Принципы индуистской системы расчетов

редактировать
алгоритм деления, как описано в Принципах индуистского исчисления. 5625 243 = 23 36 243 {\ displaystyle {\ tfrac {5625} {243} } = 23 {\ tfrac {36} {243}}}\ tfrac {5625} {243} = 23 \ tfrac {36} {243}

Принципы индуистского исчисления (Китаб фи усул хисаб аль-хинд) - это книга по математике, написанная 10-м и 11-м Персидский математик века Кушьяр ибн Лаббан. Это вторая по возрасту книга на арабском языке об индуистской арифметике с использованием индуистско-арабских цифр (० ۱ ۲ ۳ ۴ ۶ ۷ ۸ ۹), которой предшествует Кибаб аль-Фусул фи аль-Хисуб аль-Хинди. Автор Абул аль-Хасан Ахмад ибн Ибрагим аль-Углидис, написанный в 952 году.

Хотя аль-Хварзими также написал книгу об индуистской арифметике В 825 году его арабский оригинал был утерян, и до нас дошел только перевод XII века. Кушьяр ибн Лаббан не упомянул индийские источники индуистского исчисления, и не существует более ранней индийской книги, охватывающей те же темы, которые обсуждаются в этой книге. Принципы индуистского исчисления были одним из зарубежных источников индуистского исчисления в 10-м и 11-м веках в Индии. Он был переведен на английский язык Мартином Леви и Марвином Петруком в 1963 году из единственной сохранившейся на тот момент арабской рукописи: Стамбул, Библиотека Айя Софья, MS 4857, а также еврейский перевод и комментарии Шалома бен Джозефа Анаби.

Содержание
  • 1 Индийская доска для пыли
  • 2 Содержание
  • 3 Десятичная арифметика
    • 3.1 Сложение
    • 3.2 Вычитание
    • 3.3 Умножение
    • 3.4 Деление
    • 3.5 Деление на 2
    • 3.6 Вычитание квадрата root
  • 4 Шестидесятеричная арифметика
    • 4.1 Умножение
  • 5 Влияние
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Индийская доска для пыли

Индийская арифметика проводилась на доске для пыли, аналогичной Китайская счетная доска. Доска для пыли - это ровная поверхность со слоем песка, выложенная сетками. Подобно китайским цифрам счетной палочки, пробел на сетке песочной доски обозначал ноль, и знак нуля не требовался. Сдвиг цифр включает стирание и перезапись, в отличие от счетной доски.

Содержание

Сохранился только один экземпляр на арабском языке, который сейчас хранится в библиотеке Святой Софии в Стамбуле. Есть также перевод на иврит с комментариями, хранящийся в Бодлианской библиотеке Оксфордского университета. В 1965 году University of Wisconsin Press опубликовал английское издание этой книги, переведенное Мартином Леви и Марвином Петруком, основанное как на арабском, так и на иврите. Этот английский перевод включал 31 пластину факсимиле оригинального арабского текста.

Принципы индуистского исчисления состоят из двух частей, посвященных арифметике в системе двух чисел в Индии того времени.

  • Часть I в основном посвящена десятичному алгоритму вычитания, умножения, деления, извлечения квадратного корня и кубического корня в разрядной системе Индусно-числовая система. Тем не менее, раздел, посвященный «уменьшению вдвое», рассматривался по-другому, то есть с использованием сочетания десятичного и шестидесятеричного числа.

Сходство между десятичным индуистским алгоритмом и китайским алгоритмом в Сунзи Суаньцзин поразительно, за исключением сокращение операций вдвое, поскольку в Китае не существовало гибридного десятичного / шестидесятеричного расчета.

  • Часть II посвящена операциям вычитания, умножения, деления, извлечения квадратного корня и кубического корня в шестидесятеричной системе счисления. В Китае была только позиционная десятичная арифметика, а не шестидесятеричная арифметика.
  • В отличие от Абу'л-Хасана аль-Уклидиси Китаб аль-Фусул фи аль-Хисаб аль-Хинди ( Арифметика Аль-Уклидиси), где основные математические операции сложения, вычитания, умножения и деления были описаны словами, книга ибн Лаббана предоставила фактические процедуры вычислений, выраженные индо-арабскими цифрами.
Десятичная арифметика

Сложение.

Сложение жезлового исчисления Индусское сложение ала ибн Лаббан

Кушьяр ибн Лаббан подробно описал сложение двух чисел.

Индусское сложение идентично сложению стержневых чисел в Сунзи Суаньцзин

операцияЖезл-исчислениеИндусская реконструкция
МакетРасположите два числа в двух строкахРасположите два числа в двух строках
порядок вычисленияслева направослева направо
результатразмещено в верхнем рядуПомещено в верхний ряд
удалить нижний рядудалить цифру за цифрой слева направоцифра не удалена

Было небольшое различие в обработке второго ряда, по индуистским оценкам, цифры второго ряда, нарисованные на песчаной доске, оставались на месте от начала до конца, тогда как при исчислении стержней стержни из нижних рядов были физически удалены и добавлены к верхнему ряду, цифра за цифрой.

