Analoginen tietokone

Analoginen tietokone on jo monilta osin jäänyt historiaan, mutta ne ovat edelleen tärkeitä laitteita joissakin käyttötapauksissa. Nämä tietokoneet ovat hyviä varsinkin silloin, kun on tarve käsitellä jatkuvasti muuttuvaa dataa siten, että mittaustarkkuus on äärimmäisen tarkka.

Juuri tämän takia niitä käytetään vieläkin esimerkiksi tieteellisessä tutkimuksessa, jossa tarvitaan luotettavaa ja riittävän tarkkaa tietoa esimerkiksi paineen tai lämpötilan muutoksista.

Mitä analoginen tietokone tarkoittaa?

Analoginen tietokone on tietokoneen tyyppi, jota käytetään analogisen datan käsittelyyn. Analogiset tietokoneet tallentavat dataa fyysisten suureiden muodossa ja suorittavat laskelmia näiden mittausten avulla.

Tässä ne eroavat esimerkiksi monitorilla varustetuista digitaalisista tietokoneista, jotka taas käyttävät ykkösiä ja nollia sekä niistä muodostettuja numeroita ja graafisia sovelluksia tulosten esittämiseen.

Analogiset tietokoneet ovat erinomaisia sellaisissa käyttötapauksissa, joissa dataa on mitattava suoraan muuntamatta sitä numeroiksi tai koodiksi. Vaikka analogisia tietokoneita on yhä saatavilla ja niitä käytetään teollisuudessa ja tieteellisessä tutkimuksessa, digitaaliset tietokoneet ovat suurelta osin korvanneet ne helppokäyttöisyyden ansiosta.

Techopedia selittää analogisen tietokoneen

Analogiset tietokoneet olivat ensimmäisiä tietokoneita, joita ylipäätään valmistettiin. Ne olivat fyysiseltä kooltaan huomattavasti suurempia ja mekaniikaltaan monimutkaisia koneita, joilla pystyttiin ratkaisemaan analogisia laskuja ja hallitsemaan erilaisia prosesseja esimerkiksi teollisuudessa.

Näistä syistä johtuen ne eivät olleet kannettavia tietokoneita, vaan saattoivat olla useita metriä pitkiä tai leveitä nykyajan teollisuuden laitteisiin verrattavia koneita. Niitä ei myöskään ohjattu välttämättä näppäimistöllä, vaan vivuilla ja muilla vastaavilla mekaanisilla käyttöliittymillä.

Analoginen data ei ole digitaalisen datan tavoin diskreettiä, vaan luonteeltaan jatkuvaa ja erittäin tarkkaa. Esimerkkejä tällaisesta datasta ovat paine, lämpötila, jännite, nopeus ja paino. Näin ollen analoginen tietokone käyttää jatkuvasti muuttuvia arvoja, jotka eivät ole pohjimmiltaan joko ykkösiä tai nollia.

Tämän vuoksi analogisen tietokoneen prosesseja ei voi toistaa täsmälleen samoin tuloksin digitaalisessa ympäristössä. Toisin kuin digitaaliset tietokoneet, analogiset tietokoneet ovat immuuneja kvantisointikohinalle, mikä tuo niille tiettyjä etuja.

Yleisiä laskennassa käytettyjä komponentteja analogisissa tietokoneissa ovat generaattorit, integraattorit, komparaattorit ja kertoimet. Riippuen sovelluksesta voidaan käyttää myös muita niitä varten rakennettuja kustomoituja komponentteja. Analogisen tietokoneen ohjelmointi on myös hyvin erilaista kuin digitaalisten sovellusten.

Niissä tietynlaiset matemaattiset yhtälöt tai muut ratkaisua vaativat toimenpiteet ikään kuin muunnetaan analogisen tietokoneen piireiksi, joka kykenee käsittelemään niitä ja antamaan vastauksia. Tässä mielessä ne joudutaan rakentamaan fyysisesti tiettyjä tarkoitusta varten, mikä tekee niistä heikosti skaalautuvia ja geneerisiä eri käyttötarkoituksia varten.

Juuri tämä tekee niistä vanhentuneita ja kalliimpia kuin digitaalisista tietokoneista. Tavallinen digitaalinen tietokone on huomattavasti monipuolisempi siinä mielessä, että sillä voidaan ratkaista hyvin erilaisia ongelmia koodaamisen avulla.

Analogisilla tietokoneilla on kaikesta huolimatta tiettyjä etuja. Reaaliaikainen toiminta ja laskenta ovat mahdollisia analogisten tietokoneiden avulla. Samoin ne voivat tarjota erittäin tarkkaa mittaukseen liittyvää dataa joissakin erityistapauksissa.