Kalkulator lub kalkulator (termin często uważane za obraźliwe przez producentów) jest maszyną przeznaczoną do prostego i niezawodnego funkcjonowania obliczeń . Najpierw mechaniczna, a następnie elektromechaniczna maszyna licząca stała się elektroniczna w latach 60. XX wieku , wraz z wprowadzeniem pierwszej elektronicznej maszyny liczącej w 1961 r. , A następnie przyspieszoną miniaturyzacją układów scalonych .
Najprostsze maszyny są ograniczone do czterech zwykłych operacji arytmetycznych , podczas gdy najbardziej wyrafinowane programowalne kalkulatory mają ekspresję równoważną komputerom (patrz Turing i Turing-complete machine ).
Chociaż, ściśle rzecz biorąc, nie ma powiązania technologicznego między kalkulatorami mechanicznymi i kalkulatorami elektronicznymi, warto tutaj wspomnieć o narzędziach używanych do obliczeń przed pojawieniem się kalkulatorów ani przypomnieć, że to pojawienie się na rynku położyło kres produkcji kalkulatory mechaniczne i elektromechaniczne, a także instrumenty takie jak suwak logarytmiczny .
W 1645 r. Pojawiła się pierwsza maszyna licząca , wprowadzona do powszechnego użytku, paskalina , służąca do dodawania i odejmowania. Wynaleziony przez Blaise'a Pascala , zapoczątkował rozwój maszyn liczących.
W 1673 roku Leibniz przedstawił maszynę do mnożenia, w której ruchoma część przesuwa się o jeden stopień w lewo za każdym razem (jak w przypadku mnożenia ręcznego).
W 1820 roku Thomas de Colmar wynalazł pierwszą przemysłową maszynę liczącą, arytmometr , i wprowadził na rynek w 1851 roku. Obliczanie pierwiastków kwadratowych pojawia się w jego instrukcji użytkowania.
W 1843 r. Szwed Georg Scheutz obsługiwał własną „maszynę różnicową” .
Około 1850 roku Anglik Charles Babbage zaprojektował silnik różnicowy , przeznaczony do obliczania funkcji wielomianowych i zestawiania wyników. Jednak tej maszyny nie można było wówczas zbudować z powodu problemów finansowych. Jednak między 1990 a końcem 2000 roku Muzeum Nauki w Londynie zbudowało dwa w pełni funkcjonalne egzemplarze tej maszyny.
W latach 1820-1940 zgłoszono tysiące patentów na maszyny mechaniczne obsługiwane ręcznie lub za pomocą silnika elektrycznego.
Około 1901 roku w Stanach Zjednoczonych pojawiły się pierwsze dziesięcioklawiszowe maszyny.
W 1948 roku wprowadzono Curta (przenośna maszyna licząca z ergonomią młynka do pieprzu i korbą młynka do kawy ), zdolna do wykonywania czterech podstawowych operacji i pierwiastków kwadratowych .
Triumphator CRN1 (kalkulator kursora z 1958 r.)
Walther WSR160 (kalkulator kursora z 1960 r.)
Olivetti Divisumma 24 (drukarka elektryczna „4 operacje” z 1964 r.) (Okładka jest zdjęta, aby pokazać mechanikę).
NTK Facit (1964)
Nisa k
GMBH Facit
Contex 10 (ręczny dodatek do drukarki)
Curta (1948)
Friden Model 132 Kalkulator w zbiorach Muzeum Dziecięcego w Indianapolis.
Głównym postępem w dziedzinie elektryczności było zastąpienie „ korby ” maszyn liczących „suwakowych” silnikiem elektrycznym . Ten silnik sprawił, że obliczenia były mniej bolesne i szybsze.
W przeciwieństwie do maszyn kursorowych, drukowali swoje obliczenia. Kalkulatory drukarek początkowo ograniczały się do dodawania i odejmowania (stąd ich nazwa „sumatory”), potem pierwsze „mnożniki” pojawiły się na początku lat sześćdziesiątych.
Około 1963 r. Tylko producenci Olivetti z Divisumma 24 i Remington z Pringtime wprowadzili na rynek „4-operacyjną drukarkę” .
Kalkulator elektroniczny nie wywodzi się z kalkulatorów mechanicznych, ale z pierwszych komputerów. Obliczenia są tam wykonywane binarnie , bez ingerencji mechaniki. Droga do miniaturyzacji potrwa prawie 20 lat, zanim elektroniczny kalkulator zdetronizował w połowie lat 70. maszyny mechaniczne i wszechobecne suwaki logiczne.
Pierwsze kalkulatory elektroniczne były początkowo używane w biurze ze względu na ich wagę, rozmiary oraz konieczność zasilania z sieci . Ich wyświetlacz był często robiony z rur Nixie .
W 1961 roku ANITA Mark VII i Mark VIII były pierwszymi kalkulatorami elektronicznymi przeznaczonymi dla ogółu społeczeństwa, składającymi się z lamp próżniowych do elektroniki i lamp Nixie do wyświetlania.
Pierwsze kalkulatory „ogólnodostępne” pojawiły się wtedy, gdy miniaturyzacja podzespołów (zwłaszcza pierwszych układów scalonych ) i spadek ich kosztów umożliwiły produkcję niewielkich maszyn liczących zasilanych zwykłymi ogniwami lub akumulatorami.
W 1967 roku amerykańska firma Texas Instruments stworzyła pierwszy prototyp i złożyła patent.
W styczniu 1971 r. Pierwszy prawdziwy ręczny kalkulator elektroniczny z wyświetlaczem LED to LE-120A firmy Busicom .
