Введение
Система быстрого умственного счета
Система Трахтенберга – это система быстрого умственного счета. Система состоит из ряда легко запоминающихся операций, позволяющих очень быстро выполнять арифметические вычисления. Она была разработана русским инженером Яковом Трахтенбергом, чтобы занять свой ум во время пребывания в нацистском концентрационном лагере. Остальная часть этой статьи представляет некоторые методы, разработанные Трахтенбергом. Некоторые из алгоритмов, разработанных Трахтенбергом, предназначены для общего умножения, деления и сложения. Также система Трахтенберга включает в себя специализированные методы для умножения небольших чисел от 5 до 13 (но здесь показано от 2 до 12). Раздел о сложении демонстрирует эффективный метод проверки вычислений, который также может быть применен к умножению.
The Trachtenberg system is a system of rapid mental calculation. The system consists of a number of readily memorized operations that allow one to perform arithmetic computations very quickly. It was developed by the Russian engineer Jakow Trachtenberg in order to keep his mind occupied while being in a Nazi concentration camp. The rest of this article presents some methods devised by Trachtenberg. Some of the algorithms Trachtenberg developed are ones for general multiplication, division and addition. Also, the Trachtenberg system includes some specialised methods for multiplying small numbers between 5 and 13 (but shown here is 2–12). The section on addition demonstrates an effective method of checking calculations that can also be applied to multiplication.
Общее дополнение
Метод сложения столбцов чисел и точной проверки результата без повторения исходной операции. В результате формируется промежуточная сумма в виде двух строк цифр. Ответ получается путем суммирования промежуточных результатов по L-образному алгоритму. Заключительный этап проверки не только исключает риск повторения первоначальных ошибок, но и одновременно позволяет точно определить столбец, в котором допущена ошибка. Он основан на контрольных (или цифровых) суммах, например, на методе остатка от деления на девять. Для эффективности процедуры необходимо четко разделять различные операции, выполняемые на каждом этапе, в противном случае существует риск взаимного влияния.
Другие алгоритмы умножения
При выполнении любого из этих алгоритмов умножения следует выполнять следующие "шаги". Ответ должен быть найден по одной цифре, начиная с младшего разряда и двигаясь влево. Последнее вычисление производится над ведущим нулем множимого. Каждая цифра имеет соседа, то есть цифру справа от неё. Сосед самой правой цифры – это замыкающий ноль. Операция "половина" имеет особое значение в системе Трахтенберга. Она подразумевает "половину цифры, округлённую в меньшую сторону", но для скорости тем, кто использует систему Трахтенберга, рекомендуется выполнять деление пополам мгновенно. Вместо того, чтобы думать "половина семи – три с половиной, значит три", предлагается думать "семь, три". Это значительно ускоряет вычисления. Аналогичным образом следует запомнить таблицы для вычитания цифр из 10 или 9. И каждый раз, когда правило требует прибавить половину соседа, всегда прибавляйте 5, если текущая цифра нечётная. Это компенсирует отбрасывание 0,5 при вычислении следующей цифры.
Числа и цифры (база 10)
Цифры и числа — это два различных понятия. Число T состоит из n цифр: cₙ, c₁, ..., c₁.
Публикации
Рушан Зиатдинов, Саджид Муса. Система быстрого ментального счета как инструмент развития алгоритмического мышления учащихся начальной школы. European Researcher 25(7): 1105–1110, 2012. Система скоростного счета Трахтенберга в базовой математике Якоу Трахтенберга, А. Катлера (переводчик), Р. МакШейна (переводчик), была опубликована издательством Doubleday and Company, Inc. в Гарден-Сити, Нью-Йорк, в 1960 году. Книга содержит конкретные алгебраические объяснения для каждой из вышеперечисленных операций. Большая часть информации, представленной в этой статье, взята из оригинальной книги. Алгоритмы/операции умножения и т.п. могут быть выражены другими, более компактными способами, которые не указаны в книге, несмотря на наличие главы, посвященной алгебраическому описанию.
В популярной культуре
Американский фильм 2017 года "Одаренный" повествует о ребенке-вундеркинде, который в возрасте 7 лет поражает свою учительницу, выполняя вычисления в уме по системе Трахтенберга.