AI

Файл:Casio fx-991ES Calculator New.jpg

Современный инженерный калькулятор

Калькуля́тор (Шаблон:Lang-la «счётчик»):

1. Электронное вычислительное устройство для выполнения операций над числами или алгебраическими формулами;
2. Компьютерная программа, эмулирующая функции калькулятора.
3. Специализированная программа, автоматически проводящая некоторый вид расчётов (калькулятор вкладов, калькулятор контактных площадок и тому подобное)
4. Профессия (человек, производящий калькуляцию).

В Советском Союзе для обозначения малогабаритного вычислительного устройства использовался термин «микрокалькулятор», впервые применённый в 1973 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» вышел из обращения.

В прошлом для математических вычислений использовались абаки, счёты, математические таблицы (особенно таблицы логарифмов), логарифмические линейки и механические или электромеханические арифмометры.

Существуют калькуляторы, встроенные в персональные компьютеры, сотовые телефоны, КПК и даже наручные часы.

Этимология

Латинское слово Шаблон:Langi «счётчик, счетовод» происходит от глагола Шаблон:Langi «считаю, подсчитываю», который в свою очередь происходит от слова Шаблон:Langi «камешек» (камешки использовались для счёта); Шаблон:Langi же является уменьшительным от Шаблон:Langi «известь».

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 так далее.
• 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 тому подобное.
• Инженерные (Шаблон:Lang-en, 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. Часто интегрированы с визуальными.
• 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.

Кроме производимых устройств-калькуляторов существуют также компьютерные программы-калькуляторы. Такие программы представляют собой специализированный программный продукт, предназначенный для узкого круга вычислений, например:

• Статистические калькуляторы предназначены для выполнения различных расчетов, необходимых при обработке больших массивов данных — результатов социологических опросов, научных исследований и тому подобное. Имеют средства для быстрого вычисления распределений, отклонений, корреляций, средних значений и так далее. Большинство инженерных калькуляторов также поддерживают важнейшие статистические функции.

• Медицинские калькуляторы используются врачами, фармацевтами, медсёстрами, студентами-медиками. Могут быть реализованы как в виде отдельного устройства, планшета для обхода больных, так и в виде программы универсального компьютера/КПК. Реализуют функции медицинского справочника, обеспечивают медицинские расчеты со справочным материалом, расчет дозировки лекарств, доступ к базам данных лечебного учреждения и так далее.

• Калькулятор беременности - рассчитывает срок беременности и её ход при помощи календаря

• Ипотечный калькулятор - для расчёта банковских займов.

• другие типы программ-калькуляторов: калькулятор вкладов, НДС, ОСАГО и т. д.

История

• 150 года до н. э. до 100 годом до н. э.: - прототипом калькулятора можно считать Антикитерский механизм устройство могло выполнять операции сложения, вычитания и деления
• 1643: Суммирующая машина Паскаля- арифметическая машина, изобретённая французским учёным Блезом Паскалем
• 1673: Калькулятор Лейбница - механический калькулятор, изобретённый немецким математиком Готфридом Вильгельмом Лейбницем
• 1961: 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 советского калькулятора «Вега»<ref>Museum of Soviet Calculators - VEGA</ref>.
• 1965: компания Wang Laboratories выпустила калькулятор Wang LOCI-2, который мог вычислять логарифмы.
• 1967: первый советский калькулятор с вычислением трансцендентных функций «ЭДВМ-П».
• 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 111.
• 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 советский микрокалькулятор — «Электроника Б3-04» (впервые использован термин «Микрокалькулятор»).
• 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.
• 1985: в крупном издательстве «Наука. Физматлит» вышло первое издание самого массового справочника по расчетам на микрокалькуляторах проф. Дьяконова В. П., тираж всех трех изданий книги составил 1,05 млн экз.
• 2009: появился последний (на сегодняшний день) отечественный калькулятор МК-161.

Советские калькуляторы

Файл:Elektronika MK 52 with accessories.jpg

Советский калькулятор «Электроника МК-52», модуль расширения памяти и руководство по эксплуатации

Если не считать простейшие приспособления для облегчения вычислений в виде обычных русских счет, то первым устройством для автоматизации вычислений в России был арифмометр. Изобретенный в 1874 году арифмометр начал серийно производиться с 1890 года на Санкт-Петербургском механическом заводе. Модель оказалась столь удачной, что почти сто лет производилась с небольшими усовершенствованиями до конца 1970-х годов (модель "Феликс-М"). В 50-х годах XX века было налажено серийное производство электромеханических калькуляторов с электрическим приводом - модели "Быстрица", "ВММ", "ВМП" и др. В 1964-м году разработан и начал серийно производиться первый в СССР полностью электронный калькулятор модели "Вега". Начиная с 1974 года ("Электроника Б3-04") производились карманные калькуляторы. В СССР производился широкий спектр программируемых калькуляторов: как настольных ("Искра 123", 1972-й год), так и карманных ("Электроника Б3-21, 1975-й год). С 1985 года выпускался калькулятор с языком программирования "Бейсик" ("Электроника МК-85"). Всего в России/СССР выпускалось более 150 моделей калькуляторов.

• Список советских калькуляторов

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.

Файл:TI-nspire CX .jpg

Современный программируемый калькулятор

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: калькуляторы серии TI-92 обладают клавиатурой QWERTY и большим экраном, соответственно они не карманные. Недостатком является отсутствие отпечатанного руководства (в США они продаются с таким руководством). Для большинства 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 48 MHz	2004
HP-49G	330K	500K	131×64	Saturn 4 MHz	2000
HP-49G+	330K	500K	131×80	Arm 75 MHz	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.

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 — только приблизительное повторение функций.

Другой подход к реализации калькуляторов в компьютере — ввод выражений в командной строке (например, bc). Такие калькуляторы ещё называют строчными. В целом это удобнее, поскольку можно вводить сложные выражения и при необходимости вызывать их повторно (с модификацией или без), а также видеть историю вычислений.

Наконец надо отметить, что на компьютерах можно применять системы компьютерной математики Derive, MuPAD, Mathcad, Mathematica, Maple, MATLAB и другие. Многие в командном режиме работы являются в сущности сверхмощными калькуляторами. Их возможности неизмеримо больше чем у обычных и даже научных микрокалькуляторов. Но, они куда дороже, сложнее в применении и требуют дорогого компьютера. Их нельзя поместить в карман и использовать с автономным питанием длительное время. Некоторые системы, например Maple, имеют эмулятор калькулятора с прекрасным графическим интерфейсом и возможностями выполнения не только численных, но и символьных (формульных) вычислений с графической визуализацией вычислений. Наиболее полное описание их возможностей дано в многочисленных книгах профессора Дьяконова В. П. и др. авторов.

См. также

• Арифмометр
• Список советских калькуляторов
• Медицинский калькулятор
• Еггогология
• Компьютер

Литература

• Дьяконов В. П. Расчет нелинейных и импульсных устройств на программируемых микрокалькуляторах. Справочное пособие. М.: Радио и связь. — 1984. — 170 с.
• Дьяконов В. П. Справочник по расчетам на микрокалькуляторах. Издание 3-е дополненное и переработанное. М.: Наука. Физматлит. — 1989. — 464 с.
• Дьяконов В. П. Современные зарубежные микрокалькуляторы. М.: СОЛОН-Р. — 2002. — 400 с.

Ссылки

• Советские и российские калькуляторы
  • Коллекция отечественных калькуляторов
  • 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
  • Programmable calculators
  • Calculator Museum
  • Программируемые калькуляторы
  • The Museum of HP Calculators