Quali sono i diversi tipi di computer analogici?
Qualsiasi mezzo che può rappresentare efficacemente uno stato di dati continuo può servire come base per un computer analogico. I primi esempi di computer analogici erano computer meccanici, che utilizzano parti in movimento e ingranaggi. In seguito sono stati sviluppati computer idraulici e computer elettrici. Negli ultimi anni, i principi di calcolo analogici sono stati modellati utilizzando computer ottici e hanno costituito la base per alcune implementazioni emergenti del calcolo quantistico.
Un computer analogico utilizza alcuni medium per rappresentare gli stati di variabili discrete. A differenza dei computer digitali, che convertono le variabili in una serie di numeri, i computer analogici funzionano direttamente con le variabili. Trasformano e conducono operazioni su variabili utilizzando processi meccanici, elettrici o di altro tipo per alterare direttamente lo stato dei media che rappresentano la variabile.
I computer analogici meccanici hanno una storia antica. Il meccanismo antikythera, un prodotto dell'Egitto tolemaico, ha modellato i movimenti degli oggetti visibili inIl cielo, usando una serie complicata di ingranaggi. Orreries ha svolto una funzione simile nel primo periodo moderno. I computer analogici meccanici molto più avanzati sono stati utilizzati durante le guerre del primo e il secondo mondo per codificare e decodificare i dati, nonché aiutare a puntare a grandi pezzi di artiglieria.
I dati dei computer idraulici modellano i dati utilizzando il flusso di liquido piuttosto che il movimento delle parti meccaniche. Forse i primi esempi sono gli orologi idrici usati durante il Medioevo. Questi hanno usato il flusso costante e la pressione dell'acqua per misurare accuratamente il passare del tempo. I computer analogici idraulici più moderni utilizzano il flusso di vari liquidi attraverso sistemi chiusi per modellare i dati.
I computer analogici elettrici utilizzano una delle numerose proprietà dell'elettricità per rappresentare e manipolare i dati. Le varietà più comuni hanno storicamente usato la tensione a questo scopo. Questo tipo di computer analogico è abbastanzaPotenti e potevano sovraperformare i primi computer digitali quando si svolgono determinate funzioni, ma era meno versatile, poiché ogni nuovo programma richiedeva in genere la modifica fisica di cablaggio e circuiti.
Il calcolo analogico può anche essere effettuato da computer ottici. Questi computer codificano le informazioni nelle varie proprietà della luce e dei dati di processo agendo direttamente su tali informazioni. Questo tipo di calcolo può eseguire determinate attività, in particolare l'analisi delle immagini, con grande efficienza.
La natura multi-stato del calcolo analogico viene anche impiegata nello sviluppo della prima generazione di computer quantistici. I computer quantistici possono essere strutturati per sfruttare la naturale somiglianza tra alcuni tipi di strutture fisiche e la struttura matematica sottostante di alcuni problemi affrontati dalla meccanica quantistica. Man mano che il calcolo quantistico emerge dalla sua infanzia, questo tipo di computer è adatto a diventare più comune e importante.