Научный калькулятор

Слева: калькулятор Texas Instruments TI-30X IIS с двухуровневым ЖК-дисплеем. В верхней области точечной матрицы могут отображаться входные формулы и символы.
Справа: TI -84 Plus — типичный графический калькулятор от Texas Instruments.

Casio fx-77, цифровой калькулятор 1980-х годов на солнечной энергии с однострочным ЖК-дисплеем.

Научный калькулятор — электронный калькулятор , настольный или портативный, предназначенный для выполнения вычислений с использованием основных ( сложение , вычитание , умножение , деление ) и сложных ( тригонометрических , гиперболических и т. д.) математических операций и функций . Они полностью заменили логарифмы , а также сборники математических таблиц и используются как в образовательных, так и в профессиональных целях.

В некоторых областях обучения и профессий научные калькуляторы были заменены графическими калькуляторами и финансовыми калькуляторами , которые обладают возможностями научного калькулятора, а также способностью отображать входные данные и функции в виде графиков , а также численными вычислениями , компьютерной алгеброй , статистикой и пакеты программного обеспечения для работы с электронными таблицами, работающие на персональных компьютерах . как для настольных, так и для мобильных устройств Программные калькуляторы также могут имитировать многие функции физического научного калькулятора. Автономные научные калькуляторы остаются популярными в системе среднего и высшего образования , поскольку использование компьютеров и смартфонов во время экзаменов часто запрещено, чтобы снизить вероятность списывания. ^[1]

Функции

Когда электронные калькуляторы впервые появились на рынке, они обычно имели только четыре или пять функций ( сложение , вычитание , умножение , деление и квадратный корень ). Современные научные калькуляторы обычно имеют гораздо больше возможностей, чем оригинальный калькулятор с четырьмя или пятью функциями, и эти возможности различаются у разных производителей и моделей.

Возможности современного научного калькулятора включают в себя:

Научное обозначение
Десятичная арифметика с плавающей запятой
Логарифмические функции, использующие как основание 10 , так и основание $e.$
Тригонометрические функции (некоторые из них включают гиперболическую тригонометрию )
Показательные функции и корни за пределами квадратного корня
Быстрый доступ к таким константам , как $π$ и $e$

Кроме того, высококлассные научные калькуляторы обычно включают некоторые или все из следующих функций:

Элементы управления курсором для редактирования уравнений и просмотра предыдущих расчетов (некоторые калькуляторы, такие как LCD-8310 , значок, разработанный как для Olympia , так и для United Office, для удобства сохраняют номер предыдущего результата на экране во время ввода нового расчета. ^[2])
Шестнадцатеричные , двоичные и восьмеричные вычисления, включая базовую булевую математику.
Комплексные числа
дробей Расчеты
Статистика и вероятностные расчеты
Программируемость - см. Программируемый калькулятор.
Решение уравнений и компьютерная алгебра
Матричные расчеты
Исчисление
Буквы , которые можно использовать для написания слов или включения переменных в уравнение.
Преобразование единиц
Физические константы
Векторные расчеты

Хотя в большинстве научных калькуляторов традиционно используется однострочный дисплей, аналогичный традиционным карманным калькуляторам , многие из них имеют больше цифр (от 10 до 12), иногда с дополнительными цифрами для показателя степени с плавающей запятой. Некоторые из них имеют многострочные дисплеи, а некоторые модели от Hewlett-Packard , Texas Instruments (оба производителя в США), Casio , Sharp и Canon (все три японских производителя) используют матричные дисплеи, аналогичные тем, которые используются в графических калькуляторах .

Использование

Научные калькуляторы широко используются в ситуациях, когда требуется быстрый доступ к определенным математическим функциям, особенно к тем, которые когда-то искались в математических таблицах , таких как тригонометрические функции или логарифмы . Они также используются для вычислений очень больших или очень малых чисел, как в некоторых аспектах астрономии , физики и химии .

Они очень часто требуются для занятий по математике, начиная с младших классов средней школы и заканчивая колледжем , и обычно либо разрешены, либо обязательны для прохождения многих стандартизированных тестов, охватывающих предметы по математике и естественным наукам; в результате многие из них продаются на образовательные рынки, чтобы удовлетворить этот спрос, а некоторые модели высокого класса включают в себя функции, упрощающие преобразование задачи на странице учебника в ввод калькулятора, например, предоставляя метод ввода всей задачи в виде он пишется на странице с помощью простых инструментов форматирования.

История

Первым научным калькулятором, вобравшим в себя все основные вышеизложенные идеи, стал программируемый Hewlett-Packard HP-9100A , ^[3] выпущен в 1968 году, хотя Wang LOCI-2 и Mathatronics Mathatron ^[4] имели некоторые особенности, которые позже были идентифицированы с конструкциями научных калькуляторов. Серия HP-9100 была полностью построена на дискретной транзисторной логике без интегральных схем и была одним из первых применений алгоритма CORDIC для тригонометрических вычислений в персональном вычислительном устройстве, а также первым калькулятором, основанным на обратной польской записи (RPN). ) вход. С тех пор HP стала тесно ассоциироваться с калькуляторами RPN, и даже сегодня некоторые из их высококлассных калькуляторов (особенно долгоживущий финансовый калькулятор HP-12C и HP-48 серия графических калькуляторов ) по-прежнему предлагают RPN в качестве режима ввода по умолчанию. из-за того, что у него было очень много последователей.

HP -35 Hewlett-Packard , представленный 1 февраля 1972 года, был первым карманным калькулятором и первым в мире портативным научным калькулятором. ^[5] Как и некоторые настольные калькуляторы HP, он использовал RPN. HP-35, представленный по цене 395 долларов США, был доступен с 1972 по 1975 год.

Компания Texas Instruments (TI), после производства нескольких устройств с научным обозначением , 15 января 1974 года представила портативный научный калькулятор в форме SR-50 . ^[6] TI продолжает оставаться крупным игроком на рынке калькуляторов, а их давно выпускаемая серия TI-30 является одним из наиболее широко используемых научных калькуляторов в классах.

Casio , Canon и Sharp также были крупными игроками, выпустив серию Casio FX (начиная с Casio FX-1 в 1972 году). ^[7]) — очень распространенный бренд, используемый, в частности, в школах. Casio также является крупным игроком на рынке графических калькуляторов и была первой компанией, выпустившей его ( Casio fx-7000G ).

См. также

Ссылки

^ Крокетт, Закари (22 сентября 2019 г.). «Подходит ли к концу эра графических калькуляторов стоимостью более 100 долларов?» . Суета . Проверено 19 февраля 2024 г.
^ «Ностальгия и развлечения с калькуляторами» . Хомо Луддитус . 10 февраля 2019 г.
^ HP-9100A/B на hpmuseum.org.
^ «на столе редактора: НОВОСТНОЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ПО ВЫЧИСЛЕНИЯМ И ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ - MATHATRON» (PDF) . Компьютеры и автоматизация . XIII (3): 43 марта 1964 г. Проверено 05 сентября 2020 г.
^ Научный калькулятор HP-35 удостоен награды IEEE
^ Страница SR-50 на datamath.org
^ Настольный научный калькулятор Casio FX-1

[1] Крокетт, Закари (22 сентября 2019 г.). «Подходит ли к концу эра графических калькуляторов стоимостью более 100 долларов?» . Суета . Проверено 19 февраля 2024 г.

[2] «Ностальгия и развлечения с калькуляторами» . Хомо Луддитус . 10 февраля 2019 г.

[3] HP-9100A/B на hpmuseum.org.

[4] «на столе редактора: НОВОСТНОЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ПО ВЫЧИСЛЕНИЯМ И ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ - MATHATRON» (PDF) . Компьютеры и автоматизация . XIII (3): 43 марта 1964 г. Проверено 05 сентября 2020 г.

[5] Научный калькулятор HP-35 удостоен награды IEEE

[6] Страница SR-50 на datamath.org

[7] Настольный научный калькулятор Casio FX-1

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]