Quais são os diferentes tipos de computadores analógicos?

Qualquer meio que possa representar efetivamente um estado de dados contínuo pode servir de base para um computador analógico. Os primeiros exemplos de computadores analógicos eram computadores mecânicos, que usam peças móveis e engrenagens. Computadores hidráulicos e computadores elétricos foram desenvolvidos posteriormente. Nos últimos anos, os princípios de computação analógica foram modelados usando computadores ópticos e formaram a base para algumas implementações emergentes da computação quântica.

Um computador analógico usa algum meio para representar os estados de variáveis ​​discretas. Ao contrário dos computadores digitais, que convertem variáveis ​​em uma série de números, os computadores analógicos funcionam diretamente com variáveis. Eles transformam e conduzem operações em variáveis ​​usando processos mecânicos, elétricos ou outros para alterar diretamente o estado do meio que representa a variável.

Computadores analógicos mecânicos têm uma história antiga. O mecanismo antikythera, um produto do Egito ptolemaico, modelou os movimentos de objetos visíveis emO céu, usando uma série complicada de engrenagens. Orrerries cumpriu uma função semelhante no início do período moderno. Os computadores analógicos mecânicos muito mais avançados foram usados ​​durante a primeira e a segunda guerras mundiais para codificar e decodificar dados, bem como para ajudar a apontar grandes peças de artilharia.

Computadores hidráulicos modelam dados usando o fluxo de líquido em vez do movimento de peças mecânicas. Talvez os primeiros exemplos sejam os relógios de água usados ​​durante a Idade Média. Eles usaram o fluxo constante e a pressão da água para medir com precisão a passagem do tempo. Os computadores analógicos hidráulicos mais modernos usam o fluxo de vários líquidos através de sistemas fechados para modelar dados.

Computadores analógicos elétricos usam uma das várias propriedades de eletricidade para representar e manipular dados. As variedades mais comuns usaram historicamente a tensão para esse fim. Este tipo de computador analógico é bastantePoderoso e poderia superar os primeiros computadores digitais ao executar certas funções, mas era menos versátil, pois cada novo programa normalmente exigia a modificação física da fiação e circuitos.

A computação analógica também pode ser realizada por computadores ópticos. Esses computadores codificam informações nas várias propriedades dos dados de luz e processo, agindo diretamente nessas informações. Esse tipo de computação pode executar determinadas tarefas, principalmente a análise de imagem, com grande eficiência.

A natureza multi-estadual da computação analógica também está sendo empregada no desenvolvimento da primeira geração de computadores quânticos. Os computadores quânticos podem ser estruturados para aproveitar a similaridade natural entre certos tipos de estruturas físicas e a estrutura matemática subjacente de alguns problemas abordados pela mecânica quântica. À medida que a computação quântica emerge de sua infância, esse tipo de computador pode se tornar mais comum e importante.