Kalkulator naukowy - Scientific calculator
Po prawej: TI-84 Plus -A typowy kalkulator graficzny przez Texas Instruments
Kalkulator cyfrowy jest rodzajem elektronicznego kalkulatora , zazwyczaj, ale nie zawsze ręczny, przeznaczony do obliczania problemów w nauce , inżynierii i matematyki . Całkowicie zastąpiły suwaki w tradycyjnych aplikacjach i są szeroko stosowane zarówno w edukacji, jak i w środowisku zawodowym.
W niektórych kontekstach, takich jak szkolnictwo wyższe, kalkulatory naukowe zostały zastąpione kalkulatorami graficznymi , które oferują nadzbiór funkcji kalkulatora cyfrowego wraz z możliwością tworzenia wykresów danych wejściowych oraz zapisywania i przechowywania programów dla urządzenia. Istnieje również pewne pokrywanie się z rynkiem kalkulatorów finansowych .
Funkcje
Współczesne kalkulatory naukowe mają na ogół znacznie więcej funkcji niż standardowe kalkulatory cztero- lub pięciofunkcyjne, a zestaw funkcji różni się w zależności od producenta i modelu; jednak do cech definiujących kalkulator naukowy należą:
- notacja naukowa
- arytmetyka zmiennoprzecinkowa
- funkcje logarytmiczne , używające zarówno podstawy 10, jak i podstawy e
- funkcje trygonometryczne (niektóre w tym trygonometria hiperboliczna )
- funkcje wykładnicze i pierwiastki poza pierwiastkiem kwadratowym
- szybki dostęp do stałych, takich jak pi i e
Ponadto wysokiej klasy kalkulatory naukowe zazwyczaj obejmują:
- kontrolki kursora do edycji równań i przeglądania poprzednich obliczeń (niektóre kalkulatory, takie jak LCD-8310 , plakietki opracowane zarówno pod marką Olympia, jak i United Office, dla wygody utrzymują numer poprzedniego wyniku na ekranie podczas wprowadzania nowego obliczenia).
- obliczenia szesnastkowe , binarne i ósemkowe , w tym podstawowa matematyka Boole'a
- Liczby zespolone
- obliczenia ułamków
- statystyki i obliczenia prawdopodobieństwa
- programowalność — patrz Kalkulator programowalny
- rozwiązywanie równań
- obliczenia macierzowe
- rachunek różniczkowy
- litery , których można używać do pisowni słów lub dołączania zmiennych do równania
- konwersja jednostek
- stałe fizyczne
Podczas gdy większość modeli naukowych tradycyjnie używa wyświetlacza jednowierszowego podobnego do tradycyjnych kalkulatorów kieszonkowych, wiele z nich ma więcej cyfr (10 do 12), czasami z dodatkowymi cyframi dla wykładnika zmiennoprzecinkowego. Kilka z nich ma wyświetlacze wieloliniowe, a niektóre modele firm Hewlett-Packard , Texas Instruments (obaj amerykańscy producenci), Casio , Sharp i Canon (wszyscy trzej japońscy producenci) używają wyświetlaczy z matrycą punktową podobnych do tych, które można znaleźć w kalkulatorach graficznych .
Zastosowania
Kalkulatory naukowe są szeroko stosowane w sytuacjach wymagających szybkiego dostępu do pewnych funkcji matematycznych, zwłaszcza tych, które kiedyś były wyszukiwane w tabelach matematycznych, takich jak funkcje trygonometryczne czy logarytmy. Są one również używane do obliczeń bardzo dużych lub bardzo małych liczb, jak w niektórych aspektach astronomii , fizyki i chemii .
Są one bardzo często wymagane na lekcjach matematyki od poziomu gimnazjum do college'u i zazwyczaj są albo dozwolone, albo wymagane na wielu standardowych testach obejmujących przedmioty matematyczno-przyrodnicze; w rezultacie wiele z nich jest sprzedawanych na rynkach edukacyjnych, aby zaspokoić to zapotrzebowanie, a niektóre modele z wyższej półki zawierają funkcje ułatwiające przetłumaczenie problemu ze strony podręcznika na dane wejściowe kalkulatora, np. poprzez udostępnienie metody wprowadzania całego problemu w jest napisany na stronie za pomocą prostych narzędzi do formatowania.
Historia
Pierwszym kalkulatorem naukowym, który zawierał wszystkie powyższe podstawowe idee, był programowalny Hewlett-Packard HP-9100A , wydany w 1968 roku, chociaż Wang LOCI-2 i Mathatronics Mathatron miały pewne cechy, które później zidentyfikowano z projektami kalkulatora naukowego. Seria HP-9100 została zbudowana w całości z dyskretnej logiki tranzystorowej bez układów scalonych i była jednym z pierwszych zastosowań algorytmu CORDIC do obliczeń trygonometrycznych w komputerze osobistym, a także pierwszym kalkulatorem opartym na odwrotnej notacji polskiej (RPN ) wpis. Od tego czasu firma HP ściśle utożsamiała się z kalkulatorami RPN, a nawet dzisiaj niektóre z ich zaawansowanych kalkulatorów (w szczególności długowieczny kalkulator finansowy HP-12C i seria kalkulatorów graficznych HP-48 ) nadal oferują RPN jako domyślny tryb wprowadzania dzięki temu, że zdobył bardzo dużą rzeszę fanów.
HP-35 , wprowadzone w dniu 1 lutego 1972 roku, był pierwszym Hewlett-Packarda kalkulator kieszonkowy i pierwszy na świecie kieszonkowy kalkulator naukowy. Podobnie jak niektóre kalkulatory biurkowe HP, używał RPN. Wprowadzony w cenie 395 USD, HP-35 był dostępny od 1972 do 1975 roku.
Firma Texas Instruments (TI), po wyprodukowaniu kilku jednostek z notacją naukową, wprowadziła 15 stycznia 1974 r. podręczny kalkulator naukowy w postaci SR-50 . TI nadal jest głównym graczem na rynku kalkulatorów, a ich długoletnia seria TI-30 jest jednym z najczęściej używanych kalkulatorów naukowych w salach lekcyjnych.
Casio, Canon i Sharp również byli ważnymi graczami, a seria efektów Casio (zaczynając od Casio fx-1 w 1972) była bardzo powszechną marką, używaną szczególnie w szkołach. Casio jest również głównym graczem na rynku kalkulatorów graficznych i była pierwszą firmą, która je wyprodukowała ( Casio fx-7000G ).