Quali sono i diversi tipi di computer analogici?

Qualsiasi mezzo che può rappresentare efficacemente uno stato di dati continuo può servire come base per un computer analogico.I primi esempi di computer analogici erano computer meccanici, che utilizzano parti in movimento e ingranaggi.In seguito sono stati sviluppati computer idraulici e computer elettrici.Negli ultimi anni, i principi di calcolo analogici sono stati modellati utilizzando i computer ottici e hanno costituito la base per alcune implementazioni emergenti del calcolo quantistico.

Un computer analogico utilizza alcuni medium per rappresentare gli stati di variabili discrete.A differenza dei computer digitali, che convertono le variabili in una serie di numeri, i computer analogici funzionano direttamente con le variabili.Trasformano e conducono operazioni su variabili utilizzando processi meccanici, elettrici o altri per alterare direttamente lo stato dei media che rappresentano la variabile.

I computer analogici meccanici hanno una storia antica.Il meccanismo antikythera, un prodotto dell'Egitto tolemaico, ha modellato i movimenti di oggetti visibili nel cielo, usando una serie complicata di marce.Orreries ha svolto una funzione simile nel primo periodo moderno.I computer analogici meccanici molto più avanzati sono stati utilizzati durante le guerre del primo e il secondo mondo per codificare e decodificare i dati, nonché per aiutare a puntare a grandi pezzi di artiglieria.

I computer idraulici modellano i dati utilizzando il flusso di liquido piuttosto che il movimento delle parti meccaniche.Forse i primi esempi sono gli orologi idrici usati durante il Medioevo.Questi hanno usato il flusso costante e la pressione dell'acqua per misurare accuratamente il passare del tempo.I computer analogici idraulici più moderni utilizzano il flusso di vari liquidi attraverso sistemi chiusi per modellare i dati.

I computer analogici elettrici utilizzano una delle diverse proprietà dell'elettricità per rappresentare e manipolare i dati.Le varietà più comuni hanno storicamente usato la tensione a questo scopo.Questo tipo di computer analogico è piuttosto potente e potrebbe sovraperformare i primi computer digitali durante l'esecuzione di determinate funzioni ma era meno versatile, poiché ogni nuovo programma richiedeva in genere la modifica fisica di cablaggio e circuiti.

Il calcolo analogico può anche essere effettuato dai computer ottici.Questi computer codificano le informazioni nelle varie proprietà della luce e dei dati di processo agendo direttamente su tali informazioni.Questo tipo di calcolo può eseguire determinate attività, in particolare l'analisi delle immagini, con grande efficienza.

La natura multi-stato del calcolo analogico viene utilizzata anche nello sviluppo della prima generazione di computer quantistici.I computer quantistici possono essere strutturati per sfruttare la naturale somiglianza tra alcuni tipi di strutture fisiche e la struttura matematica sottostante di alcuni problemi affrontati dalla meccanica quantistica.Poiché il calcolo quantistico emerge dalla sua infanzia, questo tipo di computer è suscettibile di diventare più comune e importante.