Analóg vs digitális számítógép
A számítógép olyan eszköz, amely programozható véges utasításkészlet végrehajtására aritmetikai vagy logikai tartományokban. A számítógépek az utasítások szekvenciális végrehajtásával működnek, és ezek az utasítások szükség esetén módosíthatók, így a számítógép képes általános jellegű problémák megoldására, nem pedig konkrét problémákra.
A számítógépek működhetnek mechanikai vagy elektromos elvek és alkatrészek alapján. A számítógép általában rendelkezik egy feldolgozóegységgel a logikai vagy aritmetikai műveletek végrehajtására, valamint egy memóriával az utasítások tárolására.
További információ az analóg számítógépekről
Analóg számítógépben egy folyamatosan változó fizikai tulajdonságot használnak a megoldandó probléma modellezésére. Az analóg számítógépek fejlődése ezer évre nyúlik vissza az emberiség történetében. Az ember által ismert legrégebbi analóg számítógép az Antikythera gép, amely egy csillagászati pozíciók mérésére használt eszköz, és 100-ra datálható. Az asztrolábiumok és a diaszabályok szintén példák az analóg számítógépekre.
Az analóg számítógépek a 18. század végén és a 19. század elején érték el csúcspontjukat, ahol a technológiai forradalom sok analóg számítástechnikai eszközt inspirált. A második világháborúban az új analóg számítógépeket titkosításra és lövöldözésre használták.
Az elektromosan működtetett analóg számítógépek folyamatos elektromos jelek, például feszültség, áram és jelfrekvencia nagyságát használják fel a műveletekhez, és műveleti erősítőkből, kondenzátor-ellenállásokból és fix funkciós generátorokból álló áramkörökből állnak. Ezek az áramkörök összegzést, időbeli integrálást, inverziót, szorzást, hatványozást, logaritmusokat és osztást hajtottak végre alapvető matematikai műveletként, hogy magasabb rendű eredményeket kapjanak kimenetként.
Ma is az analóg számítógépeket használják, de sokkal egyszerűbb feladatokra, elsősorban a költségtényezők miatt.
További információ a digitális számítógépekről
A digitális számítógépek diszkrét elektromos jeleket használnak, nem pedig folyamatos elektromos jeleket, és sokoldalúságuk és teljesítményük miatt manapság a számítógépek legelterjedtebb formájává váltak. Az első elektronikus digitális számítógépeket az 1940-es évek elején fejlesztették ki az Egyesült Királyságban és az Egyesült Államokban. Nagy gépek voltak, amelyek nagy mennyiségű elektromos energiát fogyasztottak, és ezért drágák, és a mechanikus számítógépek előnyt élveztek a digitális számítógépekkel szemben.
A kisebb számítógépek építésekor a gépeket konkrét feladatokra tervezték, ezért hiányzott belőlük a sokoldalúság. A félvezető technológia fejlődésével a nagy számítógépek építőelemeit kisebb, kevésbé fogyasztású eszközökre cserélték, és onnantól kezdve gyorsan fejlődtek a digitális számítógépek.
A modern digitális számítógépek integrált áramkörök felhasználásával készülnek, amelyek több milliárd nanométeres méretű alkatrészt tartalmaznak egy kisméretű, egy miniatűrnél nem nagyobb szilíciumdarabban, ugyanakkor több ezer, a 20. század elején épített számítógép számítási teljesítményével. Ezért a digitális számítógépeket a problémamegoldás és a számítástechnika minden fejlettebb aspektusára használják.
Mi a különbség az analóg és a digitális számítógépek között?
• Az analóg számítógépek a folyamatos fizikai tulajdonságok mérésén dolgoznak, ezért a működés legtöbbször lineáris és folyamatos, míg a digitális számítógépek diszkrét elektromos jeleket használnak, két lehetséges állapottal.
• Előfordulhat, hogy az analóg számítógépnek egyáltalán nincs memóriája, míg a digitális számítógépek működéséhez feltétlenül memória szükséges.
• Az analóg számítógépek lassabban működnek, mint a digitális számítógépek.
• Az analóg számítógépek pontos számítási eredményeket biztosítanak, míg a digitális számítógépek a jelek diszkrét jellege miatt veszítenek a műveletek pontosságából.
• Az analóg számítógépeket egy bizonyos célra, míg a digitális számítógépeket általános célokra tervezték.
