Analog vs Digital Computer
Ein Computer ist ein Gerät, das so programmiert werden kann, dass es einen endlichen Befehlssatz in arithmetischen oder logischen Domänen ausführt. Computer arbeiten durch sequentielles Ausführen der Anweisungen. Diese Anweisungen können bei Bedarf geändert werden, sodass der Computer eher allgemeine Probleme als spezifische Probleme lösen kann.
Computer können auf der Grundlage mechanischer oder elektrischer Prinzipien und Komponenten betrieben werden. Im Allgemeinen verfügt ein Computer über eine Verarbeitungseinheit zum Ausführen logischer oder arithmetischer Operationen und einen Speicher zum Speichern der Anweisungen.
Mehr über analoge Computer
In einem analogen Computer wird eine sich kontinuierlich ändernde physikalische Eigenschaft verwendet, um das zu lösende Problem zu modellieren. Die Entwicklung analoger Computer reicht tausend Jahre in der Geschichte der Menschheit zurück. Der älteste dem Menschen bekannte analoge Computer ist die Antikythera-Maschine, mit der astronomische Positionen gemessen und auf 100 v. Chr. Datiert werden. Astrolabien und Rechenschieber sind ebenfalls Beispiele für analoge Computer.
Die analogen Computer erreichten ihren Höhepunkt im späten 18. und frühen 19. Jahrhundert, als die technologische Revolution viele analoge Computergeräte inspirierte. Im Zweiten Weltkrieg wurden die neuen analogen Computer zur Verschlüsselung und zur Unterstützung von Schüssen verwendet.
Die elektrisch betriebenen analogen Computer verwenden die Größe kontinuierlicher elektrischer Signale wie Spannung, Strom und Signalfrequenz für den Betrieb und bestehen aus Schaltungen, die mit Operationsverstärkern, Kondensatorwiderständen und Generatoren mit fester Funktion aufgebaut sind. Diese Schaltungen führten Summierung, Integration in Bezug auf Zeit, Inversion, Multiplikation, Exponentiation, Logarithmen und Division als grundlegende mathematische Operation durch, um Ergebnisse höherer Ordnung als Ausgabe abzuleiten.
Noch heute werden die analogen Computer verwendet, jedoch für viel einfachere Aufgaben, hauptsächlich aufgrund der Kostenfaktoren.
Mehr über digitale Computer
Digitale Computer arbeiten eher mit diskreten elektrischen Signalen als mit kontinuierlichen elektrischen Signalen und sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Leistung heute die vorherrschende Form von Computern. Die ersten elektronischen Digitalcomputer wurden in den frühen 1940er Jahren in Großbritannien und den USA entwickelt. Es waren große Maschinen, die viel Strom verbrauchten und daher teuer waren, und mechanische Computer hatten den Vorteil gegenüber digitalen Computern.
Als die kleineren Computer gebaut wurden, wurden die Maschinen für bestimmte Aufgaben entwickelt, weshalb es an Vielseitigkeit mangelte. Mit der Weiterentwicklung der Halbleitertechnologie wurden die Bausteine der großen Computer durch kleine Geräte mit geringerem Stromverbrauch ersetzt, und digitale Computer entwickelten sich von da an rasch weiter.
Moderne digitale Computer werden mit integrierten Schaltkreisen gebaut, in denen Milliarden von Komponenten im Nanometerbereich in einem kleinen Siliziumstück untergebracht sind, das nicht größer als ein Miniaturbild ist, jedoch mit der Rechenleistung von mehreren tausend Computern, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts gebaut wurden. Daher werden digitale Computer für alle fortgeschrittenen Aspekte der Problemlösung oder des Rechnens verwendet.
Was ist der Unterschied zwischen analogen und digitalen Computern?
• Analoge Computer arbeiten an der Messung kontinuierlicher physikalischer Eigenschaften, daher ist der Betrieb meistens linear und kontinuierlich, während digitale Computer diskrete elektrische Signale mit zwei möglichen Zuständen verwenden.
• Analoge Computer haben möglicherweise überhaupt keinen Speicher, während digitale Computer definitiv Speicher für ihren Betrieb benötigen.
• Analoge Computer arbeiten langsamer als digitale Computer.
• Analoge Computer liefern genaue Berechnungsergebnisse, während die digitalen Computer aufgrund der diskreten Natur der Signale an Genauigkeit verlieren.
• Analoge Computer sind für einen bestimmten Zweck konzipiert, während digitale Computer für allgemeine Zwecke konzipiert sind.
