Co to jest komputer analogowy?

Komputer analogowy to taki, który może wykonywać wiele obliczeń jednocześnie i radzi sobie z nieskończonymi ułamkami liczb. Termin analogowy nie odnosi się do sposobu zasilania komputera i możliwe jest, że te komputery będą elektroniczne. Cechy urządzenia analogowego mogą nawet oznaczać, że w określonych zadaniach może ono być lepsze niż komputer cyfrowy.

Komputer to po prostu maszyna, która przetwarza dane w określony sposób lub inaczej oblicza. Obecnie większość komputerów to komputery cyfrowe, które przed przetworzeniem redukują wszystkie dane do liczb binarnych. Komputery analogowe mają tysiące lat wstecz, ale różnią się od komputerów cyfrowych tylko dwoma podstawowymi względami.

Po pierwsze, tego typu komputer pracuje równolegle, co oznacza, że ​​może wykonywać wiele zadań jednocześnie. Komputer cyfrowy, mimo że może działać znacznie szybciej, może w danej chwili wykonać tylko jedno obliczenie. Jedynym sposobem obejścia tego w komputerze cyfrowym jest przetwarzanie równoległe, w którym pojedyncza maszyna ma wiele procesorów, a nawet wtedy programy muszą być często przepisywane, aby to wykorzystać.

Druga różnica polega na tym, że komputer analogowy obsługuje zmienne ciągłe, podczas gdy komputer cyfrowy obsługuje liczby dyskretne. Różnica między nimi polega na tym, że zmienne ciągłe mogą zawierać każdą wyobrażalną liczbę, nawet liczby niewymierne, takie jak Π (pi).

Liczby dyskretne to te, które są albo liczbami całkowitymi; te, w których ułamki dziesiętne są albo ograniczone, na przykład jedna ósma to 0.125; lub te, które mają sekwencje, które się powtarzają, na przykład jedna szósta to 0.1666 powtarzające się. Nieskończona natura liczb niewymiernych oznacza, że ​​nie można ich sprowadzić do liczby binarnej potrzebnej komputerowi cyfrowemu. Oznacza to, że tylko komputery analogowe mogą działać jako tak zwane „prawdziwe komputery” i rozwiązywać niektóre z najbardziej skomplikowanych problemów matematycznych.
Ten typ komputera może pracować zarówno mechanicznie, jak i elektronicznie. Komputery mechaniczne istnieją od tysięcy lat, a najstarszym znanym przykładem jest Antykithera. Jest to grecka maszyna, która prawdopodobnie została wykonana około 100 roku p.n.e., przeznaczona do obliczania pozycji astronomicznych. Nowszą i powszechną wersją jest suwak logarytmiczny.
Elektroniczny komputer analogowy działa na tych samych zasadach, ale wykorzystuje komponenty elektryczne do zastąpienia części fizycznych. Dużą zaletą jest to, że właściwości tych elementów mogą się często zmieniać, podczas gdy fizyczne części musiałyby zostać wymienione, aby zmienić swoje właściwości. Minusem jest to, że elektronika podlega hałasowi, rodzajowi zakłóceń powodowanych przez zewnętrzne czynniki fizyczne.