劉胥有飯就蹭,很不客氣,也去吃了一頓上午茶。
他們進餐期間,劉嘉在思考。
籌算作為一種計算工具,有自己的優勢,在解方程、負數、分數、矩陣消元這些領域用得更靈活。
但在四則運算以及開方這種最普通的數值計算上,還是稍顯麻煩。
劉嘉知道算盤在這方面便利得十分突出,是優秀的計算器,剛好適合彌補基礎階段的數值計算。
不過他記不清算盤的用法,也不記得它有多少珠子了。
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上次接觸算盤還是幼兒園時的事,那麼久遠且無用的記憶,讓他只剩下非常模糊的印象。
劉嘉在腦中想像模型,模擬撥動,倒推:是五個……還是六個……還是……
哦,不對,如果六個,上下珠的表示就有冗餘了。排除。
是五個吧?一個五,四個一,最大表示九,滿十剛好進位……但我怎麼感覺……
劉嘉揉了一下腦袋。
就像老電視卡殼時拍兩下就能拍好那樣,試圖把回憶揉出來。
回憶失敗。劉嘉思索後還是認為五珠是最好的計算形態,等他們吃完加餐,將幾人叫到後院,拿根小木棍在地上畫出一個簡易的長方框。
在其中填充橫、豎線,並說:「我想要做這樣一個東西。」
劉嘉補充上對應的小珠,為省事,只畫了三列,說:「剩下的九列小柱都按照這樣填充串珠,你們需要做多久時間能做成一個樣品?」
益壽觀摩簡易的設計圖,問:「殿下,我們要做多大的?」
「就是這麼大。」劉嘉用木棍點了點地上的畫。
益壽估計說:「大概,要一月吧。」
主要是手搓小珠很廢時間,需要精細打磨,這東西上面偏偏都是珠子。
「一個月?」劉嘉驚訝。
這什麼古典效率。
你們是做算盤還是做泡菜,一個月我飼料都發酵完了。
劉嘉沉吟,說:「這樣吧,這東西之後再做,你們先做一個數位籌板。」
他又在地上勾畫出長方形,分出幾列,道:
「就是像這樣,只是一個算板而已,但把它挖出凹槽,每一列的空間是一個數位,可以用來放置算籌。要做多久?」
益壽若有所思,頓了一下,改為先問:「您是要好的,還是要普通的?」
「能用就行。」
益壽道:「既然這樣,今天就能做出來。」
「可以。」劉嘉這才滿意,「今天把樣品給我,剛好明天給他上課用。」
這效率還差不多,一個月也太長了,總不能停課等一個月。
蹲在旁邊的劉胥一愣,「蹭」地站起來,驚問:
「給我的?給我的!」
「除了你,這裡還有誰需要嗎。」劉嘉道。
他說:「你記東西太慢了。算籌用縱橫兩式分別,是因為怕數位混亂。但把它放在固定的數位格里,你就不用再思考什麼橫的豎的,只記一類就足夠你開始學習運算了。」
劉胥腦中絲滑過濾掉難聽的話,為弟的貼心做法而欣喜:「只記一類擺法嗎?可以這麼簡單嗎?」
嘿嘿,好好啊。
直接砍掉起碼一半的難度,太棒了吧。
「嗯……也不一定。」劉嘉想到算盤,忽然對益壽說,「再多做一些新算籌吧。把原本的長度削減,分為長籌和短籌。」
「好的。」益壽應下。
劉胥追問:「不一定是什麼意思?」
事關他的課堂幸福,他一定要問個清楚。
「意思就是,你什麼擺法都不用記了。」劉嘉道。
這下難度全被他砍了。
「什麼!真的嗎!!」劉胥狂喜。
劉嘉點頭,在地面寫寫劃劃,說:
「用兩式十八種形狀擺放算籌,是因為一根算籌所代表的數太單一。如果用長短不一的算籌來表示不一樣的數,排列組合就能更輕鬆地表達。
「你只需要把對應的數放進木板凹槽,不用再維持固定的外形。」
劉嘉舉個例子:「假設一根長籌代表五,一根短籌代表一。賦予了它們不一樣的值,你想表達六的時候,只要把長籌和短籌扔進代表個位的凹槽,它就是六。
「但之前沒有長短的分別,由於兩根籌一樣長,如果只把它們放下,不能分清最後表示的是二還是六,所以才需要維持、記憶它們組合的形狀,依靠平行或是相交來辨別。
「在計算過程中又要害怕不小心蹭亂形狀,影響數的表達。
「現在就不用擔心了,形狀再怎麼亂,只要長短算籌的數量不變,它就是一個不變的數。
「其他數位的表示方法也是同理。」
李樂等人在旁邊聽懂了,但傻了,驚訝:「殿下……」
不是,怎麼做到的,只是加個凹槽、削減算籌長度,怎麼就解決了籌算過程中最困擾人的問題。
籌算最大的麻煩是縱式、橫式交替易混,籌多易亂。
數字大時滿桌小棍。
換位時很容易弄錯,且每步都要重新嚴謹地擺、挪、換,維持形狀,速度慢,小心翼翼。
可是劉嘉這樣一改動下來,簡便順手何止數倍。
九種縱式、九種橫式全部被剔除,一個都不用管,只放下對應數量的算籌就足矣,也不怕觸碰亂,因為它本就允許歪斜。
容錯率直線上升,學習難度直線下降。
日常使用難度三兩下被削成寶寶版了。
劉嘉說:「無論如何,它都是用來表達數的工具。工具不適用人,就把工具改良得更適用,而不是逼人去記麻煩的東西。」
劉·不適用的那個人·胥無比贊同,大聲:「就是啊!這才是對的啊!」
他真的太感動了,他覺得這才是他喜歡的學習方式。
既然他學得慢,就把使用方法改得更簡單。
這才是對的啊!
