アナログコンピューターの種類は何ですか？

連続的なデータ状態を効果的に表すことができる任意の媒体は、アナログコンピューターの基盤として機能します。 アナログコンピューターの最も初期の例は、可動部品とギアを使用する機械式コンピューターでした。 油圧コンピューターと電気コンピューターは後に開発されました。 近年、アナログコンピューティングの原理は、光学コンピューターを使用してモデル化され、量子コンピューティングのいくつかの新しい実装の基礎を形成しています。

アナログコンピューターは、いくつかの媒体を使用して、離散変数の状態を表します。 変数を一連の数値に変換するデジタルコンピューターとは異なり、アナログコンピューターは変数を直接操作します。 機械的、電気的、または他のプロセスを使用して変数の操作を変換および実行し、変数を表すメディアの状態を直接変更します。

機械式アナログコンピューターには、古代の歴史があります。 Ptolemaic Egyptの製品であるAntikytheraメカニズムは、複雑な一連の歯車を使用して、空に見える物体の動きをモデル化しました。 Orreriesは、近世に同様の機能を果たしました。 第一次世界大戦および第二次世界大戦では、より高度な機械式アナログコンピューターがデータのエンコードとデコードに加えて、大砲の照準を支援するために使用されました。

油圧コンピューターは、機械部品の動きではなく、液体の流れを使用してデータをモデル化します。 おそらく最も初期の例は、中世に使用された水時計です。 これらは、水の定常的な流れと圧力を使用して、時間の経過を正確に測定しました。 最新の油圧アナログコンピューターは、閉じたシステムを通るさまざまな液体の流れを使用してデータをモデル化します。

電気アナログコンピューターは、電気のいくつかのプロパティの1つを使用して、データを表現および操作します。 最も一般的な品種は、歴史的にこの目的のために電圧を使用していました。 この種のアナログコンピューターは非常に強力で、特定の機能を実行するときに初期のデジタルコンピューターよりも優れている可能性がありますが、新しいプログラムでは通常、配線と回路の物理的な変更が必要であるため、汎用性が低くなりました。

アナログコンピューティングは、光学式コンピューターでも実行できます。 これらのコンピューターは、光のさまざまなプロパティで情報をエンコードし、その情報に直接作用することでデータを処理します。 このタイプのコンピューティングは、特定のタスク、特に画像解析を非常に効率的に実行できます。

アナログコンピューティングのマルチステートの性質は、第一世代の量子コンピューターの開発にも採用されています。 量子コンピューターは、特定の種類の物理構造と、量子力学によって対処されるいくつかの問題の基礎となる数学的構造との自然な類似性を活用するように構成できます。 量子コンピューティングが初期段階から登場すると、このタイプのコンピューターはより一般的かつ重要になりがちです。