그래핑계산기

Graphing calculator
같은 이름의 소프트웨어 도구에 대해서는 NuCalc를 참조하십시오.
Texas Instruments의 일반적인 그래핑 계산기

그래프 계산기(graphics calculator)는 그래프를 표시하고, 동시 방정식을 풀고, 변수로 다른 작업을 수행할 수 있는 휴대용 컴퓨터입니다.대부분의 인기 있는 그래핑 계산기는 프로그래밍이 가능한 계산기로, 사용자는 일반적으로 과학, 공학 또는 교육 응용 프로그램을 위한 맞춤형 프로그램을 만들 수 있습니다.그들은 텍스트와 계산의 여러 줄을 보여주는 큰 화면을 가지고 있습니다.

역사

Casio fx-7000G;세계 최초의 그래핑 계산기

초기의 그래핑 계산기는 1921년 전기 기술자 에디스 클라크에 의해 설계되었습니다.[1][2][3]이 계산기는 전력선 전송 문제를 해결하기 위해 사용되었습니다.[4]

카시오는 1985년 상업적으로 이용 가능한 최초의 그래핑 계산기를 생산했습니다.샤프는 1986년에 최초의 그래핑 계산기를 생산했고, 1988년에는 휴렛 패커드, 1990년에는 텍사스 인스트루먼트가 그 뒤를 이었습니다.

특징들

컴퓨터 대수 체계

어떤 그래핑 계산기들은 컴퓨터 대수 시스템(CAS)을 가지고 있는데, 이것은 그들이 상징적인 결과를 낼 수 있다는 것을 의미합니다.이러한 계산기는 대수식을 조작하여 인수, 확장 및 단순화와 같은 연산을 수행할 수 있습니다.또한 수치 근사 없이 정확한 형태로 답변을 제공할 수 있습니다.[5]컴퓨터 대수 시스템을 가진 계산기를 기호 계산기 또는 CAS 계산기라고 합니다.

실험실사용법

많은 그래핑 계산기는 전자 온도계, pH 게이지, 기상 기구, 데시벨 및 광계, 가속도계 및 기타 센서와 같은 장치에 부착될 수 있으므로 모니터링, 폴링 및 교사와의 상호 작용을 위한 WiFi 또는 기타 통신 모듈뿐만 아니라 데이터 로거로서 기능합니다.이러한 장치의 데이터를 사용한 학생 실험실 운동은 수학, 특히 통계학과 역학 학습을 향상시킵니다.[6]

게임 및 유틸리티

The game Tetris is being played on a TI-83 Plus.
그래핑 계산기는 때때로 게임을 위해 사용됩니다.

그래핑 계산기는 일반적으로 사용자가 프로그래밍할 수 있기 때문에 유틸리티 및 계산기 게임에도 널리 사용되며, 대부분의 인기 있는 플랫폼에서 사용자가 만든 게임 소프트웨어의 상당 부분이 사용됩니다.게임 및 유틸리티를 생성할 수 있는 능력은 계산기 응용 사이트(예: Cemetech)의 생성을 촉진했으며, 이는 경우에 따라 계산기의 어셈블리 언어를 사용하여 생성된 프로그램을 제공할 수 있습니다.핸드헬드 게임 장치가 비슷한 가격대에 속하더라도 그래핑 계산기는 수학 기반 게임에 탁월한 수학 프로그래밍 기능을 제공합니다.그러나 개발자 및 연구원, 분석가 및 게이머와 같은 고급 사용자의 경우, 강력한 게임용이든 공개된 데이터 시트 및 프로그래밍 언어 이상의 기능을 활용하든 펌웨어 수정을 수반하는 타사 소프트웨어 개발,제조사와 교육 당국은 이 장치들이 대상이 되는 평준화된 고등학교와 대학 시험에서 부당한 계산기 사용을 부추길 수 있기 때문에 논란이 되고 있습니다.

