Қосымдағы «көшіру» амалы – сандарды бағандап қосу кезінде қолданылатын цифр. Математикадағы дәстүрлі әдіс, реформаланған оқу бағдарламаларында аз қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Элементар арифметикада carry – бұл цифрлардың бір бағанынан одан да маңыздырақ цифрлардың басқа бағанына көшірілетін цифр. Бұл сандарды оң жақтан бастап сол жаққа қарай қосудың стандартты алгоритмінің бір бөлігі. Мысалы, 6 пен 7 қосылғанда 13 шығады, онда "3" сол бағанға жазылады, ал "1" сол жаққа көшіріледі. Азайту кезінде осы операция қарыз деп аталады. Дәстүрлі математикада көшіруге ерекше мән беріледі, ал реформаланған математикаға негізделген оқу бағдарламалары дұрыс жауапты табудың нақты әдісін баса көрсетпейді. Көшіру жоғары математикада да кездеседі. Есептеуде көшіру – қосу тізбектерінің маңызды функциясы.
In elementary arithmetic, a carry is a digit that is transferred from one column of digits to another column of more significant digits. It is part of the standard algorithm to add numbers together by starting with the rightmost digits and working to the left. For example, when 6 and 7 are added to make 13, the "3" is written to the same column and the "1" is carried to the left. When used in subtraction the operation is called a borrow. Carrying is emphasized in traditional mathematics, while curricula based on reform mathematics do not emphasize any specific method to find a correct answer. Carrying makes a few appearances in higher mathematics as well. In computing, carrying is an important function of adder circuits.
Математикалық білім беру
Дәстүр бойынша, carry көбінесе элементар мектептің 2-ші сыныбында немесе кейінгі бірінші сыныбында көп таңбалы сандарды қосу кезінде оқытылады. Алайда, 20 ғасырдың соңынан бері АҚШ-та жасалған TERC сияқты көптеген қабылданған оқу бағдарламалары дәстүрлі carry әдісін оқытудан бас тартып, өзіндік арифметикалық әдістерді, сондай-ақ түсті пайдалану, заттармен жұмыс істеу және кестелерді қолдану әдістерін ұсынды. Мұндай тәсілдер "Математикалық тұрғыдан дұрыс" тобы сияқты ұйымдар тарапынан сынға алынды, және кейбір штаттар мен округтер бұл тәжірибеден бас тартты, бірақ ол әлі де кеңінен қолданылуда.
Traditionally, carry is taught in the addition of multi digit numbers in the 2nd or late first year of elementary school. However, since the late 20th century, many widely adopted curricula developed in the United States such as TERC omitted instruction of the traditional carry method in favor of invented arithmetic methods, and methods using coloring, manipulatives, and charts. Such omissions were criticized by such groups as Mathematically Correct, and some states and districts have since abandoned this experiment, though it remains widely used.
Жоғары математика
Куммер теоремасы екі санды белгілі бір негізде қосу кезінде пайда болатын сандардың саны, белгілі бір биномдық коэффициенттің ең жоғары дәрежелі бөлігішінің көрсеткішіне тең дейді. Көп таңбалы бірнеше кездейсоқ сандар қосылғанда, сандарды ауыстыру статистикасы Эйлер сандарымен және араластыру шайқау пермутацияларының статистикасымен күтпеген байланысқа ие. Абстрактты алгебрада екі таңбалы сандар үшін сандарды ауыстыру операциясын топтық когомология тілінде формалдауға болады. Бұл көзқарас нақты сандардың баламалы сипаттамаларына қолданылуы мүмкін.
Kummer's theorem states that the number of carries involved in adding two numbers in base is equal to the exponent of the highest power of dividing a certain binomial coefficient. When several random numbers of many digits are added, the statistics of the carry digits bears an unexpected connection with Eulerian numbers and the statistics of riffle shuffle permutations. In abstract algebra, the carry operation for two digit numbers can be formalized using the language of group cohomology. This viewpoint can be applied to alternative characterizations of the real numbers.
