Teraz takmer každý domov má počítač pre prácu, štúdium, zábavu alebo všetko naraz. Moderný počítač vznikol vďaka elektronickému počítaču, takže počítače často znamenajú starú verziu počítača. Len málo ľudí vie o existencii AVM.
Koncept
AVM je analógový počítač, ktorý je definitívnym prototypom počítača. Pracuje s číselnými údajmi, ktoré sa vyvíjajú vďaka analógovým fyzickým parametrom. To môže zahŕňať indikátory rýchlosti, dĺžky, sily, tlaku atď. Okrem algoritmov analógového počítača sa líši od počítača tým, že nemá riadiaci program. To znamená, že neexistujú žiadne špeciálne tímy, ktoré by mu pomohli vyrovnať sa s úlohami. V tomto prípade je úloha daná stroji samotným vnútorným zariadením a nastavením.
Začiatok histórie
Predtým ako sa objavil prvý počítač na svete, zariadenie muselo prejsť náročnou cestou. Predpokladá sa, že analógové zariadenie, ktoré dalo vývoj takýchto zariadení, bolo najprv vyvinuté v roku 100 pred naším letopočtom. Antikleárny mechanizmus nájdený za 2 tisíc rokov. Zariadenie dostalo svoje meno vďaka miestu, kde sa našlo - ostrov staroveku.
Veľmi populárny je astrolabe. Tento vynález bol známy vo vedeckých kruhoch astrológov a astronómov ešte pred našou éru, pomáhal určovať umiestnenie hviezd na oblohe a chápať dĺžku trvania.
Aktívny vývoj
Od 17. storočia začína byť aktívnyvývoj analógových zariadení. Takto sa objaví logaritmické pravítko, ktoré, hoci ho nebudete nazývať počítačom, môže byť stále priradené analógovému počítačovému zariadeniu.
Doslova sa po 20 rokoch objaví "pascalina" a po vozidle Morland. V 19. storočí bol vynájdený planimetr, ktorý v tom čase pomohol nájsť oblasť krivky. Neskôr, integrátor, ktorý nevyzerá ako analógový počítač, je to stále zariadenie, ktoré ľahko integruje integrály. V 20. storočí sa ruskí vedci začali aktívne rozvíjať. Napríklad Alex Krylov vynašiel zariadenie, ktoré pomohlo vyriešiť diferenciálne rovnice. Neskôr bol tento vynález použitý na navrhovanie lodí. Po 8 rokoch bolo zariadenie vytvorené na základe toho, čo vynašiel Krylov, ale zapojil sa do integrácie diferenciálnych rovníc. Čoskoro prichádza mechanický integrovaný vynález a elektrodynamické protianalytické zariadenie. Mechanický AVM sa stal známym vďaka Conradovi Zouzovi, ktorý vytvoril model Z1. S príchodom zosilňovača AVM, ktoré nemajú pohyblivé časti, začal pracovať na konštantnom prúde.
ZSSR sa tiež podieľal na vývoji. Preto v roku 1949 boli DCM vydané na báze jednosmerného prúdu. Tu sa objaví aj prvý neuropočítač-perceptrón. Všetky tieto vynálezy viedli k tomu, že v 60. rokoch XX. Storočia sa analógové počítače stali hlavným pomocníkom vedcov po celom svete.
Práca zariadenia
Nie je ľahké presne určiť, kedy sa prvý počítač objavil na svete. V tomto prípade najčastejšie spomenutý IBM, vyvinutý na Harvarde v roku 1941. Ale na tohleTakéto informácie o AVM neexistujú. Ale teraz to nie je tak dôležité. Oveľa zaujímavejší je princíp konania. Pri výpočtoch sa používa analógový počítač, všetky digitálne údaje sa môžu líšiť v závislosti od získaných výsledkov. Posledné sú reprezentované grafmi, ktoré sa zvyčajne zobrazujú na papieri alebo na displeji. Výsledok možno dosiahnuť aj ako elektrický signál. Súčasne riadi proces výpočtu a prevádzky zariadenia.
Funkcie
Analógový počítač ľahko zvládne automatickú reguláciu rôznych výrobných procesov. To je spôsobené tým, že AVM reaguje rýchlo na akékoľvek zmeny údajov. Preto takéto zariadenie bude ťažiť z vedeckého výskumu, keď sa vstupné hodnoty môžu počas procesu meniť. AVM môže byť užitočná vo vede, ktorá nevyžaduje drahé elektrické spotrebiče. Zariadenia sú dostatočne schopné napodobňovať študované procesy. Niekedy je takýto stroj potrebný na riešenie úloh, ktoré nevyžadujú takú presnosť výpočtov, ako v prípade úloh pre počítač. Elektronické analógové počítače sa môžu jednoducho vyrovnať s diferenciálnymi rovnicami, integráciou atď. Na vyriešenie takýchto problémov stačí použiť špeciálne obvody a uzly. V prípade AVM sa takéto príkazy nevyžadujú, takže je to o niečo jednoduchšie pracovať na tomto zariadení.
Analógový blok
V popise analógového počítača musia byť prítomné jeho prvky. Ovládacia jednotka obsahuje také detaily, ktoré sú obsadené jednou z úloh. Všetcimôžu byť kombinované do systému na prácu na jednej operácii z určitého modelu. Bloky AVM možno rozdeliť na niekoľko skupín:
lineárne;
je nelineárny;
je logické.
Lineárna skupina obsahuje podrobnosti, ktoré sa zaoberajú matematickými operáciami. Nelineárna skupina obsahuje bloky, ktoré pracujú s nelineárnou závislosťou funkcií od rôznych premenných. Logická skupina obsahuje prvky súvislej, diskrétnej logiky. Existuje niekoľko typov analógových počítačov, takže ich zloženie sa môže trochu líšiť od dostupných možností.
Základné prvky
Popri vyššie opísaných blokoch existujú základné prvky, ktoré majú svoje vlastné špecifické parametre. K dispozícii je kapacitná pamäť, ktorá je založená na vlastnostiach kondenzátora a môže ušetriť napätie. Rozdeľovač napätia sa vzťahuje aj na pamäť. V tomto prípade je práca ovplyvnená uhly rotácie reostatov. Závisia od uložených množstiev. Medzi hlavné bloky patrí pamäťový pár, ktorý je často reprezentovaný operačným zosilňovačom. Jeden môže fungovať pri sledovaní vstupného signálu, druhý je uložený.
Vlastnosti
Rovnako ako u akéhokoľvek zariadenia, analógový počítač má vlastnosti. Ale najzákladnejšie - Q-faktor. Toto je všeobecný parameter stroja, ktorý má definitívny vzorec. Niektoré hodnoty závisia od úrovne rušenia a sú ovplyvnené chybami a presnosťou.
Odrody
Ako už bolo spomenuté, AVM môžu mať rôzne typy. Vo všeobecnosti však každá možnosť môže byť odoslaná do jednej z dvoch skupín:
špecializovaná - pre úzke špeciálne úlohy;
univerzálny - pre všetky varianty úloh.
Ďalej je možné rozdeliť všetky analógové počítače v závislosti od odrôd pracovného tela podľa dizajnových prvkov a typu operácie.
Typ pracovného orgánu
Funkcie analógového počítača určovali jeho typ. Nielen fungovanie ovplyvňuje rozlíšenie zariadení. Všetko závisí aj od typu pracovného tela. Áno, existujú:
mechanické;
pneumatické;
hydraulické;
elektrické;
;
elektromechanika.
Mechanické typy zahŕňajú zariadenia s mechanickým posunom. Z dôvodu vlastností tejto verzie stroja je potrebné premeniť premenné, ako aj vykonávať výpočet výkonu konštrukcie a mŕtvych priechodov.
Tento typ má svoje výhody a nevýhody. Stroj je spoľahlivý a zvládne rôzne matematické problémy. Má však vysoké náklady, komplexný mechanizmus vývoja a veľkú veľkosť. Pneumatický typ pracuje s indikátormi tlaku vzduchu. Ak chcete získať výsledky, musíte získať vstavanú sieť. Ako súčasť tohto stroja môžete často vidieť tlmivky, kapacity membrány. Tento typ AVM prakticky nemá žiadne chyby. Teraz sa často vyskytuje v priemysle, ktorý si vyžaduje zvýšenú vibračnú stabilitu a prácu s teplotnými výkyvmi. Hydraulický typ pracuje s diferenciálnymi rovnicami, ktoré sú spojené s prietokom vody. Predtým boli tieto stroje nájdené v mnohých firmách, ktoré boli až do 80 rokov 20. storočia. Teraz sú len dve hydraulické AVM,ktorí sú v múzeu. Analogicky sa dá predpokladať, že elektrické zariadenia prijímajú ako indikátory elektrické napätie jednosmerného prúdu. Obľúbené vďaka spoľahlivým vlastnostiam, rýchlosti, pohodlnej regulácii a presným konečným údajom. Elektromechanický typ má mechanické a elektrické premenné. Pre stroj tohto typu sú charakteristické rotujúce transformátory a tachogenerátory. Zariadenie má kontakty posúvača, preto je menej spoľahlivé ako predchádzajúce varianty.
Konštruktívne znaky
Patria sem:
matica;
Štrukturálne.
AVM typu matice má oddelené prvky, ktoré sa podľa určitých prvkov spájajú prísne do skupín. Táto možnosť je vhodná na generovanie diferenciálnych rovníc. Tento proces však musí byť vytvorený určitým spôsobom.
Skupiny, ktoré majú určité funkcie, ktoré pracujú s každou z ich úloh. Pre správnu štúdiu by sa mala použiť stupnica. Tento typ má nízku účinnosť. Štruktúrny typ AVM je reprezentovaný zariadeniami s počítačovými blokmi. V tomto prípade nie sú zjednotené striktne, ale kvôli úlohám potrebným na analýzu operácie. Vypočítaný stroj pre matematické modelovanie.
Funkcia
Táto skupina zahŕňa zariadenia:
rýchle;
pomaly;
.
Rýchly typ je nakonfigurovaný tak, aby sa kroky procesu opakovali v automatickom režime. To sa deje vďaka spínaciemu systému. Frekvencia opakovania závisí od charakteristík častí. Rýchlo pracovať s touto rýchlosťoudizajnu. Výhodou takéhoto stroja je schopnosť sledovať výsledky pokusov. Pomalý typ má jednorazovú akciu. Rozhodnutie bežných procesov v tomto prípade môže trvať niekoľko sekúnd až niekoľko minút. Výsledky výskumu možno vidieť až po dokončení všetkých cyklov. Iteračný AVM používa iteratívny spôsob, ako ho vyriešiť. Stroj tohto typu vám umožňuje kontrolovať priebeh experimentu v určitých časových obdobiach.
Používanie strojov
Elektronické analógové počítače sú už dlho známe, preto prešli určitým stupňom dokonalosti. Tieto zariadenia sú založené na úlohe fyzických parametrov prvkov. Obvykle sa tento proces vyskytuje v dôsledku zahrnutia a vylúčenia niektorých blokov zo systému.
Predtým, než AWM dosiahol vrchol svojho vývoja, takéto zariadenia sa používali v leteckej a raketovej technike. Stroje v tomto prípade pomohli rýchlo spracovať dáta a generovať signály na kontrolu. Tak sa stali známymi autopilotmi a sofistikovanejšími systémami riadenia letu. Analógový systém sa dá nájsť aj v aute. Tu má prenos. Keď krútiaci moment zmení, kvapalina zmení tlak v hydraulickom pohone. Existuje teda určitá miera prenosu. Ako už bolo spomenuté, často sú AVM označované ako vysoko špecializované zariadenia, takže sa používajú na špecifické úlohy. Predtým bola vačka známa ako mechanické analógové zariadenie. Používala sa v strojárstve s parnými lokomotívami. Mechanické počítače sa stali populárnymi v oblasti vesmíru. Pomohli zbieraťúdajov z dôvodu povrchových indikátorov. Do roku 2002 bol známy počítač "Globus" známy svojimi podobnými úlohami. Existujú analógové zariadenia vo vojenskom vybavení. Sú zodpovední za riadenie delostreleckého požiaru, vypočítavanie rôznych indikátorov počas bitiek atď. V tomto prípade sa používajú rýchle stroje, ktoré dokážu ľahko zvládnuť prekážky.
Príklady
Príklady analógových počítačov počas ich existencie sa zhromaždili veľa. Napríklad v roku 1962 vznikol AVM "Iterator". Pomohla riešiť špeciálne problémy súvisiace s lineárnymi rovnicami. Toto zariadenie funguje vďaka špeciálnemu spôsobu, ktorý vedci dlžia Newtonovi. Tiež "Iterator" sa vyrovná s lineárnymi algebraickými rovnicami. Svet je tiež známy sériou zariadení "MN". Názov je skratka - "nelineárny model". Prvý prístroj by mal pracovať s úlohami Cauchyho. Najjasnejší predstaviteľ pravítka je "MN-18". Toto je priemerné napájacie zariadenie, ktoré dokáže spracovať zložité dynamické systémy. Robí to pomocou matematickej simulácie. Za zmienku stojí aj Monte Carlo Carriage. Tento počítač sa objavil vďaka spoločnosti Enrico Fermi. Mal študovať pohyb neutronov. Pre výsledky sa ako základ použila metóda Monte Carlo. ZAM je ďalšia skupina analógových strojov, ktorá bola vytvorená vo Varšave. Ich produkcia sa začala v 60. rokoch 20. storočia. Každé zariadenie pracovalo na binárnom číslom.
Poznámka
Predpokladá sa, že ľudský mozog je najviacpopulárne "analógové zariadenie". Vedci to považujú za silné a funkčné zariadenie, ktoré kedy existovalo. Samozrejme, s takýmto tvrdením možno argumentovať, pretože práca impulzov sa uskutočňuje na úkor diskrétnych signálov. Ale údaje v nervovom systéme nemajú digitálny vzhľad. Digitálne a analógové počítače sa zjednotili a neuropočítače vyšli. Ide o hybridné zariadenia, ktoré, aj keď sa týkajú analógového, sú postavené na digitálnom počítači. Tieto stroje fungujú ako bunky v mozgu.
