从算盘到现代最先进的量子计算机,计算工具和计算机的发展是探索计算速度的历史。它不仅反映了业务的便利性,还密切反映了各种制造领域的研发速度。现在,计算机是计算机,同时也是产生新附加值的信息处理机器,在各个领域都是不可或缺的。展示那个计算机急速进化过程的两个古老的计算机收藏在常翔历史馆。特别是1964年诞生的日本第一台计算器 (电子台式计算机) 夏普“CS-10A”是历史性的工业遗产。3月20日是“计算器日” (商务机械和信息系统产业协会制定),这是为了纪念从这款计算器开始的日本计算器产量在1974年突破1000万台,跃居世界第一。系列项目的第七部分将回顾学校与科学教育不可或缺的计算机之间的关系。
虎式计算器乘方公式20号
科学技术的发展提高了计算机的需求
正如我在第三个项目中所提到的,在学校成立后的一段时间里,算盘和计算尺是学生学习建筑,土木工程,电力,机械等的主流计算手段。但是,随着产业和科学技术的发展,复杂且位数大的计算也增加了,对能够自动计算的机械式计算机的需求也增加了。那个代表性的东西是常翔历史馆也保留的老虎计算器。它于1953年左右发布,称为“联盟公式20”,大阪工业大学的教职员工将其用于研究计算等。这是一种手动转动齿轮的机器,在大阪经营金属加工厂的大本寅治郎 (1887~1961) 将海外的台式机械式计算机改良后获得专利,1923年将其作为“虎印计算器”开始销售。从现在继承Tiger计算器株式会社制造的“Tiger计算器株式会社”的“Tiger株式会社”的网站上,可以了解到当时计算器需求的背景。

首先,军需工厂和建筑、土木领域需要计算机。老虎计算器是1960年代末期计算器普及之前国内最普及的机械式计算机,在会计和设计的业务等中被广泛使用。在价格和性能上胜过外国产品,累计销售台数达到近50万台。生产于1970年停止,目前的公司从事运输和物流系统的开发等业务。
在大英科学博物馆永久保存的历史计算器
计算机在20世纪中期发展成为电子计算机,也就是计算机。ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculater)是世界上第一台计算机,于1943年开始开发,用于美国陆军的弹道计算,并在战后立即于1946年完成。与机械式和电气式的计算机不同,不依靠齿轮和轴等物理机构,只利用电流的开关的数字电路,所以被称为电子计算机。之后,计算机被设计为内置程序,并迅速发展为超级计算机和个人计算机。与此同时,开发可以在桌面上使用的计算器的流程也诞生了,专门用于计算功能。夏普CS-10A可以说是起点。
常翔历史馆收藏的CS-10A,在大阪工大大宫校区电子信息系统工程系的库房中保存了多年。CS-10A于1964年完成,当时Hayakawa Electric Industry Co.,Ltd。 (现为夏普) 举办了东京奥运会,作为一款小型计算器,可以“随时随地,任何人”使用,就像算盘一样。数字输入为10位,显示为20位,尺寸为420×440×250mm,重量为25kg。计算所需的时间为每秒80次,减少60次,乘法2.5次,除法1.2次。还不是数字键盘,每一位都排列着1到9的数字。定价是535000日元,和当时的大众轿车差不多。
大阪工业大学系统设计工程系的小林裕之教授专攻机器人智能,同时也是一位对计算器充满热爱的研究员,他收藏了近200台计算器,其中不乏历史名机。谈到CS-10A,他将其描述为“世界上第一台全晶体管计算器,一款真正具有历史意义的产品,开启了后续计算器发展的先河”。1984年,CS-10A被英国大英科学博物馆永久收藏;2005年,它被全球电气电子工程师协会(IEEE)认定为“IEEE里程碑”。 “CS-10A问世后,随着集成电路(IC)和大规模集成电路(LSI)的发展,计算器变得更小、更轻,也更容易被大众接受,最终厚度仅相当于一张卡片。这场计算器研发竞赛带动了日本微处理器、液晶显示器和太阳能电池等基础技术的发展,从而创造了对半导体的需求。正是计算器支撑了日本的电子产业,使其最终引领世界,”小林教授强调了计算器在历史上的重要地位。

在智能手机也具有计算功能的时代,计算器的存在正在减少,但对于科学学生来说,它仍然是必需品。除了四则运算以外,还有三角函数和指数函数等复杂计算功能的函数计算器。允许带入函数计算器的定期考试科目也很多。小林教授说:“在国外,高中生在数学课上一般都使用函数计算器。这是日本理科教育落后的部分。”。在教育领域,计算器的存在价值并没有在世界范围内丢失。
小林教授谈论计算器和其他集合科学学生必备科学计算器的科学计算器 (左上)

计算中心到信息处理中心教育网站的景观随着ICT的急剧变化
有趣的是,学校引进的第一台计算机是在1964年,也就是夏普CS-10A计算器发布的同一年。那是一台名为富士通FACOM 231的小型通用计算机。信息通信技术合作组织的八重垣茂夫于1979年加入该校,当时“功能远不及如今个人电脑的计算机售价高达1亿至2亿日元”。自那时起,他便全身心投入到计算机工作中。回忆起学校早期计算机应用的情景,他说道:“最初只是进行实验性引入,有一段时间,老师们共用计算机。那时,我们使用的是穿孔卡片系统,每位老师都要在卡片上打孔,卡片上写着程序和数据,然后我们用读卡器进行处理。数据量大的时候,打印结果需要好几天时间。”
在那之后,随着计算机的快速发展以及计算器的发展,学校的计算机维护也发生了巨大变化。1994年,负责组织名称从“计算中心”变为“信息处理中心”的事实也告诉我们,计算机已经从简单的计算机发展成为信息处理机器。主机的存储容量从原始千字节 (103) 单位变为兆字节 (106) 单位,现在1台个人计算机的存储容量为千兆字节 (109) 到太字节 (1012) 。从使用主机管理数据转变为使用更紧凑的基于位置的服务器进行管理。服务器之间通过网络连接。
不仅每个人都拥有个人电脑,而且还出现了各种信息终端,随着互联网等通信技术的发展,教育网站的景观正在发生巨大变化。自去年以来由于新冠灾难引入在线课程,将ICT教育提升到了一个新的水平。
ICT合作组织的Yashigaki先生=在Seonishi Hirakata校区的信息处理训练室





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