劉胥握拳,恨不得大吼兩聲,表達內心的振奮之情。
學業狠狠減負了!好誒!
「殿下,做出成品後,先進獻給陛下吧。」李樂突然說。
劉嘉:「啊。」
這點東西也要獻?
劉胥:「什麼?但這是送給我的禮物啊!」
他要難受了。
他這輩子第一次收這麼貼心的禮物。
還沒拿到手就要被截胡了嗎……嗚。
李樂道:「殿下,天下皆以籌算之法來計數糧食、賦稅、虧損、盈餘,您的改進能大大減輕平日計算的煩擾之處,功莫大焉。」
即便不考慮名聲等附加事項,他也希望將更方便的辦法推廣下去。
「嗯……」劉嘉沉思。
他本來是想把算盤做好用來上課,再做一個上交給衛子夫,當作回報。但製作耗時有點長,乾脆改算籌,先讓劉胥養成用工具正確加減法的習慣。
仔細一想,一種新技術的疊代應用不可能轉瞬完成。
即便算盤有日常優勢。
想從上到下完成計算工具的替換,起碼要十年,這還是理想化情況。
人會有維持舊習的慣性,輕易不踏出舒適區,就算有些新東西更便利,也不想隨便嘗試。
做算盤也麻煩,產量上來前造價會更昂貴,難以普及。不像算籌,實在不行拿一堆小棍就能平替。
在這種情況下,對舊有的籌算法改良,反而更能減輕疊代的阻力。
相比起徹頭徹尾的新東西,人們更容易接受手裡老夥計的優化版本。
還可以藉此讓大家先養成賦值的編碼思維,有助於將來過渡到算盤的使用階段。
劉嘉權衡完畢,說:「可以,那我再改改吧。」
「益壽,籌板改一下,只有數位不行,那是給他練習用的。」劉嘉想了想,畫新圖,「在上增加區域,用來支持乘除的運算。」
他又說:「再加一種進位籌,塗上顏色吧,讓它明顯一點。負數的算籌同樣分長短……」
益壽聽完所有的要求,默然說:「殿下,如果進獻給陛下,也要做普通的嗎?」
趕工出來的東西……太磕磣了吧。
劉嘉道:「能用就行。只是解釋原理的樣品而已,他不會嫌棄的。」
他要是嫌棄,我就鄙視他。
「那我呢?我呢?我怎麼辦呢?」劉胥忙問。
明明是要送給我的東西啊,你們就當著我的面討論把它交給別人的事嗎?
就算那個「別人」是我父親也不行!我太傷心了!
要不是不敢挑釁劉大徹,劉小胥真就要鬧了。
「放心,你還有別的禮物。而且我會告訴他,這是為你做的。」
劉胥勉強不鬧了:「好吧。」
劉嘉又說:「明天你休息吧。」
「啊,我明天可以不用上課了?!」
「嗯。」
「好!好啊!!你去送吧!去吧!」劉胥仰天大笑。
明天不用上課嘍~
「等下,那今天還有作業嗎?」劉胥靈機一動,追問。
他的眼睛睜得大大的,寫滿了期待。
劉嘉想了想,說:「沒有。」
少一天作業也不影響什麼,既然休息就好好玩吧。
劉胥叉腰狂笑,要開心暈過去了,他宣布嘉就是他最喜歡的兄弟!
沒有之一!沒有!