Quels sont les différents types d'ordinateurs analogiques?
Tout support pouvant représenter efficacement un état de données continu peut servir de base à un ordinateur analogique. Les premiers exemples d’ordinateurs analogiques sont les ordinateurs mécaniques, qui utilisent des pièces mobiles et des engrenages. Les ordinateurs hydrauliques et les ordinateurs électriques ont été développés plus tard. Ces dernières années, les principes de l'informatique analogique ont été modélisés à l'aide d'ordinateurs optiques et ont servi de base à certaines mises en œuvre émergentes de l'informatique quantique.
Un ordinateur analogique utilise un support pour représenter les états de variables discrètes. Contrairement aux ordinateurs numériques, qui convertissent les variables en une série de nombres, les ordinateurs analogiques travaillent directement avec les variables. Ils transforment et effectuent des opérations sur des variables en utilisant des processus mécaniques, électriques ou autres pour modifier directement l'état du support représentant la variable.
Les ordinateurs analogiques mécaniques ont une histoire ancienne. Le mécanisme d'Anticythère, un produit de l'Égypte ptolémaïque, modélisait les mouvements d'objets visibles dans le ciel, en utilisant une série complexe d'engrenages. Les orreries remplissaient une fonction similaire au début de la période moderne. Des ordinateurs analogiques mécaniques beaucoup plus perfectionnés ont été utilisés pendant les Première et Seconde Guerres mondiales pour encoder et décoder des données, ainsi que pour faciliter la visée de pièces d'artillerie volumineuses.
Les ordinateurs hydrauliques modélisent les données en utilisant le flux de liquide plutôt que le mouvement des pièces mécaniques. Les exemples les plus anciens sont peut-être les horloges à eau utilisées au Moyen Âge. Ceux-ci ont utilisé le débit constant et la pression de l'eau pour mesurer avec précision le passage du temps. Des ordinateurs analogiques hydrauliques plus modernes utilisent le flux de divers liquides dans des systèmes fermés pour modéliser les données.
Les ordinateurs analogiques électriques utilisent l’une des propriétés de l’électricité pour représenter et manipuler des données. Les variétés les plus courantes ont historiquement utilisé la tension à cette fin. Ce type d’ordinateur analogique est assez puissant et peut surpasser les anciens ordinateurs numériques lorsqu’il remplit certaines fonctions, mais il était moins polyvalent, chaque nouveau programme nécessitant généralement une modification physique du câblage et des circuits.
Le calcul analogique peut également être effectué par des ordinateurs optiques. Ces ordinateurs encodent les informations dans les différentes propriétés de la lumière et traitent les données en agissant directement sur ces informations. Ce type d’informatique peut effectuer certaines tâches, notamment l’analyse d’images, avec une grande efficacité.
La nature multi-états de l'informatique analogique est également utilisée dans le développement de la première génération d'ordinateurs quantiques. Les ordinateurs quantiques peuvent être structurés pour tirer parti de la similitude naturelle entre certains types de structures physiques et de la structure mathématique sous-jacente de certains problèmes abordés par la mécanique quantique. À mesure que l'informatique quantique émerge de ses balbutiements, ce type d'ordinateur est susceptible de devenir plus courant et plus important.