Teraz prawie każdy dom ma komputer do pracy, nauki, rozrywki lub wszystkiego naraz. Nowoczesny komputer powstał dzięki komputerowi elektronicznemu, więc komputery często oznaczają starą wersję komputera. Ale niewiele osób wie o istnieniu AVM.

Koncepcja

AVM to komputer analogowy, który jest określonym prototypem komputera. Działa z danymi liczbowymi opracowanymi dzięki analogowym parametrom fizycznym. Może to obejmować wskaźniki prędkości, długości, siły, nacisku itp. Oprócz algorytmów komputera analogowego różni się od komputera tym, że jest pozbawiony programu sterującego. Oznacza to, że nie ma specjalnych zespołów, które pomogłyby mu radzić sobie z zadaniami. W takim przypadku zadanie jest przydzielane urządzeniu przez samo urządzenie wewnętrzne i ustawione ustawienia.

Początek historii

Zanim pojawił się pierwszy komputer na świecie, urządzenie musiało przejść trudną ścieżkę. Uważa się, że urządzenie analogowe, które dało opracowanie takich urządzeń, zostało opracowane po raz pierwszy w 100 rpne. Mechanizm antyklerykalny znaleziony za 2 tysiące lat. Urządzenie ma swoją nazwę dzięki miejscu, w którym zostało znalezione - wyspie starożytności. Również bardzo popularna jest astrolabium. Ten wynalazek był znany w kręgach naukowych wśród astrologów i astronomów jeszcze przed naszą erą, pomagając określić położenie gwiazd na niebie i zrozumieć czas trwania dnia.

Aktywny rozwój

Od XVII wieku zaczyna działaćrozwój urządzeń analogowych. W ten sposób pojawia się linijka logarytmiczna, która, mimo że nie nazwiesz jej komputerem, nadal może być przypisana do analogowego urządzenia komputerowego.


Dosłownie po 20 latach pojawia się "pascalina", a po samochodzie Morlanda. W XIX wieku wynaleziono planimetr, który pomógł w tym czasie znaleźć obszar krzywej. Później, integrator, który nie wygląda jak komputer analogowy, wciąż jest urządzeniem, które z łatwością integruje całki. W XX wieku rosyjscy naukowcy zaczęli aktywnie się rozwijać. Na przykład Alex Krylov wynalazł urządzenie, które pomogło rozwiązać równania różniczkowe. Później ten wynalazek został użyty do projektowania statków. Po 8 latach sprzęt został stworzony na podstawie tego, co wymyślił Krylov, ale zaangażował się w integrację równań różniczkowych. Wkrótce nastąpi mechaniczny zintegrowany wynalazek i elektrodynamiczne urządzenie kontr-analityczne. Mechaniczny AVM stał się znany dzięki Conradowi Zouzowi, który stworzył Z1. Wraz z pojawieniem się wzmacniacza AVM, który nie ma ruchomych części, zaczął działać na stałym prądzie. ZSRR był również zaangażowany w rozwój sytuacji. W związku z tym w 1949 r. DCM zostały wyemitowane na bazie prądu stałego. Tutaj również pojawia się pierwszy neurokomputer-perceptron. Wszystkie te wynalazki doprowadziły do ​​tego, że w latach 60 XX wieku komputery analogowe stały się głównym pomocnikiem naukowców na całym świecie.

Praca urządzenia

Nie jest łatwo precyzyjnie określić, kiedy pierwszy komputer pojawił się na świecie. W tym przypadku najczęściej wymieniany IBM, opracowany na Harvardzie w 1941 roku. Ale na tymNie ma takich informacji na temat AVM. Ale teraz nie jest to takie ważne. O wiele bardziej interesująca jest zasada działania.
W obliczeniach stosowany jest komputer analogowy, wszystkie dane cyfrowe mogą się różnić w zależności od uzyskanych wyników. Te ostatnie są reprezentowane przez wykresy, które są zwykle wyświetlane na papierze lub wyświetlaczu. Ponadto wynik można uzyskać jako sygnał elektryczny. Jednocześnie kontroluje proces obliczania i obsługi sprzętu.

Cechy

Komputer analogowy z łatwością radzi sobie z automatyczną regulacją różnych procesów produkcyjnych. Wynika to z faktu, że AVM szybko reaguje na wszelkie zmiany danych. Dlatego takie urządzenie będzie korzystać z badań naukowych, w których wartości wejściowe mogą się zmieniać w trakcie procesu. AVM może być przydatny w nauce, która nie wymaga drogich urządzeń elektrycznych. Urządzenia są wystarczająco zdolne do naśladowania badanych procesów. Czasami taka maszyna jest potrzebna do rozwiązywania zadań, które nie wymagają takiej dokładności obliczeń, jak w przypadku zadań na komputerze. Elektroniczne komputery analogowe mogą z łatwością radzić sobie z równaniami różniczkowymi, integracjami itd. Aby rozwiązać takie problemy, wystarczy użyć specjalnych obwodów i węzłów. W przypadku AVM takie polecenia nie są wymagane, więc nieco łatwiej pracować na tym urządzeniu.

