Калькулятор
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Калькуля́тор (лат. calculator):
- Электронное вычислительное устройство для выполнения операций над числами или алгебраическими формулами;
- Компьютерная программа, эмулирующая функции калькулятора.
- Специализированная программа, автоматически проводящая некоторый вид расчётов (калькулятор вкладов, калькулятор контактных площадок и т. п.)
- Профессия (человек, производящий калькуляцию).
В СССР для обозначения малогабаритного вычислительного устройства использовался термин «микрокалькулятор», впервые применённый в 1973-м году для микрокалькулятора «Электроника Б3-04». Просто «калькуляторами» называли большие по размеру настольные вычислительные устройства. И настольные и микрокалькуляторы официально назывались «ЭКВМ — электронные клавишные вычислительные машины».
В настоящее время, в связи с тем, что в английском языке используется только термин «калькулятор» (calculator), термин «микрокалькулятор» постепенно выходит из обращения.
В настоящее время калькуляторы являются электронными устройствами. В прошлом для математических вычислений использовались абаки, счёты, математические таблицы (особенно таблицы логарифмов), логарифмические линейки и механические или электромеханические арифмометры.
На сегодняшний день являются популярными калькуляторы, встроенные в персональные компьютеры, сотовые телефоны, КПК и даже наручные часы.
Содержание |
[править] Этимология
Латинское слово calculator «счётчик, счетовод» происходит от глагола calculo «считаю, подсчитываю», который в свою очередь происходит от слова calculus «камешек» (камешки использовались для счёта); calculus же является уменьшительным от calx «известь».
[править] Типы калькуляторов
- Простейшие калькуляторы имеют небольшие размеры и вес, один-два регистра памяти и минимальное число функций (как правило, только арифметические операции). Предназначены для широкого круга потребителей.
- Бухгалтерские калькуляторы имеют дополнительные средства для работы с денежными суммами (кнопки «00» и «000», фиксированное количество разрядов дробной части, автоматическое округление). Как правило, имеют настольные габариты. Предназначены для всех, кто по долгу работы вынужден считать деньги: бухгалтеров, кассиров и т. д.
- Финансовые калькуляторы ориентированы в первую очередь на выполнение различных расчетов со сложными процентами и имеют набор специфических функций, применяемых в банковской сфере и иных финансовых приложениях: расчет аннуитета, перпетуитета, дисконтов, размера выплат по кредитам, приведенного денежного потока и т.п.
- Статистические калькуляторы предназначены для выполнения различных расчетов, необходимых при обработке больших массивов данных - результатов социологических опросов, научных исследований и т.п. Имеют средства для быстрого вычисления распределений, отклонений, корреляций, средних значений и т.д. Большинство инженерных калькуляторов также поддерживают важнейшие статистические функции.
- Инженерные (англ. scientific, изредка употребляется русская калька «научный калькулятор»): предназначены для сложных научных и инженерных расчётов. Имеют большое количество функций, включая вычисление всех элементарных функций, статистические расчёты, задание углов в градусах, минутах и секундах. Для сложных вычислений применяются скобки или обратная польская запись.
- Визуальные калькуляторы позволяют вводить длинное выражение и редактировать его. По нажатию кнопки «=» происходит вычисление значения этого выражения. Такие калькуляторы дороги и несколько неудобны для простейших расчётов, однако хороши, когда нужно провести большое количество однотипных расчётов с разными аргументами.
- Программируемые калькуляторы дают возможность вводить и исполнять программы пользователя. Имеют большое количество регистров памяти (10 и более). По функциональности приближаются к простейшим компьютерам. В зависимости от модели программируемые калькуляторы имеют несколько типов встроенных языков программирования: простейший (запоминает только нажатия клавиш без вывода на экран), показывающий коды команд (обычно используя обратную польскую запись), Бейсик или собственный язык программирования, приближённый к Бейсику.
- Графические калькуляторы имеют графический экран, что позволяет отображать графики функций или даже выводить на экран произвольные рисунки.
- Медицинские калькуляторы используется врачами, фармацевтами, медсёстрами, студентами-медиками. Может быть реализован как в виде отдельного устройства, планшета для обхода больных, так и в виде программы универсального компьютера/КПК. Реализует функции медицинского справочника, обеспечивает медицинские расчеты со справочным материалом, расчет дозировки лекарств, доступ к базам данных лечебного учреждения и т.д.
[править] История
- 1954: фирма IBM продемонстрировала первый полностью транзисторный калькулятор[источник не указан 58 дней].
- 1957: IBM начала выпуск первых коммерческих калькуляторов на транзисторах (IBM 608)[источник не указан 58 дней].
- 1963: Начат выпуск первого массового калькулятора — ANITA MK VIII (Англия, на газоразрядных лампах, полная клавиатура для ввода числа + десять клавиш для ввода множителя).
- 1964: Начат выпуск первого массового полностью транзисторного калькулятора — FRIDEN 130 (США, 4 регистра, использовалась «обратная польская нотация»). Начат выпуск первого серийного отечественного калькулятора «Вега».
- 1965: компания Wang Laboratories выпустила калькулятор Wang LOCI-2, который мог вычислять логарифмы.
- 1969: Выпущен первый настольный программируемый калькулятор — HP 9100A (США, транзисторный, использовалась «обратная польская нотация»).
- 1970: началась продажа калькуляторов, которые можно держать в руке (фирмы Sharp и Canon, вес калькуляторов порядка 800 г). Первый отечественный калькулятор, выполненный с использованием интегральных микросхем — Искра 110.
- 1971: появился первый карманный калькулятор — модель 901B фирмы Bomwar размером 131×77×37 мм, c 4 операциями и 8-разрядным «красным» индикатором (на светодиодах); цена $240.
- 1972: появился первый инженерный калькулятор — HP-35 фирмы Hewlett Packard;
- 1974: Первый отечественный микрокалькулятор — «Электроника Б3-04» (впервые использован термин «Микрокалькулятор»).
- 1975: появился калькулятор HP-25C, в котором программы и данные не пропадали при выключении питания.
- 1977: разработан первый советский карманный программируемый микрокалькулятор «Электроника Б3-21».
- 1979: Hewlett Packard выпустила первый калькулятор с алфавитно-цифровым индикатором — HP-41C. Он был программируемым, с возможностью подключения дополнительных модулей — RAM, ROM, устройства чтения штрих-кодов, кассеты с магнитной лентой, флоппи-дисков, принтеров, разъёмов RS-232, HP-IL, HP-IB.
- 1980: появился Б3-34.
- 1985: появились МК-61 и МК-52.
- 1985: появился первый программируемый калькулятор с графическим дисплеем Casio FX-7000G.
- 2007: появился последний (на сегодняшний день) отечественный калькулятор МК-152.
[править] Советские калькуляторы
[править] Современные программируемые калькуляторы
Современные программируемые калькуляторы обладают графическим экраном; встроенным языком программирования высокого уровня; возможностью связи с PC (обычно для загрузки программ или данных) или с внешними устройствами; системой символьных вычислений, включающей различные манипуляции с выражениями, решение уравнений или их систем, символьное дифференцирование и интегрирование, а часто и решение дифференциальных уравнений в символьном виде; программами для рисования различных двумерных и трёхмерных графиков и диаграмм; операциями линейной алгебры; развитыми средствами статистического анализа данных; пакетом финансовых вычислений; вычислениями с комплексными числами; у многих из них есть возможность программирования на C на компьютере, с последующей кросс-компиляцией и загрузкой кода. Их память обычно составляет 100—400 килобайт ОЗУ и сотни килобайт или даже мегабайты флэш-памяти. Часто используются процессоры с тактовой частотой десятки мегагерц.
Серии TI-89 и TI-92 фирмы Texas Instruments используют алгебраическую нотацию и версию Бейсика, называемую TI-BASIC. Компилятор с C для PC, а также средства программирования на Ассемблере, созданы любителями этого калькулятора. Большое число программ, в частности игр, написано разными авторами. Разница между двумя сериями заключается в дизайне: компьютеры серии TI-92 обладают клавиатурой QWERTY и большим экраном, соответственно они не карманные. Недостатком является отсутствие отпечатанного руководства. Руководство доступно только на CD-ROM и в интернете. Кроме того, кабель для связи с PC надо покупать за дополнительную плату. Калькуляторы используют процессор 68000 с тактовой частотой 12 МГц (10 МГц для некоторых старых экземпляров старых моделей). Другие параметры этих калькуляторов приведены в таблице.
| объём доступного пользователю ОЗУ |
объём доступной пользователю флэш-памяти |
дисплей | год выпуска | |
|---|---|---|---|---|
| TI-89 | 188K | 384K | 160×100 | 1998 |
| TI-89 Titanium | 188K | 2.7M | 160×100 | 2004 |
| TI-92 | 68K | нет | 240×128 | 1995 |
| TI-92 Plus | 188K | 384K | 240×128 | 1998 |
| Voyage 200 | 188K | 2.7M | 240×128 | 2000 |
В настоящее время производятся только TI-89 Titanium и Voyage 200. Из младших моделей особенно популярен TI-83 Plus.
Серия HP-49G (к которой относятся калькуляторы HP-49G, HP-49G+, а также HP-48GII и HP 50g) фирмы Hewlett-Packard использует быстрые процессоры ARM9, имеет развитую систему алгебраической (символьной) математики, обратную польскую нотацию и язык RPL (Reverse Polish Lisp). По своим возможностям эти калькуляторы ещё более продвинуты, чем TI-89/92. Однако, по отзывам пользователей, эти калькуляторы, изготовляемые в Китае, страдают от проблем чисто механического свойства: корпус пластиковый, клавиши резиновые, а главное, быстро (часто за несколько месяцев) выходят из строя. Фирма присылает новый калькулятор, но и там клавиши так же быстро ломаются. Что касается руководства, то оно отрывочно: многих сведений там просто нет. Руководство на 800 страниц выложено на сайт в электронном виде, но оно не полно и не переведено с английского языка.
Предыдущая серия, HP-48G, отличалась гораздо более высоким качеством клавиатуры и сборки, но калькуляторы этой серии больше не производятся. Частично указанные недостатки исправлены в модели HP 50g. Как и для TI-89/92, для HP-49G существует и компилятор Си, и масса игр и других программ. Параметры этих калькуляторов приведены в таблице.
| объём доступного пользователю ОЗУ |
объём доступной пользователю флэш-памяти |
дисплей | процессор | год выпуска | |
|---|---|---|---|---|---|
| HP-48GII | 80.7K | нет | 131×64 | Arm9 48MHz | 2004 |
| HP-49G | 330K | 500K | 131×64 | Saturn 4MHz | 2000 |
| HP-49G+ | 330K | 500K | 131×80 | Arm 75MHz | 2003 |
Фирма Casio тоже выпускает программируемые калькуляторы, в том числе цветные графические, а также с вводом информации при помощи стилуса (ClassPad 300 Plus), хотя и менее продвинутые, чем HP или TI.
Ещё более слабые калькуляторы выпускает фирма Sharp. Они обладают памятью до 30К и только базовыми возможностями — в частности, нет символьных вычислений. Вместе с тем, Sharp выпускает единственные калькуляторы с сенсорным экраном, как у КПК. Другая интересная модель — Sharp IQ-7000, представляющая собой органайзер со съёмной картой, содержащей интерпретатор с Бейсика.
Программируемые калькуляторы, в том числе графические, выпускает также Citizen. Некоторые модели (Citizen SRP-320G) считают с ошибками — например, arcsin(arccos(arctg(tg(cos(sin(9°)))))) вычисляется неправильно.
[править] Эмуляторы калькуляторов
Распространённое компьютерное приложение — программа, рисующая на экране калькулятор с кнопками, которые можно нажимать мышкой (как правило, можно также нажимать цифровые кнопки на клавиатуре с тем же эффектом). Такая программа удобна для тех, кто привык работать с обычным калькулятором.
Некоторые такие программы специально делаются для эмуляции (или симуляции) конкретной модели калькулятора, воспроизводя его внешний вид и все функции (в том числе и свойственные ему ошибки). При эмуляции калькулятора производится полное копирование функций калькулятора (используются коды прошивки калькулятора), при симуляции — лишь приблизительное повторение функций.
Другой подход к реализации калькуляторов в компьютере — ввод выражений с командной строки. Примером такой программы является bc. В целом это удобнее, поскольку можно вводить сложные выражения и при необходимости вызывать их повторно (с модификацией или без), а также видеть историю вычислений — однако некоторые современные пользователи компьютеров, особенно пользующиеся Windows, не привыкли работать с консолью (командной строкой).
[править] См. также
[править] Ссылки
 |
Калькулятор на Викискладе? |
|---|
- Советские и российские калькуляторы
- Коллекция отечественных калькуляторов
- МК с тобой на века
- Программа-эмулятор большого количества советских калькуляторов
- База знаний по программируемым микрокалькуляторам и МК-152 в частности. Новости, статьи, программы, форум…
- Сайт российского производителя калькулятора МК-152 (выпускается на данный момент))
- Калькуляторы других стран
- Tout pour la Ti89
- HEXelon калькулятор
- Programmable calculators
- Финансовые калькуляторы
- Calculator Museum
- Программируемые калькуляторы
- The Museum of HP Calculators
- Онлайн-калькулятор для произведения элементарных математических расчетов.
- Сравнительные характеристики графических калькуляторов Hewlett-Packard и Texas Instruments
