Các loại máy tính tương tự khác nhau là gì?

Bất kỳ phương tiện nào có thể đại diện cho trạng thái dữ liệu liên tục một cách hiệu quả có thể làm cơ sở cho một máy tính tương tự.Các ví dụ sớm nhất của máy tính tương tự là máy tính cơ học, sử dụng các bộ phận chuyển động và bánh răng.Máy tính thủy lực và máy tính điện đã được phát triển sau đó.Trong những năm gần đây, các nguyên tắc điện toán tương tự đã được mô hình hóa bằng cách sử dụng máy tính quang học và đã hình thành cơ sở cho một số triển khai điện toán lượng tử mới nổi. Một máy tính tương tự sử dụng một số phương tiện để thể hiện trạng thái của các biến số riêng biệt.Không giống như máy tính kỹ thuật số, chuyển đổi các biến thành một loạt các số, máy tính tương tự hoạt động trực tiếp với các biến.Chúng biến đổi và thực hiện các hoạt động trên các biến sử dụng các quy trình cơ học, điện hoặc khác để thay đổi trực tiếp trạng thái của phương tiện đại diện cho biến. Các máy tính tương tự cơ học có lịch sử cổ xưa.Cơ chế Antikythera, một sản phẩm của Ptolemaic Ai Cập, đã mô hình hóa các chuyển động của các vật thể có thể nhìn thấy trên bầu trời, sử dụng một loạt các bánh răng phức tạp.Orreries phục vụ một chức năng tương tự trong thời kỳ đầu hiện đại.Các máy tính tương tự cơ học tiên tiến hơn nhiều đã được sử dụng trong các cuộc chiến tranh thế giới thứ nhất và thứ hai để mã hóa và giải mã dữ liệu cũng như để hỗ trợ nhắm mục tiêu các mảnh pháo lớn.Có lẽ các ví dụ sớm nhất là đồng hồ nước được sử dụng trong thời trung cổ.Chúng sử dụng dòng chảy ổn định và áp lực của nước để đo chính xác thời gian trôi qua.Các máy tính tương tự thủy lực hiện đại hơn sử dụng dòng chất lỏng khác nhau thông qua các hệ thống kín để mô hình hóa dữ liệu. Các máy tính tương tự điện sử dụng một trong một số tính chất của điện để đại diện và thao tác dữ liệu.Các giống phổ biến nhất đã sử dụng điện áp trong lịch sử cho mục đích này.Loại máy tính tương tự này khá mạnh và có thể vượt trội hơn các máy tính kỹ thuật số sớm khi thực hiện một số chức năng nhất định nhưng ít linh hoạt hơn, vì mỗi chương trình mới thường yêu cầu sửa đổi vật lý của hệ thống dây điện và mạch.Các máy tính này mã hóa thông tin trong các thuộc tính khác nhau của dữ liệu ánh sáng và xử lý bằng cách hoạt động trực tiếp trên thông tin đó.Loại điện toán này có thể thực hiện một số nhiệm vụ nhất định, đáng chú ý nhất là phân tích hình ảnh, với hiệu quả lớn.Máy tính lượng tử có thể được cấu trúc để tận dụng sự tương đồng tự nhiên giữa một số loại cấu trúc vật lý và cấu trúc toán học cơ bản của một số vấn đề được giải quyết bằng cơ học lượng tử.Khi điện toán lượng tử xuất hiện từ giai đoạn trứng nước, loại máy tính này có khả năng trở nên phổ biến và quan trọng hơn.