Аналоговый компьютер
Ана́логовый компьютер или ана́логовая вычисли́тельная маши́на (АВМ) — вычислительная машина, которая представляет числовые данные при помощи аналоговых физических параметров (скорость, длина, напряжение, сила тока, давление), в чём и состоит его главное отличие от цифровой ЭВМ. Другим принципиальным отличием является отсутствие у АВМ хранимой программы, под управлением которой с помощью одной и той же вычислительной машины можно решать разнообразные задачи. Решаемая задача (класс задач) жёстко определяется внутренним устройством АВМ и выполненными настройками (соединениями, установленными модулями, клапанами и т. п.). Даже для универсальных АВМ для решения новой задачи требовалась перестройка внутренней структуры устройства.
История



Примечание: для сравнения указаны отдельные этапы развития цифровых вычислительных устройств.
Одним из самых древних аналоговых приборов считается антикитерский механизм — механическое устройство, обнаруженное в 1902 году на затонувшем древнем судне недалеко от греческого острова . Датируется приблизительно 100 годом до н. э. (возможно, до 150 года до н. э.). Хранится в Национальном археологическом музее в Афинах.
Астрологи и астрономы пользовались аналоговым прибором астролябия с IV века до нашей эры вплоть до XIX века нашей эры. Этот прибор использовался для определения положения звезд на небе и вычисления продолжительности дня и ночи. Современным потомком астролябии является планисфера — подвижная карта звёздного неба, используемая в учебных целях.
- 1622 год, английский математик-любитель Уильям Отред разработал первый вариант логарифмической линейки, устройство, которое можно считать первым аналоговым вычислительным прибором.
- 1674 год — создана машина Морленда.
- 1814 год — учёный Дж. Герман (Англия) создал планиметр — аналоговое устройство, которое предназначено для нахождения площади, ограниченной замкнутой кривой на плоскости.
- 1878 год — польский математик Абданк-Абаканович разработал теорию интеграфа — аналогового графического интегратора — устройства, позволяющего подсчитать значение интеграла от произвольной функции на основании механической обработки её графика.
- 1903 год — российский инженер Алексей Крылов изобрел первую механическую вычислительную машину, которая могла применяться как для интегрирования нелинейных уравнений, так и для численного решения алгебраических уравнений. На практике прибор применялся при проектировании кораблей. Академик Б. Б. Голицын при выдвижении А. Н. Крылова на звание ординарного академика Императорской Академии наук в 1916 году писал: «Особой оригинальностью и остроумием отличается его прибор для интегрирования дифференциальных уравнений, в котором, при помощи особых шаблонов, характеризующих виды уравнения, ему удаётся чисто механическим путем находить интеграл заданного дифференциального уравнения».
- 1930 год — Ванневар Буш (США) создал механическую интегрирующую машину, применявшуюся при расчёте траектории стрельбы корабельных орудий (в 1942 году — создана её электромеханическая версия). Чтобы настроить эту машину, оператор должен был вручную подбирать множество шестереночных передач, на что уходило 2-3 дня. В. Буш предложил своему ученику К. Шеннону в качестве темы диссертации изучить логическую организацию своей машины. Диссертация Шеннона 1938 года считается поворотным пунктом в истории развития информатики и вычислительной техники. В ней Шеннон изложил свои идеи относительно связи между двоичными числами, булевой алгеброй и электрическими схемами.
- 1935 год — выпуск первой советской электродинамической счётно-аналитической машины . Разработаны механический интегратор и электрический расчётный стол для определения стационарных режимов энергетических систем.
- 1936 год — советский инженер Владимир Сергеевич Лукьянов создаёт Гидравлический интегратор — первый в мире аналоговый компьютер для решения дифференциальных уравнений в частных производных, использующий воду в качестве рабочей среды.
- 1942—1944 годы, США — операционный усилитель постоянного тока, имеющий достаточно высокий коэффициент усиления, что дало возможность конструировать аналоговые компьютеры без движущихся частей, на постоянном токе.
- 1945—1946 годы, СССР — под руководством Льва Гутенмахера изобретены первые электронные аналоговые машины с повторением решения.
- 1949 год, СССР — изобретён ряд АВМ на постоянном токе, что положило начало развитию аналоговой вычислительной техники в СССР.
- 1955 год — Гидравлический интегратор Лукьянова, доработанный для решения двух- и трёхмерных задач и получивший модульную конструкцию, начинает производиться на Рязанском заводе счётно-аналитических машин для использования в строительных расчётах и экспорта.
- 1958 год — Фрэнк Розенблатт разработал первый нейрокомпьютер-перцептрон Марк-1, который не является полностью аналоговым, а скорее относится к гибридным системам.
- 1960-е годы, аналоговые компьютеры являлись повседневным инструментом ученых для решения множества специфических задач в различных областях науки. В СССР расцвет электронных аналоговых вычислительных машин с их серийным выпуском пришёлся на 1960—1970-е годы.
Принцип действия




При работе аналоговый компьютер имитирует процесс вычисления, при этом характеристики, представляющие цифровые данные, в ходе времени постоянно меняются.
Результатом работы аналогового компьютера являются либо графики, изображённые на бумаге или на экране осциллографа, либо электрический сигнал, который используется для контроля процесса или работы механизма.
Эти компьютеры идеально приспособлены для осуществления автоматического контроля над производственными процессами, потому что они моментально реагируют на различные изменения во входных данных. Однако общая скорость их работы невысока, так как вычисления во многом опираются на переходные процессы в реактивных компонентах, а также ограничены частотной полосой и нагрузочной способностью операционных усилителей. Такого рода компьютеры широко использовались в научных исследованиях. Например, в таких экспериментах, в которых недорогие электрические или механические устройства способны имитировать изучаемые ситуации.
В ряде случаев с помощью аналоговых компьютеров возможно решать задачи, меньше заботясь о точности вычислений, чем при написании программы для цифровой ЭВМ. Например, для электронных аналоговых компьютеров без проблем реализуются задачи, требующие решения дифференциальных уравнений, интегрирования или дифференцирования. Для каждой из этих операций применяются специализированные схемы и узлы, обычно с применением операционных усилителей. Также интегрирование легко реализуется и на гидравлических аналоговых машинах.
Базовые элементы
Все функциональные блоки аналоговых вычислительных машин можно разделить на ряд групп:
- линейные — выполняют такие математические операции, как интегрирование, суммирование, перемена знака, умножение на константу.
- нелинейные (функциональные преобразователи) — соответствуют нелинейной зависимости функции от нескольких переменных.
- логические — устройства непрерывной, дискретной логики, релейные переключающие схемы. Вместе эти устройства образуют устройство параллельной логики.
Универсальные АВМ, как правило, содержат в своем составе:
- источник питания
- контрольно-измерительную аппаратуру
- управляющее устройство
- наборное поле
- блоки суммирования (сумматор)
- блоки интегрирования (интегратор)
- блоки дифференцирования (дифференциатор)
- множительно-делительное устройство
- блоки нелинейности (функциональный преобразователь)
также используются:
- потенциометр функциональный
- блок переменных коэффициентов
- вычислитель индукционный
- тахогенератор

- масштабное звено — аналоговый функциональный блок в АВМ структурного типа, в котором выходная величина
и входная величина
связаны зависимостью:
Применяется когда в АВМ при реализации структурной схемы модели необходимо произвести умножение на постоянный коэффициент
В качестве звена масштабирования может применяться блок суммирования, в котором
и
а напряжение на выходе определяется зависимостью:
Запоминающее устройство
- Ёмкостные запоминающие устройства — динамические запоминающие устройства, основанная на свойстве конденсаторов хранить поданное на него напряжение. Ячейка ёмкостного ЗУ формируется на обычном интеграторе с различными коммутаторами. Иногда в интегратор для уменьшения времени процесса запоминания вводится операционный усилитель — повторитель. Время хранения информации в таких устройствах ограничено.
- Делитель напряжения — электромеханическое запоминающее устройство, в котором запоминаемым величинам соответствуют углы поворота реостатов. Подобные устройства могут неограниченное время хранить информацию.
- Запоминающая пара — устройство, формирующее задержанную во времени последовательность выбранных уровней входного сигнала. В качестве запоминающей пары часто применяют каскадно соединённые операционные усилители, один из которых работает в режиме отслеживания входного сигнала, а другой в режиме хранения.
- Запоминающее устройство на ферритовых сердечниках — основано на свойстве ферромагнетиков сохранять намагниченность. Ячейки таких ЗУ выполняются на ферритовых сердечниках либо на трансфлюксорах и тороидальных сердечниках. Использование трансфлюксоров и тороидальных сердечников уменьшает погрешности, одновременно снижая быстродействие.
Характеристики
Добротность АВМ — обобщённая характеристика аналоговой вычислительной машины, вычисляемая по формуле:
,
где — максимально возможное значение машинной переменной,
— нижний предел возможного значения машинной переменной. Пределы, как правило, определяются экспериментально. Числовое значение
зависит от уровня помех, ошибок аналоговых функциональных блоков, точности применяемой измерительной аппаратуры. Добротность мощных АВМ превышает
.
Классификация

Все АВМ можно разделить на две основных группы:
- Специализированные — предназначены для решения заданного узкого класса задач (или одной задачи);
- Универсальные — предназначены для решения широкого спектра задач.
В зависимости от типа рабочего тела
АВМ механическая
Аналоговая вычислительная машина, в которой машинные переменные воспроизводятся механическими перемещениями. При решении задач на АВМ данного типа необходимо, кроме масштабирования переменных, производить силовой расчет конструкции и расчет мертвых ходов. Достоинствами механических АВМ являются высокая надежность и обратимость, позволяющая воспроизводить прямые и обратные математические операции. Недостатки АВМ такого типа — высокая стоимость, сложность изготовления, большие габариты и вес, а также низкий коэффициент эффективности использования отдельных вычислительных блоков. Механические АВМ применяют при построении высоконадежных вычислительных устройств.
Общее название потоковых (пневматических и гидравлических) конструкций, предназначенных для вычислений и т. п. задач — пневмоника (см. Струйная логика).