Вычитание

400AD Алгоритм вычитания Сунзи индуистское вычитание 11 века 5625–839

В 3-м разделе своей книги Кушьяр ибн Лаббан представил пошаговый алгоритм вычитания 839 из 5625 Цифры второго ряда оставались на своих местах все время. В стержневом исчислении цифра из второй строки удалялась по цифре при вычислении, оставляя только результат в одной строке.

Умножение

Умножение Сунзи Умножение ибн Лаббана

Умножение Кушьяра ибн Лаббана является разновидностью умножения Сунзи.

операцияСунзииндуистский
множительпомещен в верхнюю строку,помещен в верхнюю строку,
множительтретья строка2-я строка ниже множителя
выравниваниепоследняя цифра множителя с первой цифрой множителяпоследняя цифра множителя с первой цифрой множителя
заполнение множителяпробелы чисел в виде стержняпробелы в стиле чисел в виде стержня, а не индусские цифры 0
порядок вычисленияслева направослева направо
произведение, помещенное в центральную строку, объединенное с множителем
сдвиг множителяна одну позицию вправона одну позицию вправо

Дивизион

Профессор Лам Лей Йонг обнаружил, что индуистский метод деления, описанный Кушьяром ибн Лаббаном, полностью идентичен делению с помощью стержневого исчисления в V веке Sunzi Suanjing.

Алгоритм деления Sunzi для 6561 9 {\ displaystyle {\ tfrac {6561} {9}}}{\ displaystyle {\ tfrac {6561} {9}}} индусский десятичный деление 5625 243 {\ displaystyle {\ tfrac {5625} {243}}}{\ displaystyle {\ tfrac {5625} {243}} } аля ибн Лаббан
операцияделение Сунзииндуистское подразделение
делимоев средней строке,в средней строке,
делительделитель в нижней строкеделитель в нижней строке
Частноепомещается в верхний рядпомещается в верхний ряд
заполнение делителяпробелы в числах в виде стержнейпробелы в стиле номеров в виде стержней, а не в индусской цифре 0
порядок вычисленияслева направослева направо
Сдвиг делителяна одну позицию вправона одну позицию справа
числитель остаткав средней строке, знаменатель внизучислитель в средней строке, знаменатель внизу

Помимо полностью идентичного формата, процедуры и дроби остатка, контрольный знак, который раскрывает происхождение этого алгоритма деления, находится в пропущенном 0 после 243, который в истинном индуистском значении должен быть записан как 2430, а не 243 пробел; пустое пространство - это особенность стержневых цифр (и счётов).

Разделить на 2

Разделение на 2 или "деление пополам" в индуистском исчислении рассматривалось как гибрид десятичных и шестидесятеричных чисел: оно вычислялось не слева направо как десятичная арифметика, а из справа налево: после уменьшения пополам первой цифры 5, чтобы получить 2 ⁄ 2, замените 5 на 2 и напишите под ним 30:

5622
30

Конечный результат:

2812
30

Извлечение квадратного корня

алгоритм Сунзи для sqrt из 234567 = 383 311 968 {\ displaystyle {\ tfrac {311} {968}}}{\ displaystyle {\ tfrac {311} {968}}} квадратный корень ибн Лаббана из 63342

Кушьяр ибн Лаббан описал алгоритм извлечения квадратного корня на примере

(63342) = 255 371 511 {\ displaystyle {\ sqrt {(}} 63342) = 255 {\ frac {371} {511}}}{\ displaystyle {\ sqrt {(}} 63342) = 255 {\ frac {371} {511}}}

Алгоритм извлечения квадратного корня Кушьяра ибн Лаббана в основном такой же, как алгоритм Сунзи

операцияквадратный корень Сунзиибн Лаббан sqrt
делимоев средней строке,в средней строке,
делительделитель в нижней строкеделитель в нижней строке
Q uotientпомещается в верхний рядпомещается в верхний ряд
заполнитель делителяпробелы номеров стержнейпробелы стиля номеров стержней, а не индусская цифра 0
порядок вычисленияслева направослева направо
удвоение делителяумноженное на 2умноженное на 2
Сдвиг делителяна одну позицию вправона одну позицию вправо
Сдвиг частногоПозиционируется в начало, без последующего сдвигана одну позицию вправо
Остатокчислитель в средней строке, знаменатель внизучислитель в средней строке, знаменатель внизу
окончательный знаменательбез измененийдобавить 1

Аппроксимация неполного квадратного корня с использованием алгоритма Сунзи дает результат немного выше, чем истинное значение в десятичной части, приближение квадратного корня Лаббана дало немного меньшее значение, целая часть такая же.

Шестидесятеричная арифметика

Умножение

Индусский формат шестидесятеричного умножения полностью отличался от индуистской десятичной арифметики. Приведенный Кушьяром ибн Лаббаном пример 25 градусов 42 минуты, умноженных на 18 градусов 36 минут, был записан по вертикали как

18 | | 25
36 | | 42

с пробелом между

Влияние

Принципы индуистского исчисления Кушьяра ибн Лаббана оказали сильное влияние на более поздних арабских алгоритмов. Его ученик ан-Насави следовал методу своего учителя. Алгорист 13 века Иорданус де Немор находился под влиянием ан-Насави. Еще в 16 веке имя ибн Лаббана все еще упоминалось.

Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-02 06:47:58
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте