Quais são os diferentes tipos de computadores analógicos?
Qualquer mídia que possa efetivamente representar um estado contínuo de dados pode servir como base para um computador analógico. Os primeiros exemplos de computadores analógicos foram computadores mecânicos, que usam peças e engrenagens móveis. Computadores hidráulicos e elétricos foram desenvolvidos posteriormente. Nos últimos anos, os princípios da computação analógica foram modelados usando computadores ópticos e formaram a base para algumas implementações emergentes da computação quântica.
Um computador analógico usa algum meio para representar os estados de variáveis discretas. Ao contrário dos computadores digitais, que convertem variáveis em uma série de números, os computadores analógicos trabalham diretamente com as variáveis. Eles transformam e conduzem operações em variáveis usando processos mecânicos, elétricos ou outros para alterar diretamente o estado da mídia que representa a variável.
Computadores analógicos mecânicos têm uma história antiga. O mecanismo Antikythera, um produto do Egito ptolomaico, modelou os movimentos dos objetos visíveis no céu, usando uma série complicada de engrenagens. Orreries desempenhou uma função semelhante no início do período moderno. Computadores analógicos mecânicos muito mais avançados foram usados durante a Primeira e a Segunda Guerras Mundiais para codificar e decodificar dados, além de ajudar a apontar grandes peças de artilharia.
Os computadores hidráulicos modelam dados usando o fluxo de líquido em vez do movimento de peças mecânicas. Talvez os primeiros exemplos sejam os relógios de água usados durante a Idade Média. Eles usavam o fluxo constante e a pressão da água para medir com precisão a passagem do tempo. Computadores analógicos hidráulicos mais modernos usam o fluxo de vários líquidos através de sistemas fechados para modelar dados.
Computadores analógicos elétricos usam uma das várias propriedades da eletricidade para representar e manipular dados. As variedades mais comuns historicamente usam voltagem para esse fim. Esse tipo de computador analógico é bastante poderoso e pode superar os primeiros computadores digitais ao executar determinadas funções, mas é menos versátil, pois cada novo programa geralmente requer a modificação física da fiação e dos circuitos.
A computação analógica também pode ser realizada por computadores ópticos. Esses computadores codificam informações nas várias propriedades da luz e processam dados, agindo diretamente sobre essas informações. Esse tipo de computação pode executar determinadas tarefas, principalmente a análise de imagens, com grande eficiência.
A natureza multiestado da computação analógica também está sendo empregada no desenvolvimento da primeira geração de computadores quânticos. Os computadores quânticos podem ser estruturados para tirar proveito da similaridade natural entre certos tipos de estruturas físicas e a estrutura matemática subjacente de alguns problemas abordados pela mecânica quântica. À medida que a computação quântica surge desde a infância, esse tipo de computador pode se tornar mais comum e importante.