Abakus – První mechanický počítač

Abakus je jednoduchý mechanický nástroj určený k provádění základních aritmetických operací (sčítání, odčítání, násobení, dělení a odmocňování). Je považován za prvního předchůdce moderních digitálních počítačů, neboť pracuje s diskrétními stavy (pozice korálků) podobně jako binární systémy.

1. Historie a vývoj

Vývoj abaku trval tisíce let a prošel několika klíčovými fázemi:

Mezopotámský abakus (cca 2700–2300 př. n. l.): Původně šlo o desku s pískem, do kterého se kreslily čáry a pokládaly kamínky (odtud latinské calculus – kamínek).

Římský abakus: Kovová deska s drážkami, ve kterých se pohybovaly žetony.

Čínský Suanpan (cca 2. století př. n. l.): Klasická podoba s rámem a korálky na tyčkách. Horní část (nebe) a dolní část (země) umožňovaly výpočty i v hexadecimální soustavě.

Japonský Soroban (14. století): Zjednodušená a zefektivněná verze čínského vzoru, dodnes používaná v japonském školství pro rozvoj mentální aritmetiky.

2. Princip fungování

Abakus funguje na principu místní hodnoty (řádové soustavy). Každá tyčka reprezentuje určitý řád (jednotky, desítky, stovky atd.).

Pozice korálků: Korálek má hodnotu pouze tehdy, je-li přisunut k dělící příčce (tzv. „aktivní stav“). To je přímá analogie k logické 1 v digitální technice.

Přenosy: Při dosažení maximální hodnoty na jedné tyčce se „vynuluje“ a jeden korálek se posune na tyčce vyššího řádu – stejný princip používá procesor (CPU) při operaci carry.

3. Abakus vs. Moderní procesor

I když se to zdá nepravděpodobné, abakus sdílí s moderními počítači několik klíčových konceptů:

Vlastnost	Abakus	Moderní CPU
Reprezentace dat	Pozice korálku (Fyzická)	Napětí v tranzistoru (Elektrická)
Stav	Diskrétní (On/Off)	Digitální (0/1)
Paměť	Pozice korálků na drátě	Registry a cache
Vstup/Výstup	Manuální pohyb rukou	Elektrické signály I/O

4. Význam pro informatiku

Studium abaku pomáhá pochopit:

Číselné soustavy: Nejen desítkovou, ale i binární nebo šestnáctkovou.

Algoritmizaci: Výpočet na abaku vyžaduje striktní dodržování kroků (algoritmů).

Efektivitu: Zkušený operátor abaku dokáže sčítat čísla rychleji než běžný uživatel s elektronickou kalkulačkou.

Související články:

Von Neumannova architektura

Historie procesorů: Od mechaniky k elektronice

Binární soustava a digitální logika

Tagy: tag>hw history mathematics abacus computation computing-history