Was ist ein digitaler Computer?
Ein digitaler Computer ist eine Maschine, die Daten in einem numerischen Format speichert und mithilfe mathematischer Manipulation Vorgänge auf diesen Daten ausführt. Dieser Computertyp enthält normalerweise eine Art Gerät, um Informationen, eine Methode zur Eingabe und Ausgabe von Daten sowie Komponenten zu speichern, mit denen mathematische Operationen an gespeicherten Daten ausgeführt werden können. Digitale Computer sind fast immer elektronisch, müssen aber nicht unbedingt so sein.
Es gibt zwei Hauptmethoden zur Modellierung der Welt mit einer Computermaschine. Analoge Computer verwenden ein physikalisches Phänomen wie die elektrische Spannung, um ein anderes Phänomen zu modellieren und Operationen durchzuführen, indem die gespeicherten Daten direkt geändert werden. Ein digitaler Computer speichert jedoch alle Daten als Zahlen und führt Vorgänge für diese Daten arithmetisch aus. Die meisten Computer verwenden Binärnummern, um Daten zu speichern, da diejenigen und Nullen, die diese Zahlen ausmachen, leicht durch einfache elektrische Ein-Off-Zustände dargestellt werden.
Computer basierend auf analogen Prinzipien hAVE -Vorteile in einigen spezialisierten Bereichen, beispielsweise in ihrer Fähigkeit, eine Gleichung kontinuierlich zu modellieren. Ein digitaler Computer hat jedoch den Vorteil, leicht programmierbar zu sein. Dies bedeutet, dass sie viele verschiedene Anweisungen verarbeiten können, ohne physisch neu konfiguriert zu werden.
Die frühesten digitalen Computer stammen aus dem 19. Jahrhundert. Ein frühes Beispiel ist der von Charles Babbage theoretisierte analytische Motor. Diese Maschine hätte Daten mechanisch gespeichert und verarbeitet. Diese Daten wären jedoch nicht mechanisch gespeichert, sondern als eine Reihe von Ziffern, die durch diskrete physikalische Zustände dargestellt werden. Dieser Computer wäre programmierbar gewesen, eine erste im Computer.
Digital Computing wurde im 20. Jahrhundert weit verbreitet. Der Kriegsdruck führte zu großen Fortschritten auf dem Gebiet, und elektronische Computer kamen aus dem Zweiten Weltkrieg. Diese Art von digitalem ComputerER verwendeten im Allgemeinen Arrays von Vakuumrohren, um Informationen für den aktiven Gebrauch in der Berechnung zu speichern. Papier- oder Lochkarten wurden für längerfristige Lagerung verwendet. Tastatureingaben und Monitore tauchten später im Jahrhundert auf.
Im frühen 21. Jahrhundert stützen Computer eher auf integrierte Schaltkreise als auf Vakuumröhrchen. Sie verwenden immer noch aktives Speicher, Langzeitspeicher und zentrale Verarbeitungseinheiten. Eingangs- und Ausgabegeräte haben sich stark vervielfacht, aber dennoch die gleichen grundlegenden Funktionen erfüllen.
2011 beginnen Computer, die Grenzen der herkömmlichen Schaltung zu überschreiten. Schaltungswege in einem digitalen Computer können jetzt so nah beieinander gedruckt werden, dass Effekte wie Elektronentunneln berücksichtigt werden müssen. Die Arbeit an digitalen optischen Computern, die Daten mit Licht und Linsen verarbeiten und speichern, können dazu beitragen, diese Einschränkung zu überwinden.
Nanotechnologie kann zu einer völlig neuen Vielfalt von mechanischen Computing führen. Daten können auf der Ebene von Einzelmoleku digital gespeichert und verarbeitet werdenLES oder kleine Gruppen von Molekülen. Eine erstaunliche Anzahl molekularer Computerelemente würde in einen vergleichsweise winzigen Raum passen. Dies könnte die Geschwindigkeit und Leistung digitaler Computer erheblich erhöhen.