Механикалық калькуляторлар
Алып жүру – механикалық калькуляторларды жобалаушылар мен құрастырушылардың алдында тұрған негізгі мәселелердің бірі. Олар екі негізгі қиындыққа кезеседі: біріншісі, алып жүру үшін бірнеше цифрды өзгерту қажет болуы мүмкін: мысалы, 999-ға 1-ді қосу үшін машина 4 түрлі цифрды өзгерткені керек. Екінші қиындық – келесі цифр қосу операциясын аяқтамай тұрып, алып жүру «дамуы» мүмкін. Көптеген механикалық калькуляторлар алып жүруді қосудан кейін жеке циклды орындау арқылы іске асырады. Қосу кезінде әрбір алып жүру орындалмай, тек «сигнал беріледі», ал алып жүру циклінде машина «белгіленген» цифрдың үстіндегі цифрларды арттырады. Бұл операция тізбектеп, бірінші цифрдан (бірліктерден) бастап, ондықтарға, жүздіктерге және т.б. орындалуы керек, себебі алып жүруді қосу келесі цифрда жаңа алып жүруді тудыруы мүмкін. Кейбір машиналар, әсіресе Паскальдің калькуляторы (екінші болып жасалған және қазірге дейін сақталған ең көне калькулятор), басқа тәсілді қолданады: цифрды 0-ден 9-ға дейін арттыру энергияны сақтау үшін механикалық құрылғыны іске қосады, ал келесі арттыру (цифрды 9-дан 0-ға жылжыту) келесі цифрды 1-ге арттыру үшін осы энергияны босатады. Паскаль өз машинасында салмақ пен гравитацияны пайдаланған. Осыған ұқсас тәсілді қолданған тағы бір маңызды машина – 19 ғасырдағы өте табысты Комптометр, ол салмақты серіппелермен алмастырды. Кейбір инновациялық машиналар үздіксіз беріліс жүйесін қолданады: кез келген цифрға 1-ді қосу келесі цифрды 1/10-ға жылжытады (ал ол келесі цифрды 1/100-ге және т.б. жылжытады). Кейбір инновациялық алғашқы калькуляторлар, атап айтқанда 1870 жылғы Чебышев калькуляторы және 1886 жылғы Селлингтің дизайны осы тәсілді қолданды, бірақ екеуі де сәттілікке жете алмады. 1930 жылдардың басында Марчант калькуляторы үздіксіз беріліс жүйесін табысты енгізді, бұл «Silent Speed» калькуляторымен басталды. Марчант (кейін SCM Corporation) оны пайдалануды және жетілдіруді жалғастырды, механикалық калькулятор дәуірінің соңына дейін, 1960 жылдардың аяғына дейін, бұрынғыдан да жоғары жылдамдықпен үздіксіз беріліс калькуляторларын жасады.
Carry represents one of the basic challenges facing designers and builders of mechanical calculators. They face two basic difficulties: The first one stems from the fact that a carry can require several digits to change: in order to add 1 to 999, the machine has to increment 4 different digits. Another challenge is the fact that the carry can "develop" before the next digit finished the addition operation. Most mechanical calculators implement carry by executing a separate carry cycle after the addition itself. During the addition, each carry is "signaled" rather than performed, and during the carry cycle, the machine increments the digits above the "triggered" digits. This operation has to be performed sequentially, starting with the ones digit, then the tens, the hundreds, and so on, since adding the carry can generate a new carry in the next digit. Some machines, notably Pascal's calculator, the second known calculator to be built, and the oldest surviving, use a different method: incrementing the digit from 0 to 9, cocks a mechanical device to store energy, and the next increment, which moves the digit from 9 to 0, releases this energy to increment the next digit by 1. Pascal used weights and gravity in his machine. Another notable machine using similar method is the highly successful 19th century Comptometer, which replaced the weights with springs. Some innovative machines use continuous transmission: adding 1 to any digit, advances the next one by 1/10 (which in turn advances the next one by 1/100 and so on). Some innovative early calculators, notably Chebyshev calculator from 1870, and a design by Selling, from 1886, used this method, but neither were successful. In the early 1930, Marchant calculator implemented continuous transmission with great success, starting with the aptly named "Silent Speed" calculator. Marchant (later to become SCM Corporation) continued to use and improve it, and made continuous transmission calculators with unmatched speed, into the late 1960s, to the end of the mechanical calculator era.
Есептеу
Цифрлық схема туралы айтқанда, "көтерілу" сөзі ұқсас мағынада қолданылады. Көптеген компьютерлерде арифметикалық операцияның ең маңызды битінен (немесе жылжу операциясынан шығарылған биттен) көтерілу арнайы көтерілу битіне орналастырылады, оны жоғары дәлдікті арифметика үшін көтерілу ретінде пайдалануға болады немесе оны тексеріп, компьютерлік бағдарламаның орындалуын басқару үшін қолдануға болады. Сол көтерілу биті әдетте азайтуда қарызды көрсету үшін де қолданылады, бірақ биттің мәні екілік толықтыру арифметикасының әсерінен кері болады. Әдетте, "1" көтерілу битінің мәні ALU-да қосымшаның шегінен асып кеткенін білдіреді және CPU-дан ұзын дерек сөздерін қосу кезінде ескеру қажет. Азайту операциялары үшін екі (қарсы) конвенция қолданылады, себебі көптеген машиналар қарыз алғанда көтерілу белгісін қояды, ал кейбір машиналар (мысалы, 6502 және PIC) оның орнына қарыз алғанда көтерілу белгісін сөндіреді (және керісінше).
When speaking of a digital circuit like an adder, the word carry is used in a similar sense. In most computers, the carry from the most significant bit of an arithmetic operation (or bit shifted out from a shift operation) is placed in a special carry bit which can be used as a carry in for multiple precision arithmetic or tested and used to control execution of a computer program. The same carry bit is also generally used to indicate borrows in subtraction, though the bit's meaning is inverted due to the effects of two's complement arithmetic. Normally, a carry bit value of "1" signifies that an addition overflowed the ALU, and must be accounted for when adding data words of lengths greater than that of the CPU. For subtractive operations, two (opposite) conventions are employed as most machines set the carry flag on borrow while some machines (such as the 6502 and the PIC) instead reset the carry flag on borrow (and vice versa).