Hva er de forskjellige typene analoge datamaskiner?

Ethvert medium som effektivt kan representere en kontinuerlig datatilstand kan tjene som grunnlag for en analog datamaskin.De tidligste eksemplene på analoge datamaskiner var mekaniske datamaskiner, som bruker bevegelige deler og gir.Hydrauliske datamaskiner og elektriske datamaskiner ble utviklet senere.De siste årene har analoge databehandlingsprinsipper blitt modellert ved bruk av optiske datamaskiner og har dannet grunnlaget for noen nye implementeringer av kvantedatamaskin.

En analog datamaskin bruker et medium for å representere tilstandene til diskrete variabler.I motsetning til digitale datamaskiner, som konverterer variabler til en serie tall, fungerer analoge datamaskiner direkte med variabler.De transformerer og gjennomfører operasjoner på variabler ved bruk av mekaniske, elektriske eller andre prosesser for direkte å endre mediets tilstand som representerer variabelen.

Mekaniske analoge datamaskiner har en gammel historie.Antikythera -mekanismen, et produkt av Ptolemaic Egypt, modellerte bevegelsene til gjenstander som er synlige på himmelen, ved hjelp av en komplisert serie gir.Orrerier tjente en lignende funksjon i den tidlige moderne perioden.Mye mer avanserte mekaniske analoge datamaskiner ble brukt under første og andre verdenskrig for å kode og avkode data samt for å hjelpe til med å sikte store artilleribiter.

Hydrauliske datamaskiner modelldata ved bruk av flyt av væske i stedet for bevegelse av mekaniske deler.Kanskje er de tidligste eksemplene vannklokkene som ble brukt i middelalderen.Disse brukte den jevne strømmen og trykket på vann for å måle tidens gang.Mer moderne hydrauliske analoge datamaskiner bruker strømmen av forskjellige væsker gjennom lukkede systemer for å modelldata.

Elektriske analoge datamaskiner bruker en av flere egenskaper for elektrisitet for å representere og manipulere data.De vanligste variantene har historisk brukt spenning for dette formålet.Denne typen analoge datamaskiner er ganske kraftig og kan overgå tidlige digitale datamaskiner når du utførte visse funksjoner, men var mindre allsidig, ettersom hvert nytt program vanligvis krevde fysisk modifisering av ledninger og kretsløp.

Analog databehandling kan også utføres av optiske datamaskiner.Disse datamaskinene koder for informasjon i de forskjellige egenskapene til lys- og prosessdata ved å handle direkte på den informasjonen.Denne typen databehandling kan utføre visse oppgaver, spesielt bildeanalyse, med stor effektivitet.

Multistatens natur av analog databehandling brukes også i utviklingen av den første generasjonen av kvantedatamaskiner.Kvantedatamaskiner kan struktureres for å dra nytte av den naturlige likheten mellom visse typer fysiske strukturer og den underliggende matematiske strukturen til noen problemer adressert av kvantemekanikk.Når kvantedatamaskiner kommer ut fra sin spede begynnelse, er denne typen datamaskiner egnet til å bli mer vanlig og viktig.