We wrześniu 1971 roku pierwszym kalkulatorem elektronicznym wprowadzonym na rynek we Francji był ICC-804D firmy Sanyo.
Pierwsze wyspecjalizowane kalkulatory kieszonkowe zostały wprowadzone na rynek w latach siedemdziesiątych XX wieku z:
Wyświetlanie wyników obliczeń pierwszych kalkulatorów odbywało się sukcesywnie za pomocą:
Pierwsze maszyny mechaniczne wykonywały tylko dodawanie / odejmowanie. Pierwsze maszyny elektromechaniczne, a następnie elektroniczne mogły wykonywać cztery operacje arytmetyczne. Duża różnica między maszynami elektronicznymi a maszynami mechanicznymi lub elektromechanicznymi polega na tym, że operacje są wykonywane cicho i natychmiastowo. Mnożenie trwało kilka sekund, a dzielenie z bardzo wydajnym elektromechanicznym Olivetti Divi24 trwało od 10 do 20 minut . Niedługo potem niektórym udało się zrobić pierwiastek kwadratowy. Przede wszystkim komputery stacjonarne, z pamięcią (-ami) lub bez, są duże; co najmniej około 30 × 30 cm (Casio, Friden, Sharp, Adler…) i wyposażone w rurki Nixie (12, 14 lub nawet 16 rur ).
W 1970 roku zostały one zminiaturyzowane stać przenośne dzięki wyświetlacz z siedmiu segmentów bardzo szybko (zwykle diody) Następnie, stały się one kieszonkowy ( Sanyo , Canon , Adler ...) dzięki zastosowaniu baterii lub akumulatorów energii elektrycznej i cieczy kryształowy wyświetlacz .
Kolejnym przełomem było pojawienie się bloku drukującego Seiko , który przez bardzo długi czas pasował do większości elektronicznych kalkulatorów biurkowych .
Gdy tylko uszanowali priorytety między operacjami i pojawiły się funkcje trygonometryczne , zaczęto mówić o kalkulatorach naukowych (np. Hewlett-Packard z HP-35 wydanym w 1972 r.).
Obecnie ogólnodostępne kalkulatory graficzne należą do najbardziej wydajnych. Umożliwiając graficzne przedstawienie funkcji, są one produkowane w szczególności przez Texas Instruments , Casio , Hewlett-Packard oraz w mniejszym stopniu przez Sharp lub Brother .
W połowie -1960s , Hewlett-Packard, decydując się na odwrotnej notacji polskiej, produkowany z kalkulatorów serii stacjonarnych HP-98xx, których skuteczność i dokładność znacznie przekroczony w przypadku innych marek. Od wprowadzenia swojego pierwszego naukowego kieszonkowego kalkulatora w 1972 roku The HP-35 (który zawdzięcza swoją nazwę od liczby klawiszy), firma Hewlett-Packard swoją pozycję w społeczności naukowej i wśród studentów.
W 1974 firma Texas Instruments wyprodukowała kalkulator naukowy SR-50 o funkcjonalności podobnej do HP.
Cena podstawowych kalkulatorów jest dziś bardzo niska (mniej niż godzina pracy), ale nie zawsze tak było. Anegdotycznie, na początku lat 70. pierwsze kieszonkowe kalkulatory naukowe HP-35 kosztowały około połowy miesięcznej pensji nauczyciela. Dlatego nie mogło być mowy o udostępnieniu ich studentom bez ochrony, dlatego też HP sprzedał również „bazę” przeznaczoną do odbioru tych maszyn. Kalkulatory wyparły suwak logarytmiczny dopiero w połowie lat siedemdziesiątych XX wieku.
Rozróżnia się proste kalkulatory „czterech operacji”, kalkulatory finansowe, kalkulatory naukowe, graficzne lub nie, oraz kalkulatory formalne.
Późniejsze zmiany były następujące:
Kalkulator naukowy HP-35 (1972)
Kalkulator naukowy Sanyo CZ-8127 (1977).
Programowalny kalkulator naukowy HP-15C z odwrotną notacją polską (1982).
Ultrapłaski kalkulator słoneczny (grubość ~ 2 mm ), (1990).
Kalkulator elektroniczny „Basic”.
Kalkulator naukowy TI-83 Plus .
Kapryśny kalkulator.
Kalkulator naukowy Famaprem CPC-400.
Zegarek Casio ze zintegrowanym kalkulatorem.
Funkcja kalkulatora jest również dostępna w komputerach stacjonarnych, przenośnych lub nie, we wszystkich konsumenckich systemach operacyjnych, w osobistych asystentach i w prawie wszystkich obecnych telefonach komórkowych .
Rynek kalkulatorów szkolnych we Francji to duopol utworzony wokół American Texas Instruments i japońskiego Casio . Casio dominuje na rynku na początku liceum i college'u, gdzie TI ma największy udział w rynku pod koniec liceum, liceum i absolwentów. W Stanach Zjednoczonych TI jest praktycznie monopolistą z 93% udziałem w rynku. Obszerny marketing skierowany jest do nauczycieli matematyki i fizyki, którzy często wolą narzucać ten sam model w swoich klasach, co jest bardziej praktyczne, ponieważ operacje różnią się w zależności od marki. W rezultacie kalkulatory są drogie, często mają zbyt zaawansowane funkcje dla studentów, a marże producentów są wysokie: w przypadku TI wzrosłyby do ponad 50%. Model TI 84 Plus , szacowany na 15 lub 20 dolarów , jest sprzedawany w Stanach Zjednoczonych za 120 dolarów , czyli tyle samo, co w 2004 roku. Firma lobbuje za sprzedażą cen . Algebra jest obowiązkowa w Teksasie , a tym samym zapewnić jego sprzedaż.