교육용 그래핑 계산기

기호 조작이 가능한 TI-89 티타늄, 컴퓨터 대수 시스템(CAS)
  • 북미 – 고등학교 수학 선생님들은 학생들이 수업시간에 그래핑 계산기를 사용하는 것을 허용하고 심지어 권장합니다.어떤 경우에는 (특히 미적분 과목에서) 필수 과목입니다.그러나 일부 학교에서는 시험과 시험 중에 특히 미적분 과목을 포함하여 이러한 계산기를 사용할 수 없습니다.그들 중 일부는 완전한 주기율표를 포함할 수 있는 능력 때문에 화학이나 물리학과 같은 특정 수업에서 허용되지 않습니다.[7][failed verification]
  • 미국 대학 위원회 – AP 및 SAT 시험의 일부에 QWERTY 스타일 키보드가 없는 대부분의 그래핑 또는 CAS 계산기의 사용을 허용하지만, ACT 시험 및 IB 학교에서는 컴퓨터 대수 시스템과 함께 계산기의 사용을 허용하지 않습니다.
  • 영국 – 그래프 계산기는 A급 수학 과정에 허용되지만, 반드시 필요한 것은 아니며 시험은 대체로 '계산기 중립'이 되도록 설계되어 있습니다.비슷하게, GCSE에서, 현재의 모든 과정은 어떤 종류의 계산기를 사용할 수 없는 한 논문을 포함하지만, 학생들은 다른 논문에 그래픽 계산기를 사용할 수 있습니다.GCSE에서 그래픽 계산기를 사용하는 것은 비용이 유력한 요인으로 널리 사용되지 않습니다.CAS는 A-level 또는 GCSE에 사용할 수 없습니다.[8]스코틀랜드 SQA는 수학 시험에서 그래픽 계산기를 사용할 수 있도록 허용하고 있지만(종이 1은 제외), 시험 전에 인공호흡기를 통해 확인하거나 시험 내 계산기에 특정 기능/정보를 저장할 수 없기 때문에 시험 센터에서 배포해야 합니다.SQA 시험은 그래픽 계산기를 선호하지 않으며, 작업은 만점을 받아야 하므로 이를 사용하지 않는 응시자보다 크게 유리하지 않습니다.
  • 핀란드와 슬로베니아 – 그 외 일부 국가에서는 수학 시험에서 기호 계산(CAS) 또는 3D 그래픽 기능이 있는 계산기를 사용하는 것이 금지됩니다.그러나 핀란드의 경우 2012년 봄부터 상징적인 계산기가 허용되면서 이는 바뀌었습니다.
  • 노르웨이 – IR 링크와 같은 무선 통신 기능을 가진 계산기가 일부 기술 대학에서 금지되었습니다.
  • 호주 – 정책은 주마다 다릅니다.
    • 빅토리아 – VCE는 승인된 계산기를 수학 시험에 적용할 수 있도록 명시합니다.추가 수학의 경우 승인된 그래픽 계산기(예: TI-83/84, Casio 9860, HP-39G) 또는 CAS(예: TI-89, ClassPad 시리즈, HP-40G)를 사용할 수 있습니다.수학적 방법(CAS)은 단답형 문제와 확장형 문제로 구성된 기술 자유 시험이 있습니다.또한 확장 응답과 객관식 질문으로 구성된 기술 활성화 검사도 있습니다. CAS는 CAS(Mathematical Methods)를 위한 가정된 기술입니다.수학 전문가는 승인된 그래픽 계산기 또는 CAS를 사용할 수 있는 기술 무료 시험과 기술 활성 시험이 있습니다.계산기 메모리는 지울 필요가 없습니다.물리학이나 화학 같은 과목에서는 학생들에게 표준 과학 계산기만 허용됩니다.
    • 웨스턴 오스트레일리아 – 수학의 모든 3차 입시는 학생이 그래픽 계산기를 가지고 있다고 가정하는 계산기 섹션을 포함합니다. CAS 지원 계산기도 허용됩니다.물리학, 화학, 회계학과 같은 과목에서는 프로그래밍이 불가능한 계산기만 허용됩니다.[9][needs update]
    • 뉴사우스웨일스주 – 그래픽 계산기는 일반 수학 고등학교 자격증 시험에 사용할 수 있지만 고등 수학 과정에서는 사용할 수 없습니다.
  • 중국 - 상하이 대학입시만 그래핑과 메모리 없이 계산기 사용이 가능합니다.상하이를 제외한 다른 성, 도시들은 계산기 사용을 허용하지 않기 때문에 중국 대부분의 지역에서 일반적으로 계산기 사용이 금지되어 있습니다.[citation needed]
  • 인도 - 초등 및 중등 교육에서 계산기 사용이 금지됩니다. (ICSE는 Casio fx-82MS 또는 동등한 과학 계산기를 12번째 보드에서 허용합니다.)대학 학위와 졸업장 과정은 시험에서 허용된 계산기 모델의 사용에 대한 그들만의 규칙이 있습니다.카시오의 fx-991MS, fx-991ES, fx-100MS, fx-350MS 과학 계산기는 많은 대학 학위 및 졸업장 과정에서 사용됩니다.이 계산기들은 또한 대학 시험에 프로그램 가능한 계산기가 허용되지 않기 때문에 프로그래밍이 불가능하기 때문에 대학 시험에도 허용됩니다.온라인 GATE 시험과 다른 경쟁 시험 동안, 응시자들은 어떤 종류의 물리적 계산기도 허용되지 않기 때문에 가상 과학 계산기를 제공받습니다.
  • 뉴질랜드 – 높은 수준의 대수적 조작 능력을 가진 것으로 확인된 계산기는 표준 또는 과목 처방에 의해 특별히 허용되지 않는 한 NCEA 시험에서 금지됩니다.여기에는 TI-89 시리즈 [1]와 같은 계산기가 포함됩니다.
  • 터키 – IB와 미국 학교를 제외한 모든 초등학교와 고등학교에서 어떤 종류의 계산기도 금지되어 있습니다.[citation needed]
  • 싱가포르 – 그래핑 계산기는 전문대학에서 사용되며, GCE 'A' 레벨의 수학 논문에 필수로 기재되어 있으며, 대부분의 학교에서는 TI-84 Plus 또는 TI-84 Plus Silver Edition을 사용합니다.
  • 네덜란드 – 고등학생들은 마지막 3년 동안 시험과 시험 동안 그래핑 계산기를 의무적으로 사용해야 합니다.대부분의 학생들은 TI-83 플러스나 TI-84 플러스를 사용하지만, Casio fx-9860G와 HP-39G를 포함한 다른 그래핑 계산기는 허용됩니다. 그래핑 계산기는 시험 중에 일반 계산기 대신에 거의 항상 사용이 허용됩니다.때때로 링크 케이블을 사용하여 테스트가 시작되기 전에 포핸드로 치트 시트를 만들고 교환하는 결과를 초래합니다.
  • 이스라엘 – 그래핑 계산기는 프로그래밍 가능한 계산기 외에 Bagrut(영국 A-Levels에 해당) 수학 시험에서는 사용할 수 없습니다.[10]대학 학위와 졸업장 과정은 시험에서 계산기의 사용과 허용된 모델에 대한 그들만의 규칙이 있습니다.

