Предыстория информатики: развитие письменности, счёта и систем счисления

Информатика в XXI веке порой понимается как наука, занимающаяся исключительно высокими технологиями и компьютерами. В действительности данная область знаний имеет дело с любыми видами передачи информации, её хранения и обработки.

Необходимость передачи информации

Сложно представить, но на протяжении более чем 95 % времени существования человека информация передавалась только устно или путём наблюдения в реальном времени. Способы создания орудий труда, методы охоты или выращивания растений, простейшие логические связи, основанные на наблюдениях за природой, передавались из поколения в поколение на протяжении тысячелетий без единой записи – люди попросту не умели этого делать иначе.

С возникновением письменности начинается исторический период существования человечества – это значит, что любую информацию стало возможно передать во времени и пространстве. Рост объемов передаваемой информации с каждым новым веком увеличивался и продолжает увеличиваться сегодня: те знания, которые сегодня человек получает за несколько лет, превосходят знания, получаемые средневековым человеком за всю жизнь.

Конспект урока по предыстории информатики должен включать данные как минимум о двух важнейших вопросах - это счёт и письмо.

Первые попытки работы с информацией

В школе урок по теме «Предыстория информатики» начинается с рассказов о происхождении счёта, и это не случайно. Считать человек научился значительно раньше, чем писать: зарубки, обозначающие количество объектов, встречаются за несколько тысячелетий до первых попыток передать знаками какой-то более глубокий смысл.

Это можно проследить и на примере современных племен, находящихся на ранних стадиях развития: они в состоянии оперировать простыми числами, используя пальцы рук, камушки или палочки, однако не имеют совершенно никакой письменности и даже не предпринимают попыток её создать.

Сигналы опасности

Важнейшим сигналом, известным предыстории информатики, был сигнал опасности, который человек должен был уметь передавать с самого начала своего существования. Простейшим способом предупреждения были выкрики, однако ограниченная дальность распространения звука способствовала развитию иных методов, затрагивающих зрительное восприятие.

Широко распространенной в мире практикой были сигнальные костры. Существовала группа людей, в чьи обязанности входило оперативное разведение огня в определенной точке в случае возникновения опасности. Днём сигналом служил дым, а ночью – огонь. Информация по цепочке доходила до главного города в данном районе, и власти предпринимали какие-либо действия для решения проблемы.

Также применялись сигнальные флаги, позволявшие передавать сразу несколько видов сигналов, о значении которых люди договаривались изначально. Видимость такого сигнала была меньше, однако такой метод позволял передать не только сам факт существования опасности, но и определить её источник.

История счёта

Древнейшие достоверные попытки счёта с использованием зарубок на кости датируются 30-ым тысячелетием до нашей эры. Данный пример нельзя считать счётом как таковым, но можно делать вывод о достаточном развитии человеческого мозга для ассоциации реальных объектов с абстрактными количественными значениями. С этого момента можно говорить о предыстории информатики, и именно это свойство разума в результате ознаменует становление науки.

Регулярное использование математических операций появляется лишь во времена Древнего Египта. Можно с уверенностью говорить, что названия цифр появились значительно позже того момента, как человечество научилось считать.

Системы счисления

Каждая цивилизация шла своим путём при создании систем счисления и обозначении числовых понятий. Как свидетельствует предыстория информатики, история чисел и систем счисления разнится от цивилизации к цивилизации.

Например, вавилоняне считали «по шестьдесят», т. е. так, как сегодня мы отсчитываем минуты и часы. У некоторых народов отсчёт осуществлялся десятками, у некоторых – «двадцатками». Такой выбор обусловлен количеством пальцев, используемых для счёта: в первом случае это пальцы рук, во втором – рук и ног.

В сотнях языков из всех, существующих на планете, имеются лишь числительные от одного до пяти (или меньше), а остальные числа обозначаются комбинированием этих слов: например, «четыре» может обозначаться как «два-два».

Инструменты для счёта

Предыстория информатики знает целое множество инструментов, помогающих человеку в расчётах.

Самым простым подручным средством были камушки, семена или любые другие объекты малого размера, каждый из которых становился эквивалентом того типа предметов, которые требовалось посчитать. Два десятка овец могли заменяться двадцатью камушками, пять снопов пшеницы – пятью табличками и т. д.

Позже были придуманы более «продвинутые» способы: счёт по узелкам на веревках; счёты, абак – доска с расположенными параллельно секциями, каждая из которых представляла собой следующий разряд.

Первую счётную машину изобрел в XVII веке Блез Паскаль. Позже Лейбниц предложил модель арифмометра, который, вплоть до XX века, оставался самым популярным вычислительным устройством. Наконец, в XX веке от предыстории информатики человечество перейдет к её истории: создаст компьютер, языки программирования и базы данных, вычислительные и нейронные сети и многое другое. Но это уже совсем другая история.