Vad är en digital dator?

En digital dator är maskin som lagrar data i ett numeriskt format och utför operationer på dessa data med hjälp av matematisk manipulation.Denna typ av dator innehåller vanligtvis någon form av enhet för att lagra information, någon metod för inmatning och utgång av data och komponenter som gör att matematiska operationer kan utföras på lagrade data.Digitala datorer är nästan alltid elektroniska men behöver inte nödvändigtvis vara så.

Det finns två huvudmetoder för att modellera världen med en datormaskin.Analoga datorer använder ett visst fysiskt fenomen, såsom elektrisk spänning, för att modellera ett annat fenomen och utföra operationer genom att direkt modifiera den lagrade data.En digital dator lagrar emellertid all data som nummer och utför operationer på den data aritmetiskt.De flesta datorer använder binära nummer för att lagra data, eftersom de och nollorna som utgör dessa nummer lätt representeras med enkla elektriska tillstånd.

Datorer baserade på analoga principer har fördelar i vissa specialiserade områden, till exempel deras förmåga att kontinuerligtmodellera en ekvation.En digital dator har dock fördelen att vara lätt programmerbar.Detta innebär att de kan bearbeta många olika uppsättningar av instruktioner utan att fysiskt konfigureras om.

De tidigaste digitala datorerna går tillbaka till 1800 -talet.Ett tidigt exempel är den analytiska motoren teoretiserad av Charles Babbage.Den här maskinen skulle ha lagrat och bearbetat data mekaniskt.Dessa uppgifter skulle emellertid inte ha lagrats mekaniskt utan snarare som en serie siffror representerade av diskreta fysiska tillstånd.Den här datorn skulle ha varit programmerbar, en första i datoranvändning.

Digital datoranvändning kom till utbredd användning under 1900 -talet.Krigstrycket ledde till stora framsteg inom fältet, och elektroniska datorer kom ut från andra världskriget.Denna typ av digital dator använde vanligtvis matriser av vakuumrör för att lagra information för aktiv användning vid beräkning.Pappers- eller stanskort användes för lagring på längre sikt.Tangentbordsinmatning och övervakare dök upp senare under seklet.

I början av 2000 -talet förlitar datorer på integrerade kretsar snarare än vakuumrör.De använder fortfarande aktivt minne, långvarig lagring och centrala bearbetningsenheter.Ingångs- och utgångsenheter har multiplicerat kraftigt men ändå tjänar samma grundläggande funktioner.

2011 börjar datorer pressa gränserna för konventionella kretsar.Kretsvägar i en digital dator kan nu skrivas ut så nära varandra att effekter som elektrattunnel måste beaktas.Arbetet med digitala optiska datorer, som bearbetar och lagrar data med hjälp av ljus och linser, kan hjälpa till att övervinna denna begränsning.

Nanoteknologi kan leda till en helt ny variation av mekanisk datoranvändning.Data kan lagras och bearbetas digitalt på nivån för enstaka molekyler eller små grupper av molekyler.Ett häpnadsväckande antal molekylära datorelement skulle passa in i ett relativt litet utrymme.Detta kan öka hastigheten och kraften på digitala datorer.