Перш ніж досягти сучасного рівня

Перш ніж досягти сучасного рівня, обчислювальна техніка пройшла тривалий шлях розвитку.

Домеханічний період розпочався дуже давно, щойно люди навчилися рахувати на пальцях. Якщо предметів, які потрібно порахувати, було багато, замість пальців використовували невеличкі камінці. З них складали пірамідки, зазвичай із 10 камінців (за кількістю пальців на руці).

Розвиток держав Європи та Азії і посилення торговельних зв'язків між ними призвело до необхідності створення пристрою, що полегшує підрахунки при здійсненні торгових угод і зборі податків. В результаті було створено пристрій Абак, відомий практично у всіх народів.

Перший переносний обчислювальний інструмент абак з’явився у Вавилоні (приблизно VI століття до н.е.). Древньогрецький абак (дошка або "саламінська дошка" по імені острова Саламін в Егейському морі) представляв собою посипану піском дощечку. На піску проходили бороздки, на яких камінчиками позначалися числа. Одна бороздка відповідала одиницям, друга - десяткам і т.д. Якщо в якійсь борозді при рахунку набиралося більше 10 камінчиків, їх знімали і добавляли один камінчик в наступному розряді. Римляни удосконалили абак, перейшовши від дерев’яних досок, піску і камінчиків до мраморних дошок з виточеними жолобками і мраморними кульками.

В Китаї рахівниця суан-пан складалася із дерев’ної рамки, разділеної на верхні та нижні секції. Палочки відповідають колонкам, а бусинки числам. У китайців в основі підрахунків була не десятка, а п’ятірка. Вона разділена на дві частини: в нижній частині на кожному ряду розміщалося по 5 кісточок, в верхній частині - по дві. Таким чином, для того щоб виставити на цій рахівниці число 6, ставили спочатку кісточку, що відповідала п’ятірці, і потім доповнювали одну в розряд одиниць. В Японии цей же пристрій для підрахунків носив назву серобян.

В Росії довгий час рахували кісточками, що розкладувалися в кучки. Приблизно з XV століття став поширюватися "дощатий рахунок", завезений, очевидно, західними купцями разом з різним товаром і текстилем. "Дощатий рахунок" майже не відрізнявся від звичайної рахівниці і являв собою рамку з закріпленими горизонтальними мотузками, на яких були нанизані просвердлені сливові або вишневі кісточки.

Добре пристосований до виконання операцій додавання і віднімання, абак виявився недостатньо ефективним пристроєм для виконання операцій множення і ділення. Тому відкриття логарифмів і логарифмічних таблиць Дж. Непером на початку XVII ст., дозволили замінювати множення і ділення відповідно складанням і відніманням. Це стало наступним великим кроком в розвитку обчислювальних систем домеханічного періоду.

Першим пристроєм для виконання множення був набір дерев'яних брусків, відомих як палички Непера. На такому наборі з дерев'яних брусків була розміщена таблиця множення.

У 1630 році англійці Уїльям Отред і Річард Деламейн винайшли логарифмічну лінійку незалежно один від одного.

Конструкція лінійки збереглася в основному до наших днів. Обчислення за допомогою логарифмічної лінійки проводяться просто, швидко, але приблизно і вона не годиться для точних, наприклад фінансових розрахунків. Але вона, поза сумнівом, є вінцем обчислювальних інструментів домеханічного періоду.

1 Домеханіческій період

1.1. Рахунок на пальцях

Рахунок на пальцях, безсумнівно, самий древній і найбільш простий спосіб обчислення. Виявлена ​​в розкопках так звана "вестоніцкая кістка" з карбами, залишена стародавньому людиною ще 30 тис. років до нашої ери, дозволяє історикам припустити, що вже тоді предки сучасної людини були знайомі з зачатками рахунку. У багатьох народів пальці рук залишаються інструментом рахунки і на більш високих щаблях розвитку. До числа цих народів належали і греки, що зберігають рахунок на пальцях як практичного засобу дуже довгий час. 

1.2. Рахунок на каменях

Щоб зробити процес рахунку більш зручним, первісна людина почала використовувати замість пальців невеликі камені. Він складав з каменів піраміду і визначав, скільки в ній каміння, але якщо кількість велике, то підрахувати кількість каменів на-віч важко. Тому він став складати з каменів більше дрібні піраміди однакової величини, а через те що на руках десять пальців, то піраміду становили саме десять каменів. 

1.3. Рахунок на Абака

За часів найдавніших культур людині доводилося розв'язувати задачі, пов'язані з торговельними розрахунками, з обчисленням часу, з визначенням площі земельних ділянок і т.д. Зростання обсягів цих розрахунків призводили навіть до того, що з однієї країни в іншу запрошувалися спеціально навчені люди, добре володіли технікою арифметичного рахунку. Тому рано чи пізно повинні були з'явитися пристрої, що полегшують виконання повсякденних розрахунків.  Так в Стародавній Греції і в Стародавньому Римі були створені пристрої для рахунку, звані абак (від грецького слова abakion - "дощечка, покрита пилом"). Абак називають також римськими рахунками. Обчислення на них проводилися шляхом переміщення рахункових кісток і камінчиків (Калькулят) у смужкових поглибленнях дощок з бронзи, каменя, слонячої кістки, кольорового скла. У своїй примітивній формі абак був дощечку (пізніше він прийняв вид дошки, розділеної на колонки перегородками). На ній проводилися лінії, які розділяли її на колонки, а камінчики розкладалися в ці колонки за тим же позиційному принципом, за яким кладеться число на наші рахунки. Ці рахунки збереглися до епохи Відродження.  У країнах Стародавнього Сходу (Китай, Японія, Індокитай) існували китайські рахунки. На кожній нитки або дроту у цих рахунках було по п'ять і по дві кісточки. Рахунок здійснювався одиницями і п'ятірками.  У Росії для арифметичних обчислень застосовувалися російські рахунки, що з'явилися в 16 столітті, але подекуди рахівниці можна зустріти і сьогодні. 

1.4. Палички Непера

Першим пристроєм для виконання множення був набір дерев'яних брусків, відомих як палички Непера. Вони були винайдені шотландцем Джоном Непер (1550-1617гг.). На такому наборі з дерев'яних брусків була розміщена таблиця множення. Крім того, Джон Непер винайшов логарифми. 

1.5. Логарифмічна лінійка

Розвиток пристосувань для рахунку йшло в ногу з досягненнями математики. Незабаром після відкриття логарифмів у 1623 р. була винайдена логарифмічна лінійка.  У 1654 р. Роберт Біссакар, а в 1657 р. незалежно С. Патрідж (Англія) розробили прямокутну логарифмічну лінійку - це рахунковий інструмент для спрощення обчислень, за допомогою якого операції над числами замінюються операціями над логарифмами цих чисел. Конструкція лінійки збереглася в основному до наших днів.  Логарифмічної лінійки судилося довге життя: від 17 століття до нашого часу. Обчислення за допомогою логарифмічної лінійки проводяться просто, швидко, але приблизно. І, отже, вона не годиться для точних, наприклад фінансових, розрахунків.