a bonyolultabb táblázatkezelő programok, mint az Excel és az OpenOfice.org Calc nevű alkalmazása.
- Számítógépes algebrai programok, mint a Mathematica, a Matle vagy a Matlab képesek mesterszintű feladatok végrehajtására. Ezek már kezelik a vektorokat, pivotálnak, 3 dimenziós függvényeket képesek megjeleníteni, magasabb fokú egyenleteket megoldani. A számokat betűkkel helyettesítve megadják az adott probléma (például egyenlet) általános megoldását.
- A HTML és a JavaScript nyelvekkel is lehet programokat írni ilyen feladatra.
- Vannak olyan oldalak az interneten, amelyek elvégzik a matematikai feladatot és a megoldást visszaküldik a felhasználó számítógépére.
[szerkesztés] Rövidítések
- A alfa mód
- ALG algebrai mód
- AMRT amortizáció
- APD automatikus kikapcsolás (A Texas Instruments gépei öt perc után kikapcsolnak
- BIN kettes számrendszerben a szám
- C törlés
- CE bejegyzés törlése
- CMPD kamatos kamat
- CNVR kamatkonverter
- D dátum (megmutatja az aktuális dátumot
- DEG fok
- DMS fok, szögperc, szögmásodperc
- DRG fok, radián, újfok
- E hiba
- ENG 1000 hatványaival számol
- EXP exponenciális alak
- FLO normálalak
- GPM nettó határprofit (kiszámítja egy termék eladási árát és a rajta realizálható nyereséget vagy veszteséget)
- HEX megadja a szám hexadecimális (tizenhatos számrendszerbe átírt) alakját
- HYP hiperbólikus funkció
- IC megadja, hogy egy adott billentyű hányszor került leütésre egy megadott idő alatt
- LOG logaritmus
- LS
- M- törlés a memóriából
- M+ hozzáadás a memóriához
- MC memória törlése
- MDY hónap-nap-év
- MR memória visszahívása
- MRC memória visszahívása
- MS
- MU
- OCT nyolcas számrendszerben megadja a z adott értéket
- P nyomtatási mód
- RS
- S
- SMPL kamatszámítás
- STO elmentés memóriában
- STR elmentés memóriában
- TVM a pénz időértéke
[szerkesztés] Története
[szerkesztés] A kezdetek: Az abakusz
Az első, a számítási feladatot megkönnyítő eszköz az abakusz volt. Fa kereten fémrudakon golyókat lehet húzni. Sokkal régebbi, mint az arab számrendszer. Régen elterjedt volt mindenhol, de ma már csak Kínában használják a kereskedők.
[szerkesztés] A 17. század
1623-ban Wilhelm Schickard építette az első automatikus számológépet, aminek a számoló óra nevet adta. 22 évvel később, 1645-ben Blaise Pascal francia filozófus megalkotta a később Pascaline néven ismertté vált szerkezetet, amit 1799-ig használtak az adók kiszámításához. A német filozófus, Leibniz Calculus ratiocinatort.
[szerkesztés] A 19. század
Charles Babbage létrehozta azt a rendszert, ami alapján a mai programozható számítógépek működnek. de amit megépített, túl nehéz volt ahhoz, hogy működtetni lehetett volna.
[szerkesztés] 1930-1970
Az 1930.as évektől az 1970-es évekig a mechanikus számológépek uralták a piacot. A legnagyobb gyártók közé tartozott a Friden, a Monroe és az SCM/Marchant. Ezeket a szerkezeteket motor hajtotta. Az összeadás és a kivonás az egyszerű összeadógépek mintáján működött, de a szorzás csak ismételt összeadás, az osztás pedig ismételt kivonás útján volt megvalósítható. A kézi meghajtású eszközöket, mint amilyen például az 1948-as fejlesztésű Curta, az 1970-es évek végéig használatban voltak.
1954-ben az IBM bemutatott egy nagy, csak tranzisztorokkal dolgozó számológépet, és 1957-ben piacra dobták az első kereskedelmi példányt. (IBM 608) 1961 elején, megcsinálták az első, teljesen elektromosan működő számológépét, a Bell Punch/Sumlock Comptometer ANITA (A New Inspiration To Arithmetic) Mk.VII-etA gépben talált hibákat szeptemberre kijavították, és kijött az űj, sokkal hatékonyabb változat, a Mark VIII. Ez volt a legjobb számológép egészen 1953-ig, mikor
|
|
|
|
Based on work by