АВМ пневматическая
Аналоговая вычислительная машина, в которой переменные представлены в виде величин давления воздуха (газа) в различных точках специально построенной сети. Элементами такой АВМ являются дроссели, ёмкости и мембраны. Дроссели играют роль сопротивлений, могут быть постоянными, переменными, нелинейными и регулируемыми. Пневматические ёмкости представляют собой глухие или проточные камеры, давление в которых вследствие сжимаемости воздуха растет по мере их наполнения. Мембраны используются для преобразования давления воздуха. В состав пневматической АВМ могут входить усилители, сумматоры, интеграторы, функциональные преобразователи и множительные устройства, которые соединяются между собой при помощи штуцеров и шлангов. Пневматические АВМ уступают в быстродействии электронным. В среднем подвижные элементы такой АВМ имеют время срабатывания около десятой доли миллисекунды, следовательно, они могут пропускать частоты порядка 10 кГц. Такие АВМ отличаются значительными погрешностями, поэтому применяются там, где нельзя применять другие типы вычислительных машин: во взрывоопасных средах, в средах с высокими температурами, в автоматических системах химического производства. Из-за низкой стоимости и высокой надежности такие АВМ также применяют в металлургии, теплоэнергетике, газовой промышленности и т. п.
В 1960-х годах разрабатывались для получения средства дискретных вычислений с высокой . Были разработаны элементы, выполняющие основные логические операции и элементы памяти без механических подвижных элементов.
Такие элементы очень долговечны, поскольку в них практически отсутствуют подвижные части, и, как следствие, нечему ломаться. В случае засорения каналов логические матрицы легко разбираются и промываются. Работает пневмокомпьютер от промышленной пневмосети. Логические матрицы легко штампуются на термопласт-автоматах из пластика. Для особых случаев матрица может быть изготовлена из тугоплавкой керамики, отлита из чугуна или другого сплава.
Сейчас пневмокомпьютеры используются в отраслях промышленности, где требуется повышенная вибрационная стойкость, работоспособность в очень широком диапазоне температур или требуется управление пневматическими силовыми устройствами. В последнем случае устраняется необходимость в преобразователях электрического сигнала в перемещение ( + позиционер). Это — роботы и автоматика, работающие в металлургии, в горнорудной промышленности. Известны случаи управления элементами авиационных двигателей, автоматикой ракетных систем, силовыми приводами вертолетов и самолетов.
Существует также целая категория производств, агрегатов и установок, где применение электричества, даже самых низких напряжений, очень нежелательно. Это химия органических соединений, нефтеперегонные заводы, подземная добыча угля и руды. Они широко используют пневматическую автоматику.
Гидравлические АВМ
Внешние изображения | |
|---|---|
![]() | Трехмерный экспериментальный гидроинтегратор Лукьянова |
В. С. Лукьянов в 1934 году предложил и в 1936 году реализовал первый «гидравлический интегратор» — устройство, предназначенное для решения дифференциальных уравнений, действие которого основано на протекании воды. В дальнейшем подобные устройства применялись в десятках организаций и использовались до середины 1980-х годов.
Первые экземпляры были скорее экспериментальными, были сделаны из жести и стеклянных трубок, и каждый мог использоваться для решения только одной задачи.
В 1941 году Лукьяновым был создан гидравлический интегратор модульной конструкции, который позволял собрать машину для решения разнообразных задач.
В 1949 году Уильям Филлипс создал гидравлический компьютер MONIAC, ориентированный на моделирование финансовых потоков.
В 1949—1955 годах в институте был разработан интегратор в виде стандартных унифицированных блоков. В 1955 году на Рязанском заводе счетно-аналитических машин начался серийный выпуск интеграторов с заводской маркой «ИГЛ» (интегратор гидравлический системы Лукьянова).
В настоящее время два гидроинтегратора Лукьянова хранятся в Политехническом музее.
Электрические АВМ

Это аналоговые вычислительные машины, в которых переменные представляются электрическим напряжением постоянного тока. Получили широкое распространение в связи с высокой надёжностью, быстродействием, удобством управления и получения результатов.
Комбинированные АВМ



Электромеханические АВМ
Примером комбинированной АВМ может служить электромеханические АВМ, в которых машинными переменными являются механические (обычно угол поворота) и электрические (обычно напряжение) величины. Специфическими для данного типа АВМ являются вращающиеся трансформаторы и тахогенераторы. АВМ данного типа менее надёжны, чем механические, из-за наличия скользящих контактов.
По конструктивным признакам
АВМ матричного типа
АВМ матричного типа (групповая аналоговая машина) — аналоговая машина, в которой отдельные простейшие вычислительные блоки жестко соединяются в одинаковые типовые группы. В основном используется для моделирования дифференциальных уравнений. Задачу при этом предварительно необходимо свести к равносильной ей системе дифференциальных уравнений первого порядка. Каждая типовая группа вычислительных элементов используется для моделирования одного уравнения. АВМ матричного типа нуждается в определенном процессе масштабирования, при котором значения коэффициентов одного столбца матрицы должны иметь одинаковый порядок. Набор задач на таких АВМ сводится к установке коэффициентов и начальных условий. Недостатком АВМ этого типа является низкая эффективность использования отдельных блоков. К этому типу АВМ в основном относятся механические АВМ.
АВМ структурного типа
Структурная операционная аналоговая машина, в которой простейшие вычислительные блоки соединяются между собой в соответствии с математическими операциями решаемого уравнения. Используются для математического моделирования.
По способу функционирования
Быстрая АВМ
АВМ с периодизацией, с повторением решения — аналоговая вычислительная машина, в которой этапы решения задач автоматически повторяются с помощью системы коммутации. Предел частоты повторений определяется частотными характеристиками решающих элементов. Вычислительные элементы АВМ однократного действия (операционные усилители, функциональные преобразователи и т. п.) пригодны для использования в АВМ с периодизацией. В таких АВМ используются интеграторы с малой постоянной времени. Устройство быстродействующих АВМ более сложное, чем у АВМ однократного действия, так как используются специальные схемы для разряда конденсаторов в конце цикла и схемы для автоматического ввода начальных значений в начале каждого вычислительного цикла. Самое большее преимущество АВМ такого типа — возможность наблюдать изменение результата в зависимости от параметров в реальном времени. Быстродействующие АВМ используются для приблизительного определения передаточной функции физической системы по семейству её переходных характеристик, для решения краевых задач, вычисления интеграла Фурье и корреляционного анализа.
Медленная АВМ
Аналоговая вычислительная машина однократного действия, в которой используются интеграторы с относительно большими постоянными времени. Решение типовых задач на таких АВМ длится от нескольких секунд до нескольких минут. При этом результат изменения параметров может быть зафиксирован только после завершения всех вычислительных циклов.
Итеративная АВМ
Аналоговая вычислительная машина, осуществляющая процесс решения задачи итерационным способом в течение определенного числа итераций. Специфика такой АВМ позволяет управлять ходом вычислений в заданные моменты времени. Например, возможно обрабатывать значения с выходов интеграторов и пересылать информацию из одного такта в другой в зависимости от условий.
Применение

Аналоговые электронные компьютеры основываются на задании физических характеристик их составляющих. Обычно это делается методом включения-исключения некоторых элементов из цепей, которые соединяют эти элементы проводами, и изменением параметров переменных сопротивлений, ёмкостей и индуктивностей в цепях.
Автомобильная автоматическая трансмиссия является примером гидромеханического аналогового компьютера, в котором при изменении вращающего момента жидкость в гидроприводе меняет давление, что позволяет получить необходимый конечный коэффициент передачи.
До появления мощной и надёжной цифровой аппаратуры аналоговые вычислители широко применялись в авиационной и ракетной технике, для оперативной обработки различной информации и последующего формирования сигналов управления в автопилотах и различных более сложных системах автоматического управления полётом, или другими специализированными процессами.
Помимо технических применений (автоматические трансмиссии, музыкальные синтезаторы), аналоговые компьютеры используются для решения специфических вычислительных задач практического характера. Например, кулачковый механический аналоговый компьютер, изображённый на фото, применялся в паровозостроении для аппроксимации кривых 4 порядка с помощью преобразований Фурье.
Механические компьютеры использовались в первых космических полётах и выводили информацию с помощью смещения индикатора поверхностей. С первого пилотируемого космического полета до 2002 года, каждый пилотируемый советский и российский космический корабль из серий Восток, Восход и Союз был оснащен компьютером «Глобус», показывающим движение Земли через смещение миниатюрной копии земного шара и данные о широте и долготе.
Военная техника
В военной технике исторически выработалось ещё одно название аналоговых вычислительных устройств для управления огнём артиллерии, высотного бомбометания и других военных задач, требующих сложных вычислений — это счётно-решающий прибор. Примером может служить прибор управления зенитным огнём.
Аналоговая техника интересна для военных двумя чертами: она крайне быстра, и в условиях помех работоспособность машины восстановится, как только помеха пропадёт.
Современная техника
Сейчас аналоговые компьютеры уступили своё место цифровым технологиям, системам автоматики и обработки сигналов на основе некоторых микросхем FPGA для «смешанных» цифровых и аналоговых сигналов.
Представители
Среди аналоговых вычислительных устройств можно выделить:
«FERMIAC»
![]() |
FERMIAC — аналоговый компьютер, изобретенный физиком Энрико Ферми в 1946 году для помощи в его исследованиях. Использовался метод Монте-Карло для моделирования перемещения нейтронов в различных типах ядерных систем. При заданном начальном распределении нейтронов целью моделирования является разработка многочисленных «генеалогий нейтронов» или моделей поведения отдельных нейтронов, включая каждое столкновение, рассеяние и деление ядра. На каждом этапе для принятия решений о поведении нейтронов использовались псевдослучайные числа, «генерируемые» настройками барабанов данного устройства.
«Итератор»
«Итера́тор» — специализированная АВМ, предназначенная для решения линейных краевых задач систем линейных дифференциальных уравнений. Разработана в Институте кибернетики АН УССР в 1962 году.
«Итератор» решает краевую задачу итерационным способом Ньютона, сводящим её к решению нескольких дифференциальных уравнений с заданными начальными условиями. Этот алгоритм заключается в определении матрицы первых производных по компонентам вектора начальных условий и автоматического поиска решения краевой задачи с использованием этой матрицы. Благодаря примененному методу, сходимость итерационного процесса с заданной допустимой ошибкой решения обеспечивается за три-четыре итерации.
Кроме систем дифференциальных уравнений с постоянными и переменными коэффициентами 2n-го порядка с линейными краевыми условиями, «Итератор» решает системы линейных алгебраических уравнений n-го порядка с произвольной матрицей коэффициентов.