Blok analogowy

W opisie komputera analogowego muszą być obecne jego elementy. Jednostka operacyjna zawiera takie szczegóły, które są zajęte przez jedno z zadań. Wszystkiemożna łączyć w system, aby pracować na jednej operacji z określonego modelu.
Bloki AVM można podzielić na kilka grup:

liniowe;

jest nieliniowy;

jest logiczne.

Grupa liniowa zawiera szczegóły dotyczące operacji matematycznych. Nieliniowa grupa zawiera bloki, które działają z nieliniową zależnością funkcji od różnych zmiennych. Grupa logiczna zawiera elementy ciągłej, dyskretnej logiki. Istnieje kilka rodzajów komputerów analogowych, więc ich skład może się nieco różnić od dostępnych opcji.

Elementy podstawowe

Oprócz wyżej opisanych bloków istnieją podstawowe elementy, które mają swoje własne parametry. Jest pamięć pojemnościowa, która opiera się na właściwościach kondensatora i może oszczędzać napięcie. Dzielnik napięcia również odnosi się do pamięci. W tym przypadku praca jest zależna od kątów obrotu reostatów. Zależy od przechowywanych ilości. Główne bloki zawierają parę pamięci, która jest często reprezentowana przez wzmacniacz operacyjny. Można śledzić sygnał wejściowy, drugi jest w pamięci.

Charakterystyka

Podobnie jak w przypadku każdego urządzenia, komputer analogowy ma cechy. Ale najbardziej podstawowy - czynnik Q. Jest to ogólny parametr maszyny, która ma określoną formułę. Niektóre wartości zależą od poziomu interferencji i dotyczą błędów i dokładności.

Odmiany

Jak już wspomniano, systemy AVM mogą być różnych typów. Ogólnie rzecz biorąc, każdą opcję można wysłać do jednej z dwóch grup:

wyspecjalizowanych - do wąskich zadań specjalnych;

uniwersalny - dla każdego wariantu zadań.

Następnie wszystkie komputery analogowe można podzielić na odmiany działającego ciała, zgodnie z cechami konstrukcyjnymi i rodzajem operacji.

Typ działającego ciała

Możliwości komputera analogowego określają jego typ. Ale nie tylko funkcjonowanie wpływa na zróżnicowanie urządzeń. Wszystko zależy również od rodzaju ciała pracy. Tak, są:

mechaniczne;

pneumatyczny;

hydrauliczny;

elektryczny;

łącznie;

elektromechanika.

Typy mechaniczne obejmują urządzenia z mechanicznym przemieszczeniem. Ze względu na cechy tej wersji maszyny konieczne jest skalowanie zmiennych, a także przeprowadzanie obliczeń mocy projektu i martwych przejść. Ten typ ma swoje zalety i wady. Maszyna jest niezawodna i radzi sobie z różnymi problemami matematycznymi. Ma jednak wysokie koszty, złożony mechanizm rozwoju i duże rozmiary. Typ pneumatyczny współpracuje ze wskaźnikami ciśnienia powietrza. Aby uzyskać wyniki, musisz uzyskać wbudowaną sieć. W ramach tej maszyny często można zobaczyć dławiki, pojemność membrany. Ten typ AVM praktycznie nie ma błędów. Teraz często można go znaleźć w branży, która wymaga zwiększonej stabilności wibracyjnej i działa przy wahaniach temperatury. Typ hydrauliczny współpracuje z równaniami różniczkowymi związanymi z przepływem wody. Wcześniej te maszyny można było znaleźć w wielu firmach, które miały nawet 80 lat XX wieku. Teraz są tylko dwie hydrauliczne jednostki AVM,którzy są w muzeum.
Analogicznie można się domyślić, że urządzenia elektryczne pobierają napięcie elektryczne prądu stałego jako wskaźniki. Popularne dzięki niezawodnym właściwościom, szybkości, wygodnej regulacji i dokładnym danym końcowym. Typ elektromechaniczny ma zmienne mechaniczne i elektryczne. Dla maszyny tego typu charakterystyczne są transformatory obrotowe i tachogeneratory. Urządzenie ma styki suwakowe, dlatego jest mniej niezawodne niż poprzednie wersje.

Cechy konstrukcyjne

Obejmują one:

matrycę;

Strukturalny.

AVM typu matrix ma oddzielne elementy, które łączą się ściśle w grupy według określonych cech. Ta opcja jest odpowiednia do generowania równań różniczkowych. Ale proces musi być ustawiony w określony sposób. Grupy, które mają określone funkcje, które działają z każdym z ich zadań. Do właściwego badania należy użyć skali. Ten typ ma niską wydajność. Typ strukturalny AVM jest reprezentowany przez urządzenia posiadające bloki obliczeniowe. W tym przypadku są zjednoczeni nie ściśle, ale ze względu na zadania wymagane do analizy operacji. Obliczona maszyna do modelowania matematycznego.

Działanie

Ta grupa obejmuje urządzenia:

szybko;

powoli;

powtórzył.

Typ szybki jest skonfigurowany tak, aby kroki procesu były powtarzane w trybie automatycznym. Odbywa się to dzięki systemowi przełączania. Częstotliwość powtórzeń zależy od charakterystyki części. Praca z tą prędkością jest trudnaprojekt. Zaletą takiej maszyny jest możliwość monitorowania wyników eksperymentów. Typ wolny ma działanie jednorazowe. Decyzja zwykłych procesów w tym przypadku może zająć od kilku sekund do kilku minut. Wynik badania można zobaczyć dopiero po zakończeniu wszystkich cykli. Iteracyjne AVM używa iteracyjnego sposobu rozwiązania. Maszyna tego typu pozwala kontrolować przebieg eksperymentu w określonych okresach czasu.

Używanie maszyn

Elektroniczne komputery analogowe są znane od dawna, dlatego też przeszły pewien etap doskonałości. Urządzenia te są oparte na zadaniu parametrów fizycznych elementów. Zwykle ten proces występuje z powodu włączenia i wykluczenia niektórych bloków z systemu. Zanim AWM osiągnęła szczyt swego rozwoju, takie urządzenia zostały wykorzystane w technologii lotniczej i rakietowej. Maszyny w tym przypadku pomogły szybko przetworzyć dane i wygenerować sygnały do ​​kontroli. Stąd stały się znane autopiloty i bardziej wyrafinowane systemy sterowania lotem. W samochodzie można również znaleźć analogowy system. Tutaj ma transmisję. Gdy moment obrotowy zmienia się, płyn zmienia ciśnienie w napędzie hydraulicznym. Tak więc istnieje pewna szybkość transferu. Jak wspomniano wcześniej, często systemy AVM nazywane są urządzeniami wysoce wyspecjalizowanymi, więc są wykorzystywane do konkretnych zadań. Wcześniej kamera była znana jako mechaniczne urządzenie analogowe. Był używany w inżynierii lokomotyw parowych. Komputery mechaniczne stały się popularne w przestrzeni kosmicznej. Pomogły zebraćdane z powodu wskaźników powierzchni. Do 2002 roku znany był komputer "Globus" znany z podobnych zadań. W sprzęcie wojskowym są urządzenia analogowe. Są odpowiedzialni za kierowanie ogniem artylerii, obliczanie różnych wskaźników podczas bitew itd. W tym przypadku używane są szybkie maszyny, które mogą z łatwością poradzić sobie z przeszkodami.

Przykłady

Przykłady komputerów analogowych podczas ich istnienia bardzo się zebrały. Na przykład w 1962 roku powstał AVM "Iterator". Pomogła rozwiązać specjalny rodzaj problemów związanych z liniowymi równaniami. To urządzenie działa dzięki specjalnej metodzie, którą naukowcy zawdzięczają Newtonowi. Również "Iterator" radzi sobie z liniowymi równaniami algebraicznymi. Znany również na świecie jest szereg urządzeń "MN". Tytuł jest akronimem - "nieliniowym modelem". Po pierwsze, urządzenie powinno pracować z zadaniami Cauchy'ego. Najjaśniejszym przedstawicielem władcy jest "MN-18". Jest to przeciętne urządzenie zasilające, które może obsługiwać złożone systemy dynamiczne. Robi to za pomocą symulacji matematycznych. Warto również wspomnieć o powozie Monte Carlo. Ten komputer pojawił się dzięki Enrico Fermi. Został zaprojektowany do badania ruchu neutronów. W przypadku wyników zastosowano metodę Monte Carlo. ZAM to kolejna rodzina analogowych urządzeń, które powstały w Warszawie. Ich produkcja rozpoczęła się w latach 60. XX wieku. Każde urządzenie pracowało na systemie liczb binarnych.

Uwaga

Uważa się, że ludzki mózg jest najbardziejpopularne "urządzenie analogowe". Naukowcy uważają to za potężne i funkcjonalne urządzenie, jakie kiedykolwiek istniało. Oczywiście z takim stwierdzeniem można się spierać, ponieważ praca impulsów odbywa się kosztem dyskretnych sygnałów. Ale dane w układzie nerwowym nie mają cyfrowego wyglądu. Komputery cyfrowe i analogowe połączyły się i pojawiły się neurokomputery. Są to urządzenia hybrydowe, które choć odnoszą się do analogów, zbudowane są na komputerze cyfrowym. Te maszyny działają jak komórki w mózgu.