프로그래밍

대부분의 그래핑 계산기뿐만 아니라 일부 그래핑 과학 계산기와 프로그래머의 계산기는 복잡하고 자주 사용되는 일련의 계산기와 키보드에서 접근할 수 없는 계산기를 자동화하도록 프로그래밍할 수 있습니다.

실제 프로그래밍은 종종 컴퓨터에서 실행되고 나중에 계산기에 업로드될 수 있습니다.이를 위한 가장 일반적인 도구로는 PC 링크 케이블과 주어진 계산기용 소프트웨어, 구성 가능한 텍스트 편집기 또는 헥스 편집기, 컴퓨터 측의 다양한 언어 구현과 같은 특수한 프로그래밍 도구 등이 있습니다.

이전의 계산기는 마그네틱 카드 등에 프로그램을 저장했습니다. 메모리 용량이 증가하면서 계산기에 저장하는 것이 가장 일반적인 구현이 되었습니다.일부 최신 기계는 메모리 카드도 사용할 수 있습니다.

많은 그래핑 및 과학 계산기는 텍스트 프로그래밍 요소를 짧은 숫자 토큰으로 대체하여 프로그램 텍스트를 토큰화할 것입니다.예를 들어, TI-BASIC 코드의 다음 줄을 사용합니다.Disp [A]. 기존의 프로그래밍 언어에서 이 코드 줄은 9자(새 줄 문자를 포함하지 않은 8자)입니다.그래핑 계산기처럼 느린 시스템의 경우 해석 언어에 비해 너무 비효율적입니다.프로그램 속도와 코딩 효율성을 높이기 위해 위의 코드 라인은 3자만 사용할 수 있습니다."Disp_"은 단일 캐릭터, "[A]"는 단일 캐릭터, 그리고 새로운 라인의 캐릭터.일반적으로 단일 바이트 문자는 표준 ASCII 차트를 쿼리하고 두 바이트 문자(예: Disp_)는 단일 바이트 문자의 그래픽 문자열을 구축하지만 프로그램 메모리에는 두 바이트 문자를 유지합니다.대부분의 그래픽 계산기는 컴퓨터와 유사하게 작동하며 7비트, 8비트 또는 9비트 ASCII 파생 문자 집합 또는 UTF-8 및 유니코드 버전을 사용합니다.그들 중 많은 수가 윈도우의 캐릭터 맵과 비슷한 도구를 가지고 있습니다.

