Vilka är de olika typerna av analoga datorer?

Varje medium som effektivt kan representera ett kontinuerligt datatillstånd kan tjäna som bas för en analog dator.De tidigaste exemplen på analoga datorer var mekaniska datorer som använder rörliga delar och växlar.Hydrauliska datorer och elektriska datorer utvecklades senare.Under de senaste åren har analoga datorprinciper modellerats med hjälp av optiska datorer och har utformat grunden för vissa nya implementeringar av kvantdatorer.

En analog dator använder ett medium för att representera tillstånden för diskreta variabler.Till skillnad från digitala datorer, som konverterar variabler till en serie siffror, arbetar analoga datorer direkt med variabler.De transformerar och utför operationer på variabler med hjälp av mekaniska, elektriska eller andra processer för att direkt förändra medias tillstånd som representerar variabeln.

Mekaniska analoga datorer har en gammal historia.Antikythera -mekanismen, en produkt av Ptolemaic Egypten, modellerade rörelserna av föremål som är synliga på himlen med en komplicerad serie växlar.Orreries tjänade en liknande funktion under den tidiga moderna perioden.Mycket mer avancerade mekaniska analoga datorer användes under de första och andra världskrigen för att koda och avkoda data samt för att hjälpa till att rikta stora artillerier.

Hydrauliska datorer modellerar data med flödet av vätska snarare än rörelsen av mekaniska delar.Kanske är de tidigaste exemplen de vattenklockor som användes under medeltiden.Dessa använde det ständiga flödet och trycket på vatten för att exakt mäta tidens gång.Mer moderna hydrauliska analoga datorer använder flödet av olika vätskor genom stängda system för att modellera data.

Elektriska analoga datorer använder en av flera elegenskaper för att representera och manipulera data.De vanligaste sorterna har historiskt använt spänning för detta ändamål.Denna typ av analoga dator är ganska kraftfull och kan överträffa tidiga digitala datorer när man utför vissa funktioner men var mindre mångsidig, eftersom varje nytt program vanligtvis krävde den fysiska modifieringen av ledningar och kretsar.

Analog dator kan också utföras av optiska datorer.Dessa datorer kodar information i de olika egenskaperna hos ljus och processdata genom att agera direkt på den informationen.Denna typ av datoranvändning kan utföra vissa uppgifter, framför allt bildanalys, med stor effektivitet.

Multi-state-naturen hos analog datoranvändning används också i utvecklingen av den första generationen av kvantdatorer.Kvantdatorer kan struktureras för att dra nytta av den naturliga likheten mellan vissa typer av fysiska strukturer och den underliggande matematiska strukturen för vissa problem som behandlas av kvantmekanik.När kvantberäkningen kommer ut från sin barndom är denna typ av dator lämplig att bli vanligare och viktig.