Qu'est-ce qu'un ordinateur numérique?
Un ordinateur numérique est une machine qui stocke les données dans un format numérique et effectue des opérations sur ces données en utilisant la manipulation mathématique.Ce type d'ordinateur comprend généralement une sorte d'appareil pour stocker des informations, une méthode pour la saisie et la sortie des données et les composants qui permettent d'effectuer des opérations mathématiques sur des données stockées.Les ordinateurs numériques sont presque toujours électroniques mais n'ont pas nécessairement besoin de l'être.
Il existe deux méthodes principales de modélisation du monde avec une machine informatique.Les ordinateurs analogiques utilisent un phénomène physique, tel que la tension électrique, pour modéliser un phénomène différent et effectuer des opérations en modifiant directement les données stockées.Un ordinateur numérique, cependant, stocke toutes les données en tant que nombres et effectue des opérations sur ces données arithmétiquement.La plupart des ordinateurs utilisent des nombres binaires pour stocker des données, car ceux et les zéros qui composent ces nombres sont facilement représentés avec de simples états électriques on-off.
Les ordinateurs basés sur des principes analogiques présentent des avantages dans certains domaines spécialisés, tels que leur capacité àmodéliser une équation.Un ordinateur numérique, cependant, a l'avantage d'être facilement programmable.Cela signifie qu'ils peuvent traiter de nombreux ensembles d'instructions différents sans être physiquement reconfigurés.
Les premiers ordinateurs numériques remontent au 19e siècle.Un exemple précoce est le moteur analytique théorisé par Charles Babbage.Cette machine aurait stocké et traité les données mécaniquement.Ces données n'auraient cependant pas été stockées mécaniquement mais plutôt comme une série de chiffres représentés par des états physiques discrets.Cet ordinateur aurait été programmable, une première en informatique.
L'informatique numérique a été largement utilisée au 20e siècle.Les pressions de la guerre ont conduit à de grandes avancées dans le domaine et les ordinateurs électroniques ont émergé de la Seconde Guerre mondiale.Ce type d'ordinateur numérique utilisait généralement des tableaux de tubes à vide pour stocker des informations pour une utilisation active dans le calcul.Des cartes de papier ou de punch ont été utilisées pour un stockage à plus long terme.L'entrée et les moniteurs du clavier ont émergé plus tard au cours du siècle.
Au début du 21e siècle, les ordinateurs s'appuient sur des circuits intégrés plutôt que des tubes à vide.Ils utilisent toujours des unités de mémoire active, de stockage à long terme et de traitement central.Les périphériques d'entrée et de sortie se sont considérablement multipliés mais servent toujours les mêmes fonctions de base.
En 2011, les ordinateurs commencent à repousser les limites des circuits conventionnels.Les voies de circuit dans un ordinateur numérique peuvent désormais être imprimées si près les unes des autres que des effets comme les tunnels électroniques doivent être pris en considération.Les travaux sur les ordinateurs optiques numériques, qui traitent et stockent les données à l'aide de la lumière et des objectifs, peuvent aider à surmonter cette limitation.
La nanotechnologie peut conduire à une toute nouvelle variété de calcul mécanique.Les données peuvent être stockées et traitées numériquement au niveau des molécules uniques ou de petits groupes de molécules.Un nombre étonnant d'éléments informatiques moléculaires s'intégrerait dans un espace relativement minuscule.Cela pourrait augmenter considérablement la vitesse et la puissance des ordinateurs numériques.