Аналоговый компьютер против цифрового
Компьютер - это устройство, которое можно запрограммировать на выполнение конечного набора инструкций в арифметических или логических областях. Компьютеры работают, последовательно выполняя инструкции, и эти инструкции могут быть изменены при необходимости, что дает компьютеру возможность решать проблемы общего характера, а не конкретные проблемы.
Компьютеры могут работать на основе механических или электрических принципов и компонентов. Как правило, компьютер имеет процессор для выполнения логических или арифметических операций и память для хранения инструкций.
Подробнее об аналоговых компьютерах
В аналоговом компьютере постоянно меняющееся физическое свойство используется для моделирования решаемой задачи. История развития аналоговых компьютеров насчитывает тысячи лет. Старейшим аналоговым компьютером, известным человеку, является машина Antikythera, которая представляет собой устройство, используемое для измерения астрономических координат и датированное 100 г. до н.э. Астролябии и логарифмические линейки также являются примерами аналоговых компьютеров.
Аналоговые компьютеры достигли своего апогея в конце 18-го и начале 19-го веков, когда технологическая революция вдохновила многих аналоговых вычислительных устройств. Во время Второй мировой войны новые аналоговые компьютеры использовались для шифрования и помощи при стрельбе.
Аналоговые компьютеры с электрическим приводом используют величину непрерывных электрических сигналов, таких как напряжение, ток и частота сигнала, для операций и состоят из цепей, построенных с операционными усилителями, конденсаторами, резисторами и генераторами с фиксированной функцией. Эти схемы выполняли суммирование, интегрирование по времени, инверсию, умножение, возведение в степень, логарифмирование и деление в качестве базовой математической операции для получения на выходе результатов более высокого порядка.
Даже сегодня используются аналоговые компьютеры, но для гораздо более простых задач, в основном из-за факторов стоимости.
Подробнее о цифровых компьютерах
Цифровые компьютеры работают с использованием дискретных электрических сигналов, а не непрерывных электрических сигналов, и сегодня они стали наиболее распространенной формой компьютеров из-за их универсальности и мощности. Первые ЭЦВМ были разработаны в начале 1940-х гг. в Великобритании и США. Это были большие машины, потреблявшие большое количество электроэнергии и, следовательно, дорогие, а механические компьютеры имели преимущество перед цифровыми.
Когда были построены меньшие компьютеры, машины были разработаны для конкретных задач, поэтому им не хватало универсальности. С развитием полупроводниковой технологии строительные блоки больших компьютеров были заменены небольшими устройствами с меньшим энергопотреблением, и с этого момента цифровые компьютеры быстро развивались.
Современные цифровые компьютеры построены с использованием интегральных схем, которые содержат миллиарды компонентов нанометрового масштаба в небольшом кусочке кремния размером не больше ногтя большого пальца, но с вычислительной мощностью нескольких тысяч компьютеров, построенных в начале 20-го века. Поэтому цифровые компьютеры используются для всех продвинутых аспектов решения задач или вычислений.
В чем разница между аналоговыми и цифровыми компьютерами?
• Аналоговые компьютеры работают на измерении непрерывных физических свойств, следовательно, работа в большинстве случаев является линейной и непрерывной, в то время как цифровые компьютеры используют дискретные электрические сигналы с двумя возможными состояниями.
• Аналоговый компьютер может вообще не иметь памяти, в то время как цифровые компьютеры обязательно требуют памяти для своей работы.
• Аналоговые компьютеры работают медленнее, чем цифровые.
• Аналоговые компьютеры обеспечивают точные результаты вычислений, в то время как цифровые компьютеры теряют точность операций из-за дискретного характера сигналов.
• Аналоговые компьютеры предназначены для конкретных целей, в то время как цифровые компьютеры предназначены для общих целей.
