Hvad er de forskellige typer analoge computere?

Ethvert medium, der effektivt kan repræsentere en kontinuerlig datatilstand, kan tjene som grundlag for en analog computer.De tidligste eksempler på analoge computere var mekaniske computere, der bruger bevægelige dele og gear.Hydrauliske computere og elektriske computere blev udviklet senere.I de senere år er analoge computerprincipper modelleret ved hjælp af optiske computere og har dannet grundlaget for nogle nye implementeringer af kvanteberegning.

En analog computer bruger nogle medium til at repræsentere tilstandene med diskrete variabler.I modsætning til digitale computere, der konverterer variabler til en række tal, fungerer analoge computere direkte med variabler.De transformerer og udfører operationer på variabler ved hjælp af mekaniske, elektriske eller andre processer til direkte at ændre tilstanden af medierne, der repræsenterer variablen.

Mekaniske analoge computere har en gammel historie.Antikythera -mekanismen, et produkt af Ptolemaic Egypten, modellerede bevægelserne af genstande, der er synlige på himlen, ved hjælp af en kompliceret række gear.Orreries tjente en lignende funktion i den tidlige moderne periode.Meget mere avancerede mekaniske analoge computere blev anvendt i løbet af den første og anden verdenskrig til at kode og afkode data samt til at hjælpe med at sigte store artilleristykker.

Hydrauliske computere modeldata ved hjælp af strømmen af væske snarere end bevægelsen af mekaniske dele.De tidligste eksempler er måske de vandure, der bruges i middelalderen.Disse brugte den stabile strøm og tryk af vand til nøjagtigt at måle tidens gang.Mere moderne hydrauliske analoge computere bruger strømmen af forskellige væsker gennem lukkede systemer til modeldata.

Elektriske analoge computere bruger en af flere egenskaber ved elektricitet til at repræsentere og manipulere data.De mest almindelige sorter har historisk set brugt spænding til dette formål.Denne form for analog computer er ret kraftfuld og kunne overgå de tidlige digitale computere, når man udfører visse funktioner, men var mindre alsidig, da hvert nyt program typisk krævede den fysiske ændring af ledninger og kredsløb.

Analog computing kan også udføres af optiske computere.Disse computere koder for information i de forskellige egenskaber ved lys- og procesdata ved at handle direkte på disse oplysninger.Denne type computing kan udføre visse opgaver, især billedanalyse, med stor effektivitet.

Multi-state-karakteren af analog computing anvendes også i udviklingen af den første generation af kvantecomputere.Kvantecomputere kan struktureres til at drage fordel af den naturlige lighed mellem visse typer fysiske strukturer og den underliggende matematiske struktur af nogle problemer, der er behandlet af kvantemekanik.Når kvanteberegning fremkommer fra sin spædbarn, er denne type computer egnet til at blive mere almindelig og vigtig.