文 / 王哲然（清华大学高校高等院校科学研究科学研究史系）
司宏伟（清华大学高校高等院校科学研究科学研究史系博士研究生科学研究生后、“一点聪慧”展策展人）

当今人生道路路面活在由计算和数据信息信息内容编织的信息内容內容之网中。智能化化手机上上仿佛大家身体的一本人体人体器官，与大家的本人个人行为与生活起居紧密联系地连接在一起。
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可是，大伙儿常常忘记，手机上上本质上可是是一台具有通信操纵控制模块的微型计算机。无论是发送邮件息、拍照片，还是玩游戏，对于手机上上去讲，只不过是是在推行一连串序号程序的计算整个过程。大伙儿更十分非常容易遗忘的此外一个基本事实是：大家的计算本人个人行为具有悠久的历史时间時间。自文明行为个人行为面世迄今，数据信息信息内容计算和信息内容內容处理从始至终是社会发展发展趋势运作和发展趋势发展趋势的基本规定，不断驱动器器着计算专用型专用工具和技术性性的迭代更新升级。从某类角度来说，计算技术性性史就是一部浓缩的文明行为个人行为发展趋势发展趋势史。

“一点聪慧——计算器械历史时间時间展”现场。

有因为此，清华大学高校高等院校科学研究科学研究历史时间历史博物馆与合肥市市子木园历史时间历史博物馆[1]合作公布的“一点聪慧——计算器械历史时间時间展”[2]（以下统称“一点聪慧”展）于2020年九月份在清华大学高校高等院校科学研究科学研究历史时间历史博物馆开展。展览会会依据三个主题风格设计风格控制模块和80件在物件方历史时间時间上相当关键的计算器械，展现了大家计算观念与专用型专用工具演化的艰辛历史时间時间，呈现了计算主题风格主题活动对大家生活起居方法和全世界图景的难以忘怀伤害。十分非常值得一提的是，与目前流行的大部分分高新科技高新科技展览会会不一样，本次展览会会显出了高新科技高新科技宝贵珍贵文物的个人行为行为主体危害力，八成以上的展览会品为历史时间時间产品原件。若产品确已不存或无法获得，才选用复原科学研究科学研究的方式，应用复原实体线实体模型多方面面呈现。这种策展设计构思也体现了清华大学高校高等院校科学研究科学研究历史时间历史博物馆“科学研究科学研究优先选择挑选、本人个人收藏为本”的建馆关键核心理念。
策展终究不一样于著书立说，想让宝贵珍贵文物“张口发言”，仅有依据对展览会品合理的房间内室内空间摆置和文字说明，来传输宝贵珍贵文物的技术专业专业知识內涵和科学研究科学研究者的思考，以勾起观众们们的好奇心心心和进一步探索的欲望。经历持续阐述，策展精锐精英团队最终管理决策选用“以历史时间時间数字时钟頻率为干，以功效基本概念为叶”的布展逻辑性性。具体来说，即在整体展线的设计方案计划方案上，以计算器械由简单到复杂的时间发展趋势发展趋势全过程为案子案件线索，将展览会会分为三个控制模块：“运筹——古时候候的手动式式计算专用型专用工具”“机巧——近代的机械设备机器设备计算机器设备”和“掣电——当今的电子器件器件计算设备机器设备”。在每个控制模块（十分是第一、第二控制模块）中，展览会品的分类则已不依据用时顺序，仅仅根据计算专用型专用工具不一样的造就创造发明逻辑性性和基本概念多方面面组织。策展精锐精英团队希望依据那般的有效合理布局，让观众们们品牌形象化地把握计算器械发展趋势发展趋势的基本多元化性，及其中的主线与主线。第一控制模块“运筹——古时候候的手动式式计算专用型专用工具”呈现的是手动式式计算专用型专用工具，也是出现时间最初、运用时间数最多、功效最单一的一类计算器械。其特点是计算整个过程重要借助手动式式，没有建立的输入和输出机器设备。计算最开始务必计数，因此该控制模块的第一个版面呈现了三种原始的计数方法：手指头头计数、南美洲洲历史时间久远部族的基普结绳和古巴比伦数学课课泥板（复制品）。依据大部分字的记录，大伙儿渐渐地发展趋势发展趋势出多名和进制的界定，实际上持续大部分字本身多方面面抽象性性，一开始采用更方法化、标准化的方式来描述数据信息，进而模拟仿真仿真模拟测算整个过程。第二版面“算筹、算盘珠珠与算板”集中化化展现了这一意识下的有机化学化学物质结晶体体。在我国的算筹与算盘珠珠、日本国国和俄罗斯的算盘珠珠及欧州的杰特计算主要资产，虽表面上看起来模样不尽相同，背后却遵循着相近的基本概念，即依据离散的计算控制模块（如筹棒、算珠、主要资产）在房间内室内空间中的不一样位置，说明离散的数的值，依据有规范地移动这类计算控制模块，一步歩地变更数值，从而获得计算结果。这类专用型专用工具看上去原始，确是提升优化算法意识的摇篮。

图1 纳皮尔筹，1650年，英国，合肥市市子木园历史时间历史博物馆藏

此外，第一控制模块余下的第三、第四版面则展现了前期计算专用型专用工具演化的此外一个方向，即将计算结果提前算好并记录在专用型专用工具上，在实际的计算整个过程中，只需依据移动、置放等具体实际操作，就可以获得计算结果。这类专用型专用工具将复杂的计算本人个人行为变换为简单的检索本人个人行为，从而大大的的节省了大脑，提高了测算高效率率。“算表与纳皮尔筹”版面展览会了清华大学高校高等院校本人个人收藏的东汉竹简《算表》（复制品）、纳皮尔筹和热纳耶—吕卡算棒。《算表》来源于于姓名鼎鼎的“清华大学高校简”。据资质资格证书，《算表》制于东汉后期，由21支竹简组成，全表共21竖行、20横列，团队交叉式式构成420个长方格。重要一一部分是由9至1及其乘积81至1诸数字能量数组成的乘法表，可马上进行俩十位数的乘法测算，并间接性性用于除法测算、考试成绩1/2或含有1/2的考试成绩测算及开平方测算。西方国家我国也是有相仿的计算器械，但出现时间却晚许多，这便是由美国数学课课家约翰逊·纳皮尔（John Napier）造就创造发明的纳皮尔筹（图1）。其基本概念一样是将乘法结果事先做好，刻在算棒的小格里，务必计算什么数据信息，就将刻有这类数据信息的算棒按方格乘法的方法拼凑在一起，那般只需掌握十十十位数的加减法，就可以进行上位的乘法测算。

图2 英国科尔制占有率规，18新时代，英国纽约市，合肥市市子木园历史时间历史博物馆藏

第一控制模块的最后逐一一部分“占有率规、计算尺与列线图”展览会了英国科尔制占有率规（图2）、法国沙布拉斯制占有率规和荷兰科赫制占有率规等产品个人收藏品。这类仪器设备机器设备也遵照相近的基本概念，可是是将更复杂的涵数测算结果事前包装印刷在尺或图上，依据查表的方式得到计算结果。第二控制模块“机巧——近代的机械设备机器设备计算机器设备”展现了机械设备机器设备计算机的沿革历史时间時间。先先在中国人的平常计算中，由于算盘珠珠的运用一直持续到二十新世纪七八十时期，因而绕开了机械设备机器设备计算机的对接阶段，马上进入了电子器件器件计算阶段。因此，这一段历史时间時间对大多数数数我国人来说相对性性疏远。客观性客观事实上，从17新时代初机械设备机器设备计算构想的导致到二十新世纪七十时代，机械设备机器设备计算机踏已过两个半新时代的全过程，然后因电子器件器件计算器和自己电脑上上的普及化化而慢慢撤走历史时间時间表演演出舞台，证实了大家的计算方式从手动式式迈进自动式的艰苦整个过程。

图3 记里鼓车(复原品)，约公年11新时代(在我国宋代)，在我国，清华大学高校高等院校科学研究科学研究历史时间历史博物馆产品研发

具体上，应用齿轮转动进行计数、模拟仿真仿真模拟测算整个过程的意识古目前之。例如，在古罗马帝国王国工程项目工程建筑师维特鲁威（Vitruvius）的《工程项目工程建筑十书》中，就记叙了一种精准精确测量里程数数的机器设备，全名是里程数数计（odometer）。在其中部设置了啮合的垂直齿轮与水平齿轮，可以依据记录车轱轳转动的周数，获得车辆行走过的里程数数。文艺转型发展环节的名匠列奥纳多·达·芬奇也科学研究科学研究过里程数数计，并绘图了草图。在我国古时候候的记里鼓车（图3）所依据的是相近的基本概念。里程数数计和记里鼓车中的齿轮传动结构多被后世机械设备机器设备计算机所沿用，因此也可被看作最初的机械设备机器设备计数机器设备。由于这两件古时候候机器设备均无产品存留，清华大学高校高等院校科学研究科学研究历史时间历史博物馆的科学研究科学研究精锐精英团队遂根据达·芬奇手稿和《宋史》上的文字记叙进行了复原科学研究科学研究。最终的实体线实体模型进行了两部机器设备的全部功效，同时还针对现场互动交流沟通交流呈现做了技术专业的设计方案计划方案。
不一样种类的机械设备机器设备计算机外出形、容积、结构上区别甚大，但从本质上来说，大概可分为“定齿式”和“变齿式”几个类，这几大类机械设备机器设备计算机在此次展览会会中通快递快递公司过二根房间内室内空间上平行面面的展线多方面面体现。

图16 韦伯加减法器，186八年，美国纽约市市，合肥市市子木园历史时间历史博物馆藏

图5 菲尔特式键驱机式计算器，19十五年，美国，合肥市市子木园历史时间历史博物馆藏

在这其中，简言之“定齿式”，来源于于17新时代荷兰天文学学习家威廉·席卡德（Wilhelm Schickard）和西班牙数学课课家、社会发展学家布莱兹·帕斯卡（Blaise Pascal）造就创造发明的机械设备机器设备计算机。其互相特点是：依据传统式式的齿轮结构和运动健身健身运动方式，将齿轮的转动角度变换为数据信息，依据齿轮间的相互之间旋转，进行自动式进位。这一类机械设备机器设备计算机仅有进行加减法或加减测算，乘除法测算则务必依据纸笔辅助开展，因此一般被称之为“加减法器”。加减法器的优势在于依据精美的机械设备机器设备结构进行了进位与退位的自动式化，绕开了手动式式计算中最常错误的环节。该展线同时展览会了韦伯加减法器（图16）、格罗斯贝克加减法器、“电闪”加减法器等型号规格，她们的容积更小，更便携式式，和电子器件器件计算机的发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势如出一辙。在这其中，菲尔特式计算机（图5）将作用键输入的方式加上到传统式式加减法器的设计方案计划方案之中，大大的的提高了计算高效率率——当今电子器件器件计算机中的电脑上电脑键盘正来源于在此。

图6 关键主要表现莱布尼茨计算机阶梯鼓轮的互动交流沟通交流实体线实体模型，清华大学高校高等院校科学研究科学研究历史时间历史博物馆产品研发

图7 托马斯计算器，1866 年，西班牙，合肥市市子木园历史时间历史博物馆藏

图8 奥德涅尔计算器，188六年，俄罗斯圣彼得堡市市，合肥市市子木园历史时间历史博物馆藏

和“定齿式”比照，“变齿式”机械设备机器设备计算机的结构迥然不同不一样。其设计方案计划方案意识来源于于17新时代荷兰绝大部分学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨（Gofried Wilhelm Leibniz）造就创造发明的计算机。“变齿式”机械设备机器设备计算机很大的独立自主创新的地区就在于简言之的“变齿”一一部分，其来源于于莱布尼茨独创性性的阶梯鼓轮（图6）。借助该机器设备，计算机可马上进行乘法和除法测算，从而弥补了席卡德-帕斯卡机仅有做加减测算的缺憾。19新时代的托马斯机（图7）和二十新世纪的科塔机均马上采用了阶梯鼓轮结构。19新时代末的奥德涅尔机（图8）及其拷贝型号规格则将阶梯鼓轮改进为更精致的针式齿轮，大大的的降低了机器设备的容积，变为经典手摇式机械设备机器设备计算机的寓意着。第三控制模块“掣电——当今的电子器件器件计算设备机器设备”现有为五个版面，各有是“机电工程工程项目式计算机”“冯诺依曼通用性性电子器件器件计算机”“计算机器设备微型化”“微型计算机的流行”和“十分计算机”，重要呈现了80好多年拔打电话子计算机持续发展趋势、从巨型到微型、参军入伍选用民用型型、从单一计算到智能化运用的快速发展趋势发展趋势整个过程。面世于二十新世纪中叶的电子器件器件计算机是高新科技高新科技迄今为止的一次优秀综合性性，它融合了科学研究科学研究与技术性性制造行业的诸多出色铸就，交叠着经济发展发展趋势、社会发展发展趋势、国防安全、政治军事等多方面面面的动能和规定。把电力工程工程项目引入计算机器设备，极大地提升了大家的计算速度。同时，五格五格数理逻辑性性的发展趋势发展趋势把逻辑性性测算还原为数学课课测算：自此，计算已不但仅算术，仅仅智能化化主题风格主题活动；计算机已不但仅计算专用型专用工具，而变为人力资源智能化化。电子器件器件计算机发展了信息内容內容阶段，大家生活起居因之造成了巨大变更。

图9 最具寓意着性的8台前期微型计算机在展览会会现场

这一控制模块中最吸引住住观众们们目光的，没什么疑惑是位于于微软公司企业公司协作创立人比尔·盖茨和韦德·莱纳的照片状况板下的展览会品组（图9）。状况板上的第一张照片拍摄于198一年，那时候盖茨和莱纳正逢青年人，慷慨激昂，自己微型计算机趁势所趋，微软公司企业公司的Basic语言程序变为通用性性的标准。然后，IBM PC发展了微型计算机对外开放对外开放、兼容的发展趋势发展趋势地面，硬件配置配备采用intel的微处理器集成化ic，手机上手机软件采用微软公司企业的具体实际操作系统软件手机软件，Wintel联盟渐渐地变为二十新世纪八十时代迄今全球微机的产业链链标准。状况板上的第二张照片摄于二零一三年，那时候莱纳已罹患癌病，而微软公司企业帝国已稳坐锦绣河山，自己电脑上上也已踏入了千家万家和。二张照片前，置放着二人合照抽出現的全部8台计算机：iPhoneII、TRS-80 I、准将PET 2001、真力时Z19、迪保8200、“十分人的人的大脑”、日本国国电气设备机器设备PC-8001、三洋MBC-550。这类机器设备有的已褪色发黄，稍显破旧，仿佛电子器件器件阶段的鸿蒙环节储存出去的旧址。
这也是“一点聪慧——计算器械历史时间時间展”的具体实际意义隶属——大伙儿希望每一位参观考察调查者全是有机化学遇在较为比较有限的时间内饱览历史时间時间上具有标识性的计算专用型专用工具，回顾大家从手动式式计算阶段赶到电子器件器件阶段的足迹，并多方面面思索。好似展览会会完毕语所言：今天，四处从而由此可见的智能化化手机上上已不被称作“计算器械”，也不一定让人想起到“计算”。这种对“计算”的遗忘，恰好确认了“计算”早就深嵌在大家生活起居的每个角落里里。全世界图景的数据信息化让一切难点都化作计算难点。“计算器械”难以沒有，但却隐而不彰，前兆了人力资源智能化化的新阶段早就或即将启幕......
注 释
[1] 合肥市市子木园历史时间历史博物馆是一家非营利性民办学校院校历史时间历史博物馆，其计算机馆本人个人收藏了很多先在国弥足珍贵一见的机械设备机器设备计算机和前期电子器件器件计算机。
[2] 受肺部感染肺炎疫情伤害，清华大学高校高等院校校园内内实行苛刻的出入校管理方法方式，科学研究科学研究历史时间历史博物馆目前仅对校园内内教师学员对外开放对外开放。烦请诸多有兴趣爱好喜好参观考察调查展览会会的院校外型众们留意馆方官方网网网站和手机上手机微信手机微信微信公众号的全新升级信息内容，或登录官方网网站参观考察调查数据信息展览会厅。
（，相片均由清华大学高校高等院校科学研究科学研究历史时间历史博物馆提供）
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