또한 chr$, chr, char, asc 등과 같은 BASIC like 기능이 있으며, 때로는 파스칼이나 C 같은 기능도 있습니다.한 예로 파스칼과 같이 많은 기본 변형의 asc 대신 ord를 사용하여 문자의 코드를 반환할 수 있습니다. 즉, 기계의 조합 순서에서 문자의 위치입니다.

계산기를 컴퓨터에 연결하는 케이블 및/또는 IrDA 송수신기는 프로세스를 더 쉽게 만들고 온보드 스프레드시트, 데이터베이스, 그래픽 및 워드프로세싱 프로그램과 같은 다른 가능성을 확장합니다.두 번째 옵션은 계산기 자체에 있는 프로그램을 코드화할 수 있는 것입니다.이 옵션은 계산기의 기본 피쳐 세트 또는 선택 항목에 전체 화면 텍스트 편집기 및 기타 프로그래밍 도구를 포함하여 사용할 수 있습니다.어떤 계산기는 QWERTY 키보드를 가지고 있고 어떤 계산기는 일반 102키 컴퓨터 키보드 크기에 가까운 외부 키보드에 부착할 수 있습니다.프로그래밍은 계산기를 컴퓨터에 연결하는 데 사용되는 소프트웨어와 케이블의 주요 용도입니다.

계산기에 사용되는 가장 일반적인 프로그래밍 언어는 키스트로크 매크로 언어와 BASIC의 변형과 유사합니다.후자는 문자 및 문자열 조작, 고급 조건문 및 분기문, 사운드, 그래픽 등을 포함하여 컴퓨터에서 볼 수 있는 BASIC에 근접하는 큰 기능 집합을 가질 수 있습니다. 물론 수학, 문자열, 비트 조작, 숫자 기반, I/O,그래픽 기능이 기계에 내장되어 있습니다.

프로그래밍 계산기를 위한 언어들은 모든 주요 그룹, 즉 시스템 및 응용 프로그램 프로그래밍을 위한 기계 코드, 낮은 수준, 중간 수준, 높은 수준의 언어, 스크립팅, 매크로 및 풀 언어, 절차적, 기능적, 명령적 및 객체 지향 프로그래밍에 해당됩니다.

컴퓨터에 연결할 수 있는 대부분의 계산기는 어셈블리 언어와 기계 코드로 프로그래밍할 수 있지만 일부 계산기에서는 이는 악용을 통해서만 가능합니다.가장 일반적인 어셈블리 및 기계 언어는 TMS9900, SH-3, Zilog Z80 및 기계의 메인 프로세서 역할을 하는 다양한 Motorola 칩(예: 변형된 68000)을 위한 것입니다. 비록 많은 (모든 것은 아니지만) 이들이 다른 곳에서 사용되어 어느 정도 수정되었습니다.일부 제조업체는 PC에서 프로그램을 조립한 다음 다양한 즉흥적인 방법으로 계산기에 강제로 넣음으로써 이러한 방식으로 프로그래밍해야 하기 때문에 기계의 어셈블리 언어 프로그래밍을 문서화하지 않고 약간만 막습니다.

다른 온보드 프로그래밍 언어에는 목적에 맞게 만들어진 언어, 에펠, 포스, 리스프의 변형, 컴퓨터의 배치/쉘 프로그래밍 및 기타 글루 언어와 기능 면에서 유사하지만 일반적으로 풀 기능은 아닌 명령 스크립트 기능이 포함됩니다.BBC BASIC과 같은 다른 언어의 포트 및 포트란, REXX, AWK, 펄, 유닉스 셸(예: bash, zsh), 기타 셸(DOS/Windows 9x, OS/2, 윈도우 NT 계열 셸 및 관련 4DOS, 4NT, 4OS2), 코볼, C, 파이썬, Tcl, 파스칼, 델파이, 알골,그리고 다른 언어들은 다양한 발전 수준에 있습니다.