Характеристики
- максимальный порядок решаемой системы дифференциальных уравнений — 8;
- максимальное число точек в интервале интегрирования, входящих в краевые условия — 3;
- максимальная погрешность — до 3 %;
- число операционных усилителей — 21;
- потребляемая мощность — 1кВ·A.
«МН»
Семейство аналоговых вычислительных машин. Название является аббревиатурой слов «модель нелинейная». Были предназначены для решения задач Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений. Наиболее совершенным представителем машин этого ряда была машина — АВМ средней мощности, предназначенная для решения методами математического моделирования сложных динамических систем, описываемых дифференциальными уравнениями до десятого порядка в составе аналого-цифрового вычислительного комплекса или самостоятельно. Схема управления позволяет производить одновременно и разделенный запуск интеграторов по группам, однократное решение задач и решение задач с повторением. Допустимо объединение до четырёх машин МН-18 в единый комплекс.
Характеристики МН-18
- количество операционных усилителей — 50;
- максимальный порядок решаемых уравнений — 10;
- диапазон изменения применяемых величин ± 50 В;
- время интегрирования — 1000 с;
- потребляемая мощность — 0,5 кВ × А.
См. также статью МН-10.
Биологические аналоги
Мозг человека — самое мощное и эффективное «аналоговое устройство» из существующих. И хотя передача нервных импульсов происходит за счет дискретных сигналов, информация в нервной системе не представлена в цифровом виде. Нейрокомпьютеры — аналоговые, гибридные компьютеры (модели, реализованные на цифровых ЭВМ), построенные на элементах, которые работают аналогично клеткам мозга.
См. также
- Арифмометр
- Вычислительная машина
- Секстант
Примечания
- Архивированная копия. Дата обращения: 8 декабря 2010. Архивировано 23 января 2010 года. 1674 год
- https://polymus.ru/ru/persons/aleksey-krylov/ Архивная копия от 26 мая 2021 на Wayback Machine АЛЕКСЕЙ КРЫЛОВ // Политехнический музей
- Обучающий фильм 1953 года «Fire Control Computers» (Компьютеры наведения огня): Часть 1 Архивная копия от 1 декабря 2011 на Wayback Machine (англ.), Часть 2 Архивная копия от 7 января 2012 на Wayback Machine (англ.)
- История вычислительной техники. Дата обращения: 16 октября 2023. Архивировано 8 декабря 2022 года.
- http://www.nsc.ru/win/elbib/data/show_page.dhtml?77+87 Архивная копия от 3 сентября 2021 на Wayback Machine Словарь терминов // Новосибирский государственный университет
- Perceptrons. Дата обращения: 8 декабря 2010. Архивировано 19 августа 2011 года.
- Словарь по кибернетике / Под ред. академика В. С. Михалевича. — 2-е изд. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5.
- Залманзон Л. А. Теория элементов пневмоники.. — М.: Наука, 1969. — 177 с.
- Соловьева О. В. Гидрогенераторы В. С. Лукьянова. Политехнический музей. Архивировано 28 марта 2012 года.
- Соловьева О. Водяные вычислительные машины // «Наука и Жизнь» : Журнал. — М., 2000. — № 4. Архивировано 22 октября 2015 года.
- Компьютеры по виду рабочей среды. Дата обращения: 3 сентября 2021. Архивировано 3 сентября 2021 года.
- Горбань А. Н. Нейрокомпьютер, или Аналоговый ренессанс Архивная копия от 12 мая 2013 на Wayback Machine, Мир ПК, 1994, № 10, 126—130.
Ссылки
- Аналоговый компьютер Архивная копия от 7 апреля 2008 на Wayback Machine
- Типы компьютеров
- Компьютерный музей Архивная копия от 20 февраля 2008 на Wayback Machine
- Аналоговая вычислительная машина Архивная копия от 22 сентября 2020 на Wayback Machine
- Ждать ли возвращения аналоговых компьютеров? (научно-популярный фильм,
часть 1,
часть 2)
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Аналоговый компьютер, Что такое Аналоговый компьютер? Что означает Аналоговый компьютер?
