Haben Sie sich jemals gefragt, wie Sie mathematische Probleme lösen würden, wenn Sie keinen Taschenrechner oder Computer oder sogar Bleistift und Papier hätten? Seit Jahrhunderten verwenden die Menschen in Asien ein altes Zählwerkzeug, um mathematische Operationen durchzuführen. Der chinesische Rechnername ist „Suanpan“, aber er ist auch als Abakus bekannt. Dieses einfache Zählgerät stammt mindestens aus dem 12. Jahrhundert und wurde mit seinem ursprünglichen Design und seinem Zweck praktisch unverändert über die Jahrhunderte weitergegeben.
Einführung in den chinesischen Abakus
Ein traditioneller Suanpan oder chinesischer Abakus besteht aus einem rechteckigen Holzrahmen, der durch eine horizontale Stange in einen oberen und einen unteren Abschnitt unterteilt ist. Eine Reihe von vertikalen Drähten oder Stäben, die mit Perlen bespannt sind, erstrecken sich von der Oberseite bis zur Unterseite des Rahmens. Der Teil des Drahtes über der Bar wird traditionell als „Heaven“ bezeichnet, wird aber auch als Oberdeck bezeichnet. Der Bereich unter der Bar, traditionell als „Erde“ bekannt, ist das Unterdeck.
Jeder Draht im Abakusrahmen hat sieben Wülste, mit zwei im Oberdeck und fünf im Unterdeck. Jede der beiden oberen Deckwülste hat einen Wert von 5, während die unteren Deckwülste jeweils einen Wert von 1 haben. Die Drähte repräsentieren die Zehnerpotenzen. Rechts vom Abakus beginnend, repräsentiert der erste Draht Werte unter 10, der zweite Draht Werte von 10 bis 99 und der dritte Draht 100 bis 999. Dieses Muster setzt sich über die verbleibenden Drähte fort, sodass ein traditioneller Abakus mit 13 Drähten sehr große Zahlen darstellen kann.
Anleitung für chinesische Rechenmaschinen
Der erste Schritt bei der Verwendung eines chinesischen Abakus besteht darin, ihn zu leeren, indem Sie das Gerät flach auf einen legen Tisch und bewegen Sie die oberen Decksicken an die Oberseite des Rahmens und die unteren Decksperlen an den Rahmen Unterseite. Um eine einzelne Zahl mit dem Abakus zu zählen, bewegen Sie die entsprechende Anzahl von Perlen in Richtung der Leiste. Zum Beispiel wird die Zahl 1 gezählt, indem die obere Perle im unteren Deck des Einerdrahts bis zur Stange bewegt wird. Die Zahl 9 wird gezählt, indem die untere Perle im Oberdeck und vier Perlen vom Unterdeck zum Balken verschoben werden. Die Zahl 10 wird gezählt, indem die obere Perle vom unteren Deck des Zehnerdrahts zum Balken bewegt wird.
Auf dem Abakus wird eine einfache Addition durchgeführt, indem die Perlen für die erste Zahl gezählt werden und dann die Perlen für die hinzuzufügende Zahl gezählt werden. Um zum Beispiel 5 + 3 zu lösen, würden Sie zuerst eine Perle im oberen Deck nach unten bewegen, um 5 darzustellen, und dann drei Perlen vom unteren Deck für den Wert 3 nach oben bewegen. Die Perlen stellen dann die Zahl 8 dar, die die Lösung von 5 + 3 ist. Wenn das Zählen während der Addition auf einem beliebigen Draht zu einem Wert größer als 10 führt, wird das „Übertragen“ durch Löschen erreicht Perlen vom oberen und unteren Deck des aktuellen Drahtes und Verschieben einer Perle vom unteren Deck auf dem Draht zum links.
Die Subtraktion erfolgt auf dem Abakus, indem die erste Zahl abgezählt und dann die Perlen entfernt werden, die die zweite Zahl darstellen. Für die Aufgabe 9 – 2 würden Sie im oberen Deck eine Perle nach unten und im unteren Deck vier Perlen nach oben bewegen, um die Zahl 9 darzustellen. Dann würden Sie zwei Perlen im unteren Deck absenken, um 2 abzuziehen. Die resultierenden Perlen stellen die Zahl 7 dar, die die Lösung von 9 – 2 ist.
Chinesische Abakus-Geschichte
Zählgeräte wie der Abakus werden seit mehr als 2.000 Jahren verwendet. Es gibt Aufzeichnungen über ähnliche Werkzeuge, die als Zählbretter bekannt sind und von den alten Griechen und Römern verwendet wurden. Diese Bretter hatten Metallnuten mit verschiebbaren Zählern, die während des Zählvorgangs horizontal bewegt wurden. Einige Historiker glauben, dass römische Kaufleute den Chinesen diese Zähltafeln im Zuge von Handelsgeschäften vorgestellt haben und dass die Chinesen das Werkzeug dann zu seiner heutigen Form weiterentwickelt haben.