Problemer knyttet til analog regnemaskin

I de siste årene av andre verdenskrig, flere alternativer eksisterte for datautstyr. I den tiden, brukte forskerne både digitale og analoge datamaskiner, med vekt på de analoge enheter. Analog enheter styrte tiår etter krigen på grunn av deres nytte i forhold til sine digitale kolleger. Digitale personlige datamaskiner (for eksempel en på skrivebordet) dominerer vår moderne verden på grunn av problemene forbundet med analoge datamaskiner.

Hva er en analog datamaskin?

En analog datamaskin er en enhet som modeller løsninger på problemer. I motsetning til moderne digitale datamaskin, analoge enheter er avhengige av en målt fysisk fenomen å "beregne" svaret. En av de enkleste analoge enheter, en regnestav, bruker en glidende beregning for å konvertere mellom startverdiene og deres beregnede ekvivalenter, mens mer komplekse enheter bruker fjærer, tannhjul, pneumatiske rør eller andre fysiske elementer. Elektriske analog regnemaskin bruke kondensatorer og motstander å modellere en fysisk prosess ved hjelp av elektrisk strøm og forsterkere for å skalere verdier.

Noise Floor Problem

Når du måler eller modellere noe problem å bruke fysiske komponenter, kan mange elementer opprette et bakgrunnsstøy. For eksempel, hvis du måler vibrasjoner med en seismograf, vil ambient vibrasjonene fra passerende biler og industrivirksomhet begrense enhetens effektivitet. Eksterne kilder er ikke de eneste stedene å generere forstyrrelser. Ganske enkelt å operere en analog datamaskin kan resultere i en rekke potensielle bakgrunnsnivå lyder. Kombinasjonen av alle disse støykilder skaper en effekt som kalles et støynivå. Under denne terskelen, kan den analoge datamaskin gjør ingen meningsmålinger.

Temperature Coefficient Problemer

Etter analog regnemaskin er ofte avhengige av fysiske elementer for måling og beregning, de er spesielt følsomme for endringer i temperatur. Varmen fra en fjær, for eksempel, kan forandre hvor det utvider seg og trekker seg sammen. Selv elektriske komponenter fungerer forskjellig under forskjellige temperatur situasjoner. Med mindre du bruker den analoge datamaskin under samme termiske forholdene hver gang, kan den produsere radikalt forskjellige resultater eller redusert presisjon, forutsatt at det kan fungere i det hele tatt.

andre problemer

Analoge datamaskiner er plaget av en rekke andre problemer som begrenser deres effektivitet. For eksempel, de kombinerte virkninger av temperatur og støy skape et begrenset utvalg av drift. Programmerere må kompensere ved å tilpasse sine innganger for å imøtekomme disse områdegrenser. I tillegg, som analoge datamaskiner bruker tinier elementer, er virkningene av temperaturen og andre begrensninger overdrevet, noe som skaper det som kalles en parasittisk effekt. I tillegg analoge datamaskiner fungerer på en måte som gjør det nesten umulig å bruke irrasjonale tall som pi på en meningsfull måte.