Analoga datorer använder
Fysiska mängder För att representera variabler och operationer, förlita sig på kontinuerliga, snarare än diskreta, värden. Här är en uppdelning av viktiga aspekter:
1. Kontinuerlig representation:
* Variabler representeras av fysiska mängder: I stället för diskreta siffror använder analoga datorer fysiska egenskaper som spänning, ström, rotationshastighet eller vätsketryck för att representera variablerna i ett problem.
* operationer utförs fysiskt: Matematiska operationer som tillägg, subtraktion, integration och differentiering utförs med hjälp av fysiska kretsar och komponenter, som motstånd, kondensatorer och operativa förstärkare.
2. Fysisk modellering:
* Direkt analogi: Det fysiska systemet som representerar problemet är en direkt analog av det ursprungliga systemet. Detta innebär att förhållandena mellan de fysiska mängderna speglar de matematiska förhållandena i problemet.
* Specialiserat för specifika problem: Analoga datorer är vanligtvis designade för specifika typer av problem, ofta inom områden som teknik, fysik och kemi.
3. Komponenter och operationer:
* operationella förstärkare: Dessa är byggstenarna för analoga datorer, förstärker och manipulerar signaler.
* Passiva komponenter: Motstånd, kondensatorer och induktorer används för att implementera matematiska operationer som integration, differentiering och skalning.
* Mekaniska komponenter: I äldre analoga datorer användes växlar, remskivor och andra mekaniska element för att representera variabler och utföra beräkningar.
4. Styrkor och begränsningar:
* hastighet och verksamhet i realtid: Analoga datorer är extremt snabba, särskilt för dynamiska system, eftersom de arbetar i realtid och svarar direkt på förändringar i ingången.
* analog representation: Möjligheten att direkt modellera fysiska system ger en intuitiv förståelse av problemet och dess lösning.
* Begränsad noggrannhet och precision: Analoga datorer är benägna att driva och brus, vilket begränsar deras noggrannhet och precision jämfört med digitala datorer.
* Begränsad programmerbarhet: Att ändra problemet som löses kräver ofta betydande hårdvaruändringar.
5. Moderna applikationer:
* Specialiserade applikationer: Analoga datorer används fortfarande i nischområden som realtidssimuleringar, kontrollsystem och signalbehandling där deras hastighet och kontinuerliga natur erbjuder fördelar.
* hybridsystem: Vissa system kombinerar styrkorna hos analoga och digitala datorer och använder analoga kretsar för vissa operationer och digitala kretsar för andra.
Sammanfattningsvis använder analoga datorer fysiska mängder och komponenter för att direkt modellera och lösa problem, vilket erbjuder fördelar i hastighet och realtidsdrift men med begränsningar i noggrannhet och programmerbarhet. Medan de till stor del har ersatts av digitala datorer för beräkning av allmänt syfte, förblir de värdefulla för specifika applikationer som kräver kontinuerlig modellering och snabba responstider.
