Diversos Sistemas de Numeración Profesora: Carmen López Esteban Curso: 1ª Magisterio. Esp. Educación Infantil Grupo: A. Diversos Sistemas de Numeración La herencia hindú Hay constancia que trescientos años a.C. se conocía en la India un sistema no posicional (brahmi) parecido al jónico. Tal vez por influencia griega o babilónica, este sistema se redujo a nueve cifras y con ellas se representaron los múltiplos de diez, cien, etc. (al principio no se utilizaba el cero). Con lo cual se reunieron las tres características fundamentales de nuestro sistema de numeración: decimal, cifrado y posicional. Aproximadamente en el siglo V se suprimieron las referencias a las palabras que usaban para nombrar las potencias de la base porque es fácil sobrentenderlas cuando se mantiene el orden de las unidades. El problema que supuso la ausencia de unidades se sorteó diciendo “zuñía” que significaba “vacío”. Por ejemplo: 301 se decía: eka, sunya, tri. En el año 876 d.C. la forma gráfica de la numeración que nosotros llamamos indoarábiga era: Este sistema es el germen que fructificará en nuestro sistema de cifras. Su acertada combinación produjo la forma grafica de la numeración que nosotros llamamos indoarabiga. Después de la expansión de la religión musulmana se difundió desde sus orígenes en la península Arábiga hasta dominar un territorio que se extendía desde la península Ibérica hasta los límites de la actual China, los árabes empezaron a incorporar a su propia ciencia los resultados de "ciencias extranjeras". Los traductores de instituciones como la Casa de la Sabiduría de Bagdad, mantenida por los califas gobernantes y por donaciones de particulares, escribieron versiones árabes de los trabajos de matemáticos griegos e indios. Los numerales hindú que en algunos casos se hallan estrechamente relacionados con los nuestros, fueron llevados a Bagdad, en Irak, hace unos mil trescientos años, son los siguientes: Observar que el cero es simplemente un punto, y que el siete es exactamente igual a nuestro cero. Las Cifras en 976 D.C. En un manuscrito español, fechado en 976 D.C., aparecen las nueve cifras hindú-arábigas: Diversos Sistemas de Numeración Este es un ejemplo de una forma inicial de números indios usada al este del imperio árabe. Aparece en un escrito de Al-Sijzi, no un trabajo original de él mismo sino más bien el trabajo de otro matemático del que Al-Sijzi copió en Shiraz y dató su copia en 969. Los números del tratado de Al-Sijzi de 969 Los números habían cambiado de forma unos 100 años más tarde cuando se hizo esta copia de uno de los textos astronómicos de Al-Biruni. Los números del tratado de Al-Biruni Aquí están los números como aparecen en una copiado en 1082 copia de 1082. De hecho, una mirada más detallada mostrará que entre 969 y 1082 el mayor cambio en los números era el hecho de que el 2 y el 3 han sido rotados 90º. Al-Banna dio esta forma a los números en su libro de aritmética práctica escrito hacia el principio del siglo XIV. Vivió la mayor parte de su vida en Marruecos que tenía un contacto muy cercano con Al-Andalus o Andalucía, que era la región del sur de España controlada por los árabes. El primer ejemplo conocido de los números indios en un documento en Europa fue, sin embargo, mucho tiempo antes de Al-Banna. Los números aparecen en el Codex Vigilanus copiado por un monje en España en 976. Sin embargo la mayor parte de Europa no estaba lista en este tiempo para aceptar ideas nuevas de ninguna clase. La aceptación fue lenta, incluso tan tarde como el siglo XV cuando la matemática europea inició su rápido desarrollo que continúa hoy en día. Forma de los números de Al-Banna al-Marrakushi El ábaco jugó un papel determinante en este procese de aceptación ya que las otras técnicas operacionales resultaban largas, complicadas y requerían de tal habilidad que no estaban al alcance de cualquiera. Más adelante se prescindiría del ábaco y daría paso a lo que hoy entendemos por aritmética de columnas. Europa: un camino plagado de dificultades Una constante cultural de todos los pueblos conocidos ha sido, y es, expresar los datos relativos a cantidades y ordenaciones mediante un sistema de signos y reglas al que, en términos generales, se denomina sistema de numeración. Cuatro grandes períodos puedes distinguirse en la evolución y formación de un mejor sistema de representación de números: Diversos Sistemas de Numeración o Periodo inicial: Paleolítico y comienzos del neolítico. Cada objeto se representa mediante un símbolo. o Periodo de los grandes imperios fluviales o culturas de la edad de bronce: Edad de Bronce. Se descubre el principio de agrupamiento. El mejor sistema de la época es el babilónico. o Tercer periodo o periodo alfabético: Edad de Hierro. Todas las culturas del mediterráneo incorporan el abecedario a la representación de números, da lugar a diferentes sistemas mixtos, ordinales, posiciónales. La ausencia conceptual de cero supone una grave limitación. o Cuarto periodo: Con la incorporación del cero a comienzos de la era cristiana se consolida el principio posicional, adquiriendo coherencia el sistema decimal de numeración. Fechas claves de su difusión: (aparición de las primeras