Wat zijn de verschillende soorten analoge computers?

Elk medium dat effectief een continue gegevenstoestand kan vertegenwoordigen, kan als basis dienen voor een analoge computer.De vroegste voorbeelden van analoge computers waren mechanische computers, die bewegende delen en versnellingen gebruiken.Hydraulische computers en elektrische computers werden later ontwikkeld.In de afgelopen jaren zijn analoge computerprincipes gemodelleerd met behulp van optische computers en hebben ze de basis gevormd voor sommige opkomende implementaties van kwantum computing.

Een analoge computer gebruikt een medium om de staten van discrete variabelen weer te geven.In tegenstelling tot digitale computers, die variabelen omzetten in een reeks getallen, werken analoge computers rechtstreeks met variabelen.Ze transformeren en voeren bewerkingen uit op variabelen met behulp van mechanische, elektrische of andere processen om de toestand van de media die de variabele vertegenwoordigen direct te veranderen.

Mechanische analoge computers hebben een oude geschiedenis.Het Antikythera -mechanisme, een product van Ptolemaisch Egypte, modelleerde de bewegingen van objecten die zichtbaar zijn in de lucht, met behulp van een gecompliceerde reeks versnellingen.Orreries diende een vergelijkbare functie in de vroegmoderne periode.Veel meer geavanceerde mechanische analoge computers werden tijdens de eerste en tweede wereldoorlogen gebruikt om gegevens te coderen en te decoderen en om te helpen bij het richten van grote artillerie -stukken.

Hydraulische computers modelgegevens met behulp van de vloeistofstroom in plaats van de beweging van mechanische onderdelen.Misschien zijn de vroegste voorbeelden de waterklokken die tijdens de middeleeuwen worden gebruikt.Deze gebruikten de gestage stroom en waterdruk om het verstrijken van de tijd nauwkeurig te meten.Meer moderne hydraulische analoge computers gebruiken de stroom van verschillende vloeistoffen door middel van gesloten systemen naar modelleergegevens.

Elektrische analoge computers gebruiken een van de verschillende eigenschappen van elektriciteit om gegevens weer te geven en te manipuleren.De meest voorkomende variëteiten hebben voor dit doel historisch spanning gebruikt.Dit soort analoge computer is vrij krachtig en kan beter presteren dan vroege digitale computers bij het uitvoeren van bepaalde functies, maar was minder veelzijdig, omdat elk nieuw programma doorgaans de fysieke modificatie van bedrading en circuits vereiste.

Analoge computing kan ook worden uitgevoerd door optische computers.Deze computers coderen informatie in de verschillende eigenschappen van licht- en procesgegevens door rechtstreeks op die informatie te handelen.Dit type computer kan bepaalde taken uitvoeren, met name beeldanalyse, met grote efficiëntie.

De multi-state aard van analoog computergebruik wordt ook gebruikt bij de ontwikkeling van de eerste generatie kwantumcomputers.Kwantumcomputers kunnen worden gestructureerd om te profiteren van de natuurlijke gelijkenis tussen bepaalde soorten fysieke structuren en de onderliggende wiskundige structuur van sommige problemen die door de kwantummechanica worden aangepakt.Naarmate Quantum Computing voortkomt uit zijn kinderschoenen, is dit type computer geneigd om vaker voor te komen en belangrijker te worden.