일부 계산기, 특히 다른 PDA와 유사한 기능을 가진 계산기는 최신 컴퓨터용 TI 전용 OS, DOS, 윈도우 CE, 드물게 윈도우 NT 4.0 Embedded et seq, 리눅스 등 실제 운영 체제를 갖추고 있습니다.TI-89, TI-92, TI-92 Plus 및 Voyage 200 기계의 실험은 과거 휴대용 장치에 사용되었던 운영 체제인 CP/M-68K의 축소 변형과 같은 다른 시스템의 일부 변형을 설치할 가능성을 보여줍니다.

계산기를 C/C++로 프로그래밍할 수 있는 도구와 HPGCC, TIGCC 등 컴퓨터 측에서 사용할 수 있는 어셈블리 언어가 사용됩니다.플래시 메모리는 계산기와 정보를 주고 받는 또 다른 수단입니다.

TI 그래핑 계산기의 온보드 BASIC 변형과 HP-48 유형 계산기에서 사용할 수 있는 언어는 개발자, 교수 및 학생들이 컴퓨터가 가까이 있지 않을 때 신속한 프로토타이핑에 사용할 수 있습니다.

대부분의 그래핑 계산기에는 일반적으로 컴퓨터 측면에서 Microsoft Excel과 통합되는 온보드 스프레드시트가 있습니다.현재 계산기 측에 매크로 및 기타 자동화 기능이 있는 스프레드시트는 판매되지 않습니다.경우에 따라 목록, 매트릭스 및 데이터 그리드 기능이 계산기의 기본 프로그래밍 언어와 결합되어 매크로 및 스크립팅이 가능한 스프레드시트의 효과를 얻을 수 있습니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ "Patent US1552113A". Retrieved 4 June 2021.
  2. ^ Kellner, Tomas (10 February 2017). "Mother of Invention: This Barrier-Busting Electrical Engineer Joined Edison, Tesla in National Inventors Hall of Fame - GE Reports". GE Reports. Archived from the original on 25 August 2018. Retrieved 22 November 2018.
  3. ^ "The Engineer Who Foreshadowed the Smart Grid--in 1921". 30 March 2016. Retrieved 4 June 2021.
  4. ^ "Pioneering Women in Computer Technology". The Ada Project. Archived from the original on 26 March 2018. Retrieved 22 November 2018.
  5. ^ "The Role of Computer Algebra Systems (CAS) in Math Teaching and the Common Core". University of Chicago Blogs. Archived from the original on 10 August 2014. Retrieved 25 June 2014.
  6. ^ "Texas Instruments Graphing Calculator Data Collection". Texas Instruments. Retrieved 29 October 2018.
  7. ^ "Periodic table app for the Ti-84". Texas Instruments. Retrieved 25 November 2019.
  8. ^ "General, Vocational and Diploma Qualifications Instructions for conducting examinations 1 September 2010 to 31 August 2011" (PDF). Archived from the original (PDF) on 12 August 2011. Retrieved 7 April 2011. 일반, 직업 및 졸업장 자격증 시험 실시 지침
  9. ^ "Calculator use in the 2011 WACE examinations" (PDF). Government of Western Australia Curriculum Council and WACE. 2011. Archived from the original (PDF) on 20 March 2012.
  10. ^ http://meyda.education.gov.il/sheeloney_bagrut/2012/1/HEB/35807.PDF 수학에서 Bagrut 5점 시험을 실시하는 방법, 히브리어로 2012

추가열람

  • 딕, 토마스 P. (1996).장난감보다 훨씬 더 많은 것.중등학교 미적분학의 그래핑 계산기P. 고메스와 B.대기(Eds.), 강의실 계산기의 역할 pp 31-46).우나 엠프레사 도센테.
  • 엘링턴, A. J. (2003)프리대학 수학수업에서 계산기가 학생들의 성취도와 태도 수준에 미치는 영향에 대한 메타분석Journal for Research for Research in Mathematics Education. 34(5), 433-463
  • Heller, J. L., Curtis, D. A., Jaffe, R., & Verboncoeur, C. J. (2005).대수학 1: Heller Research Associates에서 핸드헬드 그래핑 계산기 사용이 학생들의 학업성취에 미치는 영향
  • Khoju, M., Jaciw, A., & Miller, G.I. (2005).K-12 수학 성취도에서 그래핑 계산기의 효과:체계적인 검토.Palo Alto, CA: 경험적 교육, 주식회사
  • 국가교육통계센터.(2001).국민 성적표: 수학 2000. (No. NCES 2001-571)워싱턴 DC: 미국 교육부.
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