aritméticas comerciales). La oscuridad Antes del milenio el conocimiento occidental de la aritmética era realmente pobre. No existía el sentido operativo actual, era más bien una esforzada y solitaria inmersión en el manejo de recopilaciones de enigmáticas tablas sirias o egipcias, y/o en la interpretación de los misteriosos números que aparecían en las Escrituras sagradas. En las últimas décadas del S. X se recupera el cálculo con ábaco por el Papa Silvestre II. Alborear Fibonacci escribe en su famoso libro Liber abaci publicado en Pisa en 1202: Lo que supuso una revolución para el mundo matemático, es un amplio tratado que empieza con la introducción de las nueve cifras, añade el cero, se ocupa de las operaciones con los enteros: sumar y multiplicar y aporta las pruebas del 1 al 7, del 7 al 9 y del 9 al 11, y sigue con otros aspectos, fracciones, reglas de tres, progresiones, raíces e incluso algo de geometría y álgebra. Invasión contra conservadurismo La complejidad de la idea de valor de posición, la no aceptación del cero como numeral, el esfuerzo del cálculo mental que conllevan, la escasez de papel y la poca necesidad de efectuar cálculos con números grandes se tuvieron que enfrentar con la sencillez del cálculo abacista, el hábito adquirido y la familiaridad, influencia y extensión del sistema de notación romano. Pero a final S. XV, gracias a la invención de la imprenta junto con las aritméticas mercantiles, este sistema se extiende. Fue importante el papel jugado por la Hansa, la liga mercantil de las ciudades del Báltico, en las que nacieron los signos + y – que empleamos en la actualidad. En los primeros libros impresos aún se observan algunas variantes en la forma de escribir algunas cifras sobre todo el 4 y el 5. Entre las obras más importantes: Summa de la art de arismetica, el primer libro de matemáticas impreso en España en 1492. Es una aritmética mercantil escrita en catalán cuyo autor es Francesc Santcliment. Compendio del ábaco, de Francisco Pelos, en el que en algunas ocasiones se emplea la letra i para designar el número 1. Esto sucedía también en la aritmética catalana con la letra i y con la letra z que se empleaba para el 3. Tratado subtilisimo de arismetica de Juan de Ortega, impresa en 1512 en español, siendo la aritmética mercantil más importante de la época. Cosmographia de Ptolomeo (1482), en la que se resaltan los números que aparecen al señalar las coordenadas de ciudades y lugares. Diversos Sistemas de Numeración Otros Sistemas Históricos La numeración egipcia. Sistema aditivo en base 10 La numeración china antigua: Sistema multiplicativo en base 10 La numeración babilónica: Sistema posicional en base 60 En los restos babilónicos aparecen distintos símbolos para el cero: La numeración maya: Sistema posicional en base 12 Diversos Sistemas de Numeración La numeración romana Expresa los números por medio de las siguientes letras: En la escritura y lectura de estos números deben tenerse en cuenta las siguientes reglas: a. Una misma cifra repetida varias veces suma sus valores. Así, XX se lee 20; pero no puede emplearse la misma cifra más de tres veces seguidas. b. Una cifra antepuesta a otra de mayor valor que ella se resta del valor de aquélla, y si va pospuesta, se suma; así, IV vale 4 y VI vale 6. c. Una cifra colocada entre otras dos mayores que ella, resta su valor de su inmediata de la derecha. Así, XIV se lee 14. d. Una cifra representa un valor 1000 veces mayor cuando lleva encima una raya horizontal. Así, D vale 500000. La numeración romana, aunque presenta una clara influencia griega en la adopción de letras para ciertas unidades como X, C y M, muestra un marcado retorno a los primeros métodos cardinales: iteración, aditividad y sustractividad. A pesar de que ha permanecido hasta nuestros días se dará uno cuenta de la pobreza y esterilidad de este simbolismo al intentar efectuar una suma con las cifras romanas, ¡y ya no hablemos de recurrir a ellas para la multiplicación! Grecia. Los griegos desgraciadamente no continuaron la tradición numérica de sus vecinos. Hay referencias muy tempranas, 450 a.C. del sistema ático, pero éste fue pronto sustituido, más o menos en el período alejandrino, por el jónico, en el que se utilizaban las letras del alfabeto de una forma entre ordinal, aditiva y multiplicativa. El sistema de numeración jónico era alfabético, las letras tenían los siguientes valores: Los números intermedios hasta el mil se representaban aditivamente mediante combinaciones de estos símbolos: Diversos Sistemas de Numeración Para los múltiplos de 1000, el alfabeto se repetía adoptando un principio multiplicativo. Empleaban las nueve primeras letras del alfabeto para los nueve primeros múltiplos de 1000, precedidas con un acento. Con este sistema, cualquier número menor que 10000 se escribía como máximo con cuatro letras, y para evitar la confusión entre número y palabra se dibujaba en la parte superior una línea: Al llegar a las decenas de millar se expresaban mediante la letra M del sistema ático acompañada del multiplicador puesto en la parte superior. A continuación, separando el número de unidades de diez mil del resto del número mediante un punto. Así: