Аналогтық және сандық компьютер
Компьютер – арифметикалық немесе логикалық домендерде нұсқаулардың соңғы жиынын орындау үшін бағдарламаланатын құрылғы. Компьютерлер нұсқауларды дәйекті түрде орындау арқылы жұмыс істейді және бұл нұсқауларды қажет кезде өзгертуге болады, бұл компьютерге нақты мәселе емес, жалпы сипаттағы мәселелерді шешу мүмкіндігін береді.
Компьютерлер механикалық немесе электрлік принциптер мен құрамдас бөліктерге негізделген жұмыс істей алады. Әдетте компьютерде логикалық немесе арифметикалық амалдарды орындауға арналған өңдеу блогы және нұсқауларды сақтауға арналған жады бар.
Аналогтық компьютерлер туралы толығырақ
Аналогтық компьютерде шешілетін мәселені модельдеу үшін үздіксіз өзгеретін физикалық қасиет пайдаланылады. Аналогтық компьютерлердің дамуы адамзат тарихында мыңдаған жылдар бұрын жүреді. Адамға белгілі ең көне аналогтық компьютер - антикитера машинасы, ол астрономиялық позицияларды өлшеуге арналған құрылғы болып табылады және оның мерзімі б.з.б. 100 ж. Астролябтар мен слайд ережелері де аналогтық компьютерлердің мысалдары болып табылады.
Аналогтық компьютерлер өзінің шыңына 18 ғасырдың аяғы мен 19 ғасырдың басында жетті, мұнда технологиялық революция көптеген аналогтық есептеуіш құрылғыларды шабыттандырды. Екінші дүниежүзілік соғыста жаңа аналогтық компьютерлер шифрлау және оқ ату үшін пайдаланылды.
Электрмен басқарылатын аналогтық компьютерлер операциялар үшін кернеу, ток және сигнал жиілігі сияқты үздіксіз электр сигналдарының шамасын пайдаланады және операциялық күшейткіштермен, конденсаторлар резисторларымен және бекітілген функция генераторларымен құрастырылған тізбектерден тұрады. Бұл схемалар нәтиже ретінде жоғары ретті нәтижелерді алу үшін негізгі математикалық операция ретінде қосуды, уақытқа қатысты интеграцияны, инверсияны, көбейтуді, дәрежеге шығаруды, логарифмдерді және бөлуді орындады.
Бүгіннің өзінде аналогтық компьютерлер пайдаланылады, бірақ негізінен шығындар факторларына байланысты әлдеқайда қарапайым тапсырмалар үшін.
Сандық компьютерлер туралы толығырақ
Сандық компьютерлер үздіксіз электр сигналдарынан гөрі дискретті электр сигналдарын пайдалана отырып жұмыс істейді және олардың әмбебаптығы мен қуатының арқасында бүгінгі күні компьютерлердің ең басым түріне айналды. Алғашқы электронды цифрлық компьютерлер 1940 жылдардың басында Ұлыбритания мен АҚШ-та жасалды. Олар көп мөлшерде электр қуатын тұтынатын, сондықтан қымбат тұратын үлкен машиналар болды, ал механикалық компьютерлердің цифрлық компьютерлерден артықшылығы болды.
Кішірек компьютерлер жасалған кезде, машиналар белгілі бір тапсырмаларға арналған, сондықтан әмбебаптық жетіспеді. Жартылай өткізгіштік технологияның дамуымен үлкен компьютерлердің құрылыс блоктары қуатты аз тұтынатын шағын құрылғылармен ауыстырылды және цифрлық компьютерлер одан әрі жылдам дамыды.
Заманауи цифрлық компьютерлер нобайдан үлкен емес шағын кремний бөлігінде миллиардтаған нанометрлік құрамдас бөліктерді қамтитын, бірақ 20 ғасырдың басында жасалған бірнеше мың компьютерлердің есептеу қуатына ие интегралды схемалар арқылы жасалған. Сондықтан цифрлық компьютерлер есептерді шешудің немесе есептеудің барлық жетілдірілген аспектілері үшін пайдаланылады.
Аналогтық компьютерлер мен сандық компьютерлердің айырмашылығы неде?
• Аналогтық компьютерлер үздіксіз физикалық сипатты өлшеумен жұмыс істейді, сондықтан жұмыс уақыттың басым бөлігі сызықты және үздіксіз болады, ал цифрлық компьютерлер екі ықтимал күйі бар дискретті электр сигналдарын пайдаланады.
• Аналогтық компьютерде мүлдем жады болмауы мүмкін, ал цифрлық компьютерлер оның жұмыс істеуі үшін міндетті түрде жадты қажет етеді.
• Аналогтық компьютерлер сандық компьютерлерге қарағанда баяу жұмыс істейді.
• Аналогтық компьютерлер нақты есептеу нәтижелерін береді, ал цифрлық компьютерлер сигналдардың дискретті сипатына байланысты операциялардың дәлдігін жоғалтады.
• Аналогтық компьютерлер белгілі бір мақсатқа арналған, ал цифрлық компьютерлер жалпы мақсаттарға арналған.
