Разница между аналоговым и цифровым компьютером

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Аналоговый против цифрового компьютера

Компьютер - это устройство, которое можно запрограммировать для выполнения конечного набора инструкций в арифметической или логической области. Компьютеры работают, последовательно выполняя инструкции, и эти инструкции могут быть изменены при необходимости, давая компьютеру возможность решать проблемы общего характера, а не конкретные проблемы.

Компьютеры могут работать на основе механических или электрических принципов и компонентов. Обычно компьютер имеет процессор для выполнения логических или арифметических операций и память для хранения инструкций.

Подробнее об аналоговых компьютерах

В аналоговом компьютере постоянно меняющиеся физические свойства используются для моделирования решаемой проблемы. История создания аналоговых компьютеров началась тысячи лет назад. Старейший аналоговый компьютер, известный человеку, - это машина Antikythera, которая используется для измерения астрономических координат и датируется 100 годом до нашей эры. Астролябия и логические линейки также являются примерами аналоговых компьютеров.

Аналоговые компьютеры достигли пика своего развития в конце 18-го и начале 19-го веков, когда технологическая революция вдохновила множество аналоговых вычислительных устройств. Во время Второй мировой войны новые аналоговые компьютеры использовались для шифрования и помощи при стрельбе.

Аналоговые компьютеры с электрическим приводом используют для своих операций величину непрерывных электрических сигналов, таких как напряжение, ток и частота сигнала, и состоят из схем, построенных с операционными усилителями, конденсаторными резисторами и генераторами с фиксированной функцией. Эти схемы выполняли суммирование, интегрирование по времени, инверсию, умножение, возведение в степень, логарифмы и деление в качестве основных математических операций для получения результатов более высокого порядка на выходе.

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 электронные цифровые вычислительные машины были разработаны в начале 1940-х годов в Великобритании и США. Это были большие машины, потребляющие большое количество электроэнергии и, следовательно, дорогие, а механические компьютеры имели преимущество перед цифровыми.

Когда были построены компьютеры меньшего размера, они были предназначены 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 продвинулись вперед.

Современные цифровые компьютеры построены с использованием интегральных схем, которые содержат миллиарды компонентов нанометрового масштаба в небольшом кремниевом куске размером не больше миниатюры, но с вычислительной мощностью нескольких тысяч компьютеров, построенных в начале 20 века. Следовательно, цифровые компьютеры используются для всех сложных аспектов решения проблем или вычислений.

В чем разница между аналоговыми компьютерами и цифровыми компьютерами?

• Аналоговые компьютеры работают с измерением непрерывных физических свойств, поэтому работа в большинстве случаев линейна и непрерывна, в то время как цифровые компьютеры используют дискретные электрические сигналы с двумя возможными состояниями.

• Аналоговый компьютер может вообще не иметь памяти, тогда как цифровым компьютерам определенно требуется память 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 конкретной цели, а цифровые компьютеры предназначены для общих целей.