Was sind die verschiedenen Arten von analogen Computern?

Jedes Medium, das effektiv einen kontinuierlichen Datenzustand darstellt, kann als Grundlage für einen analogen Computer dienen.Die frühesten Beispiele für analoge Computer waren mechanische Computer, die bewegliche Teile und Zahnräder verwenden.Hydraulische Computer und elektrische Computer wurden später entwickelt.In den letzten Jahren wurden analoge Computerprinzipien mit optischen Computern modelliert und die Grundlage für einige aufkommende Implementierungen von Quantencomputer gebildet.

Ein analoge Computer verwendet ein Medium, um die Zustände diskreter Variablen darzustellen.Im Gegensatz zu digitalen Computern, die Variablen in eine Reihe von Zahlen umwandeln, arbeiten analoge Computer direkt mit Variablen.Sie transformieren und führen Vorgänge auf Variablen unter Verwendung mechanischer, elektrischer oder anderer Prozesse durch, um den Zustand der Medien direkt zu verändern, die die Variable darstellen.

Mechanische analoge Computer haben eine alte Geschichte.Der Antikythera -Mechanismus, ein Produkt des ptolemäischen Ägyptens, modellierte die Bewegungen von Objekten, die am Himmel sichtbar sind, unter Verwendung einer komplizierten Reihe von Zahnrädern.Orreries diente in der frühen Neuzeit eine ähnliche Funktion.Im ersten und zweiten Weltkriegen wurden viel fortschrittlichere mechanische analoge Computer verwendet, um Daten zu codieren und zu dekodieren sowie bei der Zielsetzung großer Artillerie -Stücke zu unterstützen.Vielleicht sind die frühesten Beispiele die im Mittelalter verwendeten Wasseruhren.Diese verwendeten den stetigen Strömung und den Druck des Wassers, um den Zeitverlauf genau zu messen.Modernere hydraulische analoge Computer verwenden den Fluss verschiedener Flüssigkeiten durch geschlossene Systeme, um Daten zu modellieren.

Elektrische analoge Computer verwenden eine von mehreren Elektrizitätseigenschaften, um Daten darzustellen und zu manipulieren.Die häufigsten Sorten haben zu diesem Zweck eine historisch verwendete Spannung.Diese Art von analogem Computer ist ziemlich leistungsstark und kann bei der Ausführung bestimmter Funktionen frühzeitige digitale Computer übertreffen, aber weniger vielseitig, da jedes neue Programm normalerweise die physikalische Modifikation von Verkabelung und Schaltung erfordert.

Analoges Computer kann auch von optischen Computern durchgeführt werden.Diese Computer codieren Informationen in den verschiedenen Eigenschaften von Licht- und Prozessdaten, indem sie direkt auf diese Informationen wirken.Diese Art des Computers kann bestimmte Aufgaben ausführen, insbesondere mit großer Effizienz.Quantencomputer können strukturiert werden, um die natürliche Ähnlichkeit zwischen bestimmten Arten von physikalischen Strukturen und der zugrunde liegenden mathematischen Struktur einiger Probleme zu nutzen, die von der Quantenmechanik angesprochen werden.Da Quantencomputer aus seinen Kindheit hervorgeht, kann diese Art von Computer häufiger und wichtiger werden.