Початковий етап. Період докомп’ютерної доби

Такий період можна назвати «ручним» і свій початок він бере ще на зорі людської цивілізації. У різних народів на різних континентах фіксація результатів рахунку проводилася різними способами: пальцевий рахунок, нанесення засічок, лічильні палички, вузлики тощо. Нарешті, поява приладів, які використовують обчислення за розрядами, передбачала наявність певної позиційної системи числення, десяткової, восьмирічної п’ятирічною, троїчною і т. д. До таких приладів належать: абак, російські, японські та китайські рахунки. Саме з рахунків слід розпочати історію цифрових пристроїв. Подібний інструмент був відомий у багатьох народів, наприклад, абак Стародавньої Греції був дерев’яною дощечкою, посипаною морським піском. Її часто називали «саламінської дошкою» на ім’я острова Саламін в Егейському морі. На піску проводили борозенки (засічки), у яких каменями позначалися числа. Кожна з таких борозенок відповідала розрядам одиниць, десяток, сотень і т. д. Якщо в якійсь борозенці за рахунку набиралося більше десяти камінців, їх знімали і додавали один камінчик у наступному розряді. Удосконалений римлянами згодом такий абак представляв уже мармурову дошку, на якій було виточено жолобки та додавались мармурові кульки.

У Китаї рахунки називалися «суан-пан» і складалися з дерев’яної рамки, розділеної на верхні та нижні секції. Палички співвідносилися з колонками, а кісточки – з числами. В основі рахунку лежала не десятка, а п’ятірка і тому в кожній такій секції розташовувалися кісточки: 5 – у нижній частині та 2 у верхній. Так, для того, щоб виставити на цих рахунках число 6, спочатку ставили кісточку, відповідну п’ятірці, а потім додавали одну кісточку в розряд одиниць. Подібний пристрій для рахунку японців носив назву «серобян». На Русі довгий час рахували по кісточках, які розкладалися по купках. Приблизно з XV століття поширення набув, так званий «дощатий рахунок», завезений західними купцями з ворванню та текстилем. Він майже не відрізнявся від звичайних рахунків і був рамкою з укріпленими горизонтальними мотузочками, на які були нанизані просвердлені сливові або вишневі кісточки. [1] У IX столітті вчені з Індії зробили одне з найбільших відкриттів у математиці. Ними була винайдена використовується у всьому світі позиційна система числення. При записі числа, в якому відсутній будь-який розряд (наприклад, 11101 або 16304). При записі дома «порожнього» розряду ставили крапку, а пізніше малювали гурток, званий «сунья».

Арабські математики переклали це слово за змістом своєю мовою «сифр», а сучасне слово «нуль» походить від латинського. Наприкінці XV – початку XVI століття Леонардо да Вінчі створив 13-розрядний підсумовуючий пристрій з десятизубними кільцями. За описом, основу машини складали стрижні, на яких (з різних боків по одному) закріплювалися два відмінні за розміром зубчасті колеса. Ці стрижні мали розташовуватися таким чином, щоб менше колесо на одному стрижні входило в зачеплення з великим колесом на іншому стрижні. При цьому менше колесо другого стрижня зчіплювалося з великим колесом третього і т. д. Згідно з задумом автора, десять обертів першого колеса повинні були приводити до одного повного оберту другого, а десять обертів другого – до повного оберту третього і т.д. , що складається з 13 стрижнів із зубчастими колесами, наводилася в рух набором вантажів [2].