Zapros AVM perenapravlyaetsya syuda dlya prosmotra drugih znachenij sm AVM znacheniya Ana logovyj kompyuter ili ana logovaya vychisli telnaya mashi na AVM vychislitelnaya mashina kotoraya predstavlyaet chislovye dannye pri pomoshi analogovyh fizicheskih parametrov skorost dlina napryazhenie sila toka davlenie v chyom i sostoit ego glavnoe otlichie ot cifrovoj EVM Drugim principialnym otlichiem yavlyaetsya otsutstvie u AVM hranimoj programmy pod upravleniem kotoroj s pomoshyu odnoj i toj zhe vychislitelnoj mashiny mozhno reshat raznoobraznye zadachi Reshaemaya zadacha klass zadach zhyostko opredelyaetsya vnutrennim ustrojstvom AVM i vypolnennymi nastrojkami soedineniyami ustanovlennymi modulyami klapanami i t p Dazhe dlya universalnyh AVM dlya resheniya novoj zadachi trebovalas perestrojka vnutrennej struktury ustrojstva IstoriyaAntikiterskij mehanizm ok 100 god do n e Astrolyabiya 1208 god Persiya Logarifmicheskaya linejka Primechanie dlya sravneniya ukazany otdelnye etapy razvitiya cifrovyh vychislitelnyh ustrojstv Odnim iz samyh drevnih analogovyh priborov schitaetsya antikiterskij mehanizm mehanicheskoe ustrojstvo obnaruzhennoe v 1902 godu na zatonuvshem drevnem sudne nedaleko ot grecheskogo ostrova Datiruetsya priblizitelno 100 godom do n e vozmozhno do 150 goda do n e Hranitsya v Nacionalnom arheologicheskom muzee v Afinah Astrologi i astronomy polzovalis analogovym priborom astrolyabiya s IV veka do nashej ery vplot do XIX veka nashej ery Etot pribor ispolzovalsya dlya opredeleniya polozheniya zvezd na nebe i vychisleniya prodolzhitelnosti dnya i nochi Sovremennym potomkom astrolyabii yavlyaetsya planisfera podvizhnaya karta zvyozdnogo neba ispolzuemaya v uchebnyh celyah 1622 god anglijskij matematik lyubitel Uilyam Otred razrabotal pervyj variant logarifmicheskoj linejki ustrojstvo kotoroe mozhno schitat pervym analogovym vychislitelnym priborom 1674 god sozdana mashina Morlenda 1814 god uchyonyj Dzh German Angliya sozdal planimetr analogovoe ustrojstvo kotoroe prednaznacheno dlya nahozhdeniya ploshadi ogranichennoj zamknutoj krivoj na ploskosti 1878 god polskij matematik Abdank Abakanovich razrabotal teoriyu integrafa analogovogo graficheskogo integratora ustrojstva pozvolyayushego podschitat znachenie integrala ot proizvolnoj funkcii na osnovanii mehanicheskoj obrabotki eyo grafika 1903 god rossijskij inzhener Aleksej Krylov izobrel pervuyu mehanicheskuyu vychislitelnuyu mashinu kotoraya mogla primenyatsya kak dlya integrirovaniya nelinejnyh uravnenij tak i dlya chislennogo resheniya algebraicheskih uravnenij Na praktike pribor primenyalsya pri proektirovanii korablej Akademik B B Golicyn pri vydvizhenii A N Krylova na zvanie ordinarnogo akademika Imperatorskoj Akademii nauk v 1916 godu pisal Osoboj originalnostyu i ostroumiem otlichaetsya ego pribor dlya integrirovaniya differencialnyh uravnenij v kotorom pri pomoshi osobyh shablonov harakterizuyushih vidy uravneniya emu udayotsya chisto mehanicheskim putem nahodit integral zadannogo differencialnogo uravneniya 1930 god Vannevar Bush SShA sozdal mehanicheskuyu integriruyushuyu mashinu primenyavshuyusya pri raschyote traektorii strelby korabelnyh orudij v 1942 godu sozdana eyo elektromehanicheskaya versiya Chtoby nastroit etu mashinu operator dolzhen byl vruchnuyu podbirat mnozhestvo shesterenochnyh peredach na chto uhodilo 2 3 dnya V Bush predlozhil svoemu ucheniku K Shennonu v kachestve temy dissertacii izuchit logicheskuyu organizaciyu svoej mashiny Dissertaciya Shennona 1938 goda schitaetsya povorotnym punktom v istorii razvitiya informatiki i vychislitelnoj tehniki V nej Shennon izlozhil svoi idei otnositelno svyazi mezhdu dvoichnymi chislami bulevoj algebroj i elektricheskimi shemami 1935 god vypusk pervoj sovetskoj elektrodinamicheskoj schyotno analiticheskoj mashiny Razrabotany mehanicheskij integrator i elektricheskij raschyotnyj stol dlya opredeleniya stacionarnyh rezhimov energeticheskih sistem 1936 god sovetskij inzhener Vladimir Sergeevich Lukyanov sozdayot Gidravlicheskij integrator pervyj v mire analogovyj kompyuter dlya resheniya differencialnyh uravnenij v chastnyh proizvodnyh ispolzuyushij vodu v kachestve rabochej sredy 1942 1944 gody SShA operacionnyj usilitel postoyannogo toka imeyushij dostatochno vysokij koefficient usileniya chto dalo vozmozhnost konstruirovat analogovye kompyutery bez dvizhushihsya chastej na postoyannom toke 1945 1946 gody SSSR pod rukovodstvom Lva Gutenmahera izobreteny pervye elektronnye analogovye mashiny s povtoreniem resheniya 1949 god SSSR izobretyon ryad AVM na postoyannom toke chto polozhilo nachalo razvitiyu analogovoj vychislitelnoj tehniki v SSSR 1955 god Gidravlicheskij integrator Lukyanova dorabotannyj dlya resheniya dvuh i tryohmernyh zadach i poluchivshij modulnuyu konstrukciyu nachinaet proizvoditsya na Ryazanskom zavode schyotno analiticheskih mashin dlya ispolzovaniya v stroitelnyh raschyotah i eksporta 1958 god Frenk Rozenblatt razrabotal pervyj nejrokompyuter perceptron Mark 1 kotoryj ne yavlyaetsya polnostyu analogovym a skoree otnositsya k gibridnym sistemam 1960 e gody analogovye kompyutery yavlyalis povsednevnym instrumentom uchenyh dlya resheniya mnozhestva specificheskih zadach v razlichnyh oblastyah nauki V SSSR rascvet elektronnyh analogovyh vychislitelnyh mashin s ih serijnym vypuskom prishyolsya na 1960 1970 e gody Princip dejstviyaPolskaya AVM ELWAT Nabornoe pole AVM ELWATElektronnyj analogovyj kompyuter postroennyj okolo 1953 goda kompaniej Boing v muzee MOHAIMOHAI vblizi Pri rabote analogovyj kompyuter imitiruet process vychisleniya pri etom harakteristiki predstavlyayushie cifrovye dannye v hode vremeni postoyanno menyayutsya Rezultatom raboty analogovogo kompyutera yavlyayutsya libo grafiki izobrazhyonnye na bumage ili na ekrane oscillografa libo elektricheskij signal kotoryj ispolzuetsya dlya kontrolya processa ili raboty mehanizma Eti kompyutery idealno prisposobleny dlya osushestvleniya avtomaticheskogo kontrolya nad proizvodstvennymi processami potomu chto oni momentalno reagiruyut na razlichnye izmeneniya vo vhodnyh dannyh Odnako obshaya skorost ih raboty nevysoka tak kak vychisleniya vo mnogom opirayutsya na perehodnye processy v reaktivnyh komponentah a takzhe ogranicheny chastotnoj polosoj i nagruzochnoj sposobnostyu operacionnyh usilitelej Takogo roda kompyutery shiroko ispolzovalis v nauchnyh issledovaniyah Naprimer v takih eksperimentah v kotoryh nedorogie elektricheskie ili mehanicheskie ustrojstva sposobny imitirovat izuchaemye situacii V ryade sluchaev s pomoshyu analogovyh kompyuterov vozmozhno reshat zadachi menshe zabotyas o tochnosti vychislenij chem pri napisanii programmy dlya cifrovoj EVM Naprimer dlya elektronnyh analogovyh kompyuterov bez problem realizuyutsya zadachi trebuyushie resheniya differencialnyh uravnenij integrirovaniya ili differencirovaniya Dlya kazhdoj iz etih operacij primenyayutsya specializirovannye shemy i uzly obychno s primeneniem operacionnyh usilitelej Takzhe integrirovanie legko realizuetsya i na gidravlicheskih analogovyh mashinah Bazovye elementy Sm takzhe Analogovyj funkcionalnyj blok Vse funkcionalnye bloki analogovyh vychislitelnyh mashin mozhno razdelit na ryad grupp linejnye vypolnyayut takie matematicheskie operacii kak integrirovanie summirovanie peremena znaka umnozhenie na konstantu nelinejnye funkcionalnye preobrazovateli sootvetstvuyut nelinejnoj zavisimosti funkcii ot neskolkih peremennyh logicheskie ustrojstva nepreryvnoj diskretnoj logiki relejnye pereklyuchayushie shemy Vmeste eti ustrojstva obrazuyut ustrojstvo parallelnoj logiki Universalnye AVM kak pravilo soderzhat v svoem sostave istochnik pitaniya kontrolno izmeritelnuyu apparaturu upravlyayushee ustrojstvo nabornoe pole bloki summirovaniya summator bloki integrirovaniya integrator bloki differencirovaniya differenciator mnozhitelno delitelnoe ustrojstvo bloki nelinejnosti funkcionalnyj preobrazovatel takzhe ispolzuyutsya potenciometr funkcionalnyj blok peremennyh koefficientov vychislitel indukcionnyj tahogeneratorShema masshtabnogo zvena on zhe invertor pri k 1 displaystyle k 1 masshtabnoe zveno analogovyj funkcionalnyj blok v AVM strukturnogo tipa v kotorom vyhodnaya velichina y t displaystyle y t i vhodnaya velichina x t displaystyle x t svyazany zavisimostyu y t kx t displaystyle y t kx t Primenyaetsya kogda v AVM pri realizacii strukturnoj shemy modeli neobhodimo proizvesti umnozhenie na postoyannyj koefficient k displaystyle k V kachestve zvena masshtabirovaniya mozhet primenyatsya blok summirovaniya v kotorom k1 1 displaystyle k 1 neq 1 i ki 0 i 2 n displaystyle k i 0 i 2 dots n a napryazhenie na vyhode opredelyaetsya zavisimostyu Ua R2R1Ue t k1Ue t k1 lt 0 displaystyle U a frac R 2 R 1 U e t k 1 U e t k 1 lt 0 Zapominayushee ustrojstvo Yomkostnye zapominayushie ustrojstva dinamicheskie zapominayushie ustrojstva osnovannaya na svojstve kondensatorov hranit podannoe na nego napryazhenie Yachejka yomkostnogo ZU formiruetsya na obychnom integratore s razlichnymi kommutatorami Inogda v integrator dlya umensheniya vremeni processa zapominaniya vvoditsya operacionnyj usilitel povtoritel Vremya hraneniya informacii v takih ustrojstvah ogranicheno Sm takzhe Ustrojstvo vyborki i hraneniya Delitel napryazheniya elektromehanicheskoe zapominayushee ustrojstvo v kotorom zapominaemym velichinam sootvetstvuyut ugly povorota reostatov Podobnye ustrojstva mogut neogranichennoe vremya hranit informaciyu Zapominayushaya para ustrojstvo formiruyushee zaderzhannuyu vo vremeni posledovatelnost vybrannyh urovnej vhodnogo signala V kachestve zapominayushej pary chasto primenyayut kaskadno soedinyonnye operacionnye usiliteli odin iz kotoryh rabotaet v rezhime otslezhivaniya vhodnogo signala a drugoj v rezhime hraneniya Zapominayushee ustrojstvo na ferritovyh serdechnikah osnovano na svojstve ferromagnetikov sohranyat namagnichennost Yachejki takih ZU vypolnyayutsya na ferritovyh serdechnikah libo na transflyuksorah i toroidalnyh serdechnikah Ispolzovanie transflyuksorov i toroidalnyh serdechnikov umenshaet pogreshnosti odnovremenno snizhaya bystrodejstvie Harakteristiki Dobrotnost AVM obobshyonnaya harakteristika analogovoj vychislitelnoj mashiny vychislyaemaya po formule d Emax EminEmin EmaxEmin displaystyle d E max E min over E min approx E max over E min gde Emax displaystyle E max maksimalno vozmozhnoe znachenie mashinnoj peremennoj Emin displaystyle E min nizhnij predel vozmozhnogo znacheniya mashinnoj peremennoj Predely kak pravilo opredelyayutsya eksperimentalno Chislovoe znachenie Emin displaystyle E min zavisit ot urovnya pomeh oshibok analogovyh funkcionalnyh blokov tochnosti primenyaemoj izmeritelnoj apparatury Dobrotnost moshnyh AVM prevyshaet d 103 displaystyle d 10 3 KlassifikaciyaAnalogovaya EVM Newmark 1960 goda vypuska Sostoit iz pyati blokov ispolzovalas dlya vychisleniya differencialnyh uravnenij Sejchas nahoditsya v Kembridzhskom tehnologicheskom muzee Vse AVM mozhno razdelit na dve osnovnyh gruppy Specializirovannye prednaznacheny dlya resheniya zadannogo uzkogo klassa zadach ili odnoj zadachi Universalnye prednaznacheny dlya resheniya shirokogo spektra zadach V zavisimosti ot tipa rabochego tela AVM mehanicheskaya Analogovaya vychislitelnaya mashina v kotoroj mashinnye peremennye vosproizvodyatsya mehanicheskimi peremesheniyami Pri reshenii zadach na AVM dannogo tipa neobhodimo krome masshtabirovaniya peremennyh proizvodit silovoj raschet konstrukcii i raschet mertvyh hodov Dostoinstvami mehanicheskih AVM yavlyayutsya vysokaya nadezhnost i obratimost pozvolyayushaya vosproizvodit pryamye i obratnye matematicheskie operacii Nedostatki AVM takogo tipa vysokaya stoimost slozhnost izgotovleniya bolshie gabarity i ves a takzhe nizkij koefficient effektivnosti ispolzovaniya otdelnyh vychislitelnyh blokov Mehanicheskie AVM primenyayut pri postroenii vysokonadezhnyh vychislitelnyh ustrojstv Obshee nazvanie potokovyh pnevmaticheskih i gidravlicheskih konstrukcij prednaznachennyh dlya vychislenij i t p zadach pnevmonika sm Strujnaya logika AVM pnevmaticheskaya Analogovaya vychislitelnaya mashina v kotoroj peremennye predstavleny v vide velichin davleniya vozduha gaza v razlichnyh tochkah specialno postroennoj seti Elementami takoj AVM yavlyayutsya drosseli yomkosti i membrany Drosseli igrayut rol soprotivlenij mogut byt postoyannymi peremennymi nelinejnymi i reguliruemymi Pnevmaticheskie yomkosti predstavlyayut soboj gluhie ili protochnye kamery davlenie v kotoryh vsledstvie szhimaemosti vozduha rastet po mere ih napolneniya Membrany ispolzuyutsya dlya preobrazovaniya davleniya vozduha V sostav pnevmaticheskoj AVM mogut vhodit usiliteli summatory integratory funkcionalnye preobrazovateli i mnozhitelnye ustrojstva kotorye soedinyayutsya mezhdu soboj pri pomoshi shtucerov i shlangov Pnevmaticheskie AVM ustupayut v bystrodejstvii elektronnym V srednem podvizhnye elementy takoj AVM imeyut vremya srabatyvaniya okolo desyatoj doli millisekundy sledovatelno oni mogut propuskat chastoty poryadka 10 kGc Takie AVM otlichayutsya znachitelnymi pogreshnostyami poetomu primenyayutsya tam gde nelzya primenyat drugie tipy vychislitelnyh mashin vo vzryvoopasnyh sredah v sredah s vysokimi temperaturami v avtomaticheskih sistemah himicheskogo proizvodstva Iz za nizkoj stoimosti i vysokoj nadezhnosti takie AVM takzhe primenyayut v metallurgii teploenergetike gazovoj promyshlennosti i t p V 1960 h godah razrabatyvalis dlya polucheniya sredstva diskretnyh vychislenij s vysokoj Byli razrabotany elementy vypolnyayushie osnovnye logicheskie operacii i elementy pamyati bez mehanicheskih podvizhnyh elementov Takie elementy ochen dolgovechny poskolku v nih prakticheski otsutstvuyut podvizhnye chasti i kak sledstvie nechemu lomatsya V sluchae zasoreniya kanalov