Hvad er de forskellige typer analoge computere?
Ethvert medium, der effektivt kan repræsentere en kontinuerlig datatilstand, kan tjene som basis for en analog computer. De tidligste eksempler på analoge computere var mekaniske computere, der bruger bevægelige dele og gear. Hydrauliske computere og elektriske computere blev udviklet senere. I de senere år er analoge beregningsprincipper blevet modelleret ved hjælp af optiske computere og har dannet grundlaget for nogle nye implementeringer af kvantecomputering.
En analog computer bruger noget medium til at repræsentere tilstande for diskrete variabler. I modsætning til digitale computere, der konverterer variabler til en række numre, arbejder analoge computere direkte med variabler. De transformerer og udfører operationer på variabler ved hjælp af mekaniske, elektriske eller andre processer for direkte at ændre mediets tilstand, der repræsenterer variablen.
Mekaniske analoge computere har en gammel historie. Antikythera-mekanismen, et produkt fra Ptolemaic Egypten, modellerede bevægelserne af objekter, der er synlige på himlen ved hjælp af en kompliceret række gear. Orreries tjente en lignende funktion i den tidlige moderne periode. Meget mere avancerede, mekaniske analoge computere blev brugt under den første og anden verdenskrig til at kode og afkode data såvel som for at hjælpe med at sigte mod store artilleristykker.
Hydrauliske computere modellerer data ved hjælp af væskestrømmen i stedet for bevægelse af mekaniske dele. Måske er de tidligste eksempler vandurene, der blev brugt i middelalderen. Disse brugte den jævne strømning og tryk af vand til nøjagtigt måling af tidens gang. Mere moderne hydrauliske, analoge computere bruger strømmen af forskellige væsker gennem lukkede systemer til at modellere data.
Elektriske analoge computere bruger en af flere egenskaber ved elektricitet til at repræsentere og manipulere data. De mest almindelige sorter har historisk brugt spænding til dette formål. Denne slags analoge computer er ganske kraftig og kunne overgå de tidlige digitale computere, når de udførte visse funktioner, men var mindre alsidig, da hvert nyt program typisk krævede den fysiske ændring af ledninger og kredsløb.
Analog computing kan også udføres af optiske computere. Disse computere koder information i de forskellige egenskaber ved lys og processdata ved at handle direkte på disse oplysninger. Denne type computing kan udføre visse opgaver, især billedanalyse, med stor effektivitet.
Den multi-state karakter af analog computing anvendes også til udviklingen af den første generation af kvante computere. Kvantecomputere kan struktureres for at drage fordel af den naturlige lighed mellem visse typer fysiske strukturer og den underliggende matematiske struktur af nogle problemer, der er adresseret af kvantemekanikken. Efterhånden som kvanteberegning kommer fra sin spædbarn, er denne type computere egnet til at blive mere almindelig og vigtig.