Wat zijn de verschillende soorten analoge computers?
Elk medium dat een continue gegevensstatus kan vertegenwoordigen, kan als basis dienen voor een analoge computer. De vroegste voorbeelden van analoge computers waren mechanische computers, die bewegende delen en tandwielen gebruiken. Hydraulische computers en elektrische computers werden later ontwikkeld. In de afgelopen jaren zijn analoge computerprincipes gemodelleerd met behulp van optische computers en vormen de basis voor enkele opkomende implementaties van quantum computing.
Een analoge computer gebruikt een medium om de toestanden van discrete variabelen weer te geven. In tegenstelling tot digitale computers, die variabelen omzetten in een reeks getallen, werken analoge computers rechtstreeks met variabelen. Ze transformeren en voeren bewerkingen uit op variabelen met behulp van mechanische, elektrische of andere processen om de toestand van de media die de variabele vertegenwoordigen direct te wijzigen.
Mechanische analoge computers hebben een oude geschiedenis. Het Antikythera-mechanisme, een product van Ptolemaïsche Egypte, gemodelleerd de bewegingen van objecten zichtbaar in de lucht, met behulp van een ingewikkelde reeks versnellingen. Orreries had een vergelijkbare functie in de vroegmoderne tijd. Veel meer geavanceerde mechanische analoge computers werden tijdens de Eerste en Tweede Wereldoorlog gebruikt om gegevens te coderen en te decoderen en om te helpen bij het richten van grote artillerie-stukken.
Hydraulische computers modelleren gegevens met behulp van de vloeistofstroom in plaats van de beweging van mechanische onderdelen. Misschien zijn de eerste voorbeelden de waterklokken die in de middeleeuwen werden gebruikt. Deze gebruikten de constante stroom en druk van water om de tijdsverloop nauwkeurig te meten. Meer moderne hydraulische analoge computers gebruiken de stroom van verschillende vloeistoffen door gesloten systemen om gegevens te modelleren.
Analoge elektrische computers gebruiken een of meerdere eigenschappen van elektriciteit om gegevens weer te geven en te manipuleren. De meest voorkomende variëteiten hebben in het verleden spanning hiervoor gebruikt. Dit soort analoge computer is behoorlijk krachtig en kan vroege digitale computers overtreffen bij het uitvoeren van bepaalde functies, maar was minder veelzijdig, omdat elk nieuw programma doorgaans de fysieke aanpassing van bedrading en schakelingen vereiste.
Analoge gegevensverwerking kan ook worden uitgevoerd door optische computers. Deze computers coderen informatie in de verschillende eigenschappen van licht en verwerken gegevens door rechtstreeks op die informatie in te werken. Dit type computergebruik kan bepaalde taken uitvoeren, met name beeldanalyse, met grote efficiëntie.
Het multistatuskarakter van analoog computergebruik wordt ook gebruikt bij de ontwikkeling van de eerste generatie kwantumcomputers. Quantumcomputers kunnen worden gestructureerd om te profiteren van de natuurlijke overeenkomst tussen bepaalde soorten fysieke structuren en de onderliggende wiskundige structuur van sommige problemen die door kwantummechanica worden aangepakt. Aangezien quantum computing uit de kinderschoenen komt, is dit type computer geneigd om vaker en belangrijker te worden.