大学计算智能论文

的漫长过程中，人类对计算的追求从来就没有停止过。从最原始的扳手指计算到借助算盘计算，从机械计算机到电子计算机等。回顾计算机的发展史可以从中得到许多有益的启示。

（一）中国的算筹、算盘

人类最初用手指计算。人有两只手，10个手指头，所以人们自然而然地习惯于运用十进制记数法。用手指计算固然方便，但不能存储计算结果，于是人们用石头、刻痕或结绳来延长自己的记忆能力。中国人计算圆周率值在3.1415926～3.1415927之间，这一结果比西方早了近一千年。最早的人造计算工具是算筹，它是我国古代人民最先创造和使用的一种计算工具。“筹”是一种竹制、木制或骨制的小棍，它们可以按照一定的规则灵活地布于盘中或地面，一边计算一边不断地重新布棍，如图1-1所示。不要轻看这些小棍，它当时是一种方便的计算工具，创造了杰出的数学成果。例如，祖冲之就是用算筹计算出圆周率。算盘是从算筹发展来的，它的产生时间大概在元代。到元末明初，算盘已经非常普及，珠算方法也逐渐发展并最后定型。算盘是用珠子的位置来表示数位的，如图1-2所示。在进行计算时，用纸和笔来记录题目和数据，由人通过手指来控制整个计算过程，最后将结果写在纸上。算盘作为一种计算工具，至今仍然被使用。

（二）西方的对数计算尺

1621年，英国数学家威廉 奥特雷德（William Oughtred）根据对数原理发明了圆形计算尺，也称对数计算尺。对数计算尺在两个圆盘的边缘标注对数刻度，然后让它们相对转动，就可以基于对数原理用加减运算来实现乘除运算。17世纪中期，对数计算尺改进为尺座和在尺座内部移动的滑尺。18世纪末，发明蒸汽机的瓦特独具匠心，在尺座上添置了一个滑标，用来存储计算的中间结果。对数计算尺不仅能进行加、减、乘、除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数、指数函数和对数函数，它一直使用到袖珍电子计算器面世。即使在20世纪60年代，对数计算尺仍然是理工科大学生必须掌握的基本功，是工程师身份的一种象征。图1-3所示是1968年由上海计算尺厂生产的对数计算尺。

（三）机械式计算机

17世纪，欧洲出现了利用齿轮技术的计算工具。1642年，法国数学家帕斯卡（Blaise Pascal）发明了帕斯卡加法器，这是人类历史上第一台机械式计算机，其原理对后来的计算工具产生了持久的影响。如图1-4所示，帕斯卡加法器是由齿轮组成、以发条为动力、通过转动齿轮来实现加减运算、用连杆实现进位的计算装置。帕斯卡从加法器的成功中得