Hva er en digital datamaskin?

En digital datamaskin er maskin som lagrer data i et numerisk format og utfører operasjoner på disse dataene ved hjelp av matematisk manipulering.Denne typen datamaskiner inkluderer vanligvis en slags enhet for å lagre informasjon, en eller annen metode for input og output av data, og komponenter som lar matematiske operasjoner utføres på lagrede data.Digitale datamaskiner er nesten alltid elektroniske, men trenger ikke nødvendigvis å være det.

Det er to hovedmetoder for å modellere verden med en databehandlingsmaskin.Analoge datamaskiner bruker noe fysisk fenomen, for eksempel elektrisk spenning, for å modellere et annet fenomen, og utføre operasjoner ved å endre de lagrede dataene direkte.En digital datamaskin lagrer imidlertid alle data som tall og utfører operasjoner på disse dataene aritmetisk.De fleste datamaskiner bruker binære tall for å lagre data, ettersom de og nuller som utgjør disse tallene lett er representert med enkle av-av elektriske tilstander.

Datamaskiner basert på analoge prinsipper har fordeler i noen spesialiserte områder, for eksempel deres evne til kontinuerligmodeller en ligning.En digital datamaskin har imidlertid fordelen av å være lett programmerbar.Dette betyr at de kan behandle mange forskjellige sett med instruksjoner uten å bli fysisk konfigurert.

De tidligste digitale datamaskinene dateres tilbake til 1800 -tallet.Et tidlig eksempel er den analytiske motoren teoretisert av Charles Babbage.Denne maskinen ville ha lagret og behandlet data mekanisk.Disse dataene ville imidlertid ikke blitt lagret mekanisk, men snarere som en serie sifre representert av diskrete fysiske tilstander.Denne datamaskinen ville vært programmerbar, en første innen databehandling.

Digital databehandling kom i utbredt bruk i løpet av 1900 -tallet.Krigens press førte til store fremskritt i feltet, og elektroniske datamaskiner dukket opp fra andre verdenskrig.Denne typen digitale datamaskiner brukte vanligvis matriser av vakuumrør for å lagre informasjon for aktiv bruk i beregning.Papir- eller stansekort ble brukt til lagring på lengre sikt.Tastaturinngang og skjermer dukket opp senere på århundret.

På begynnelsen av det 21. århundre er datamaskiner avhengige av integrerte kretsløp i stedet for vakuumrør.De bruker fortsatt aktivt minne-, langsiktige lagrings- og sentrale prosesseringsenheter.Inngangs- og utgangsenheter har multiplisert seg veldig, men serverer fortsatt de samme grunnleggende funksjonene.

I 2011 begynner datamaskiner å skyve grensene for konvensjonelle kretsløp.Kretsveier i en digital datamaskin kan nå skrives ut så nær hverandre at effekter som elektrontunneling må tas i betraktning.Arbeidet med digitale optiske datamaskiner, som behandler og lagrer data ved hjelp av lys og linser, kan bidra til å overvinne denne begrensningen.

Nanoteknologi kan føre til et helt nytt utvalg av mekanisk databehandling.Data kan lagres og behandles digitalt på nivået med enkeltmolekyler eller små grupper av molekyler.Et forbløffende antall molekylære databehandlingselementer vil passe inn i et relativt lite rom.Dette kan øke hastigheten og kraften til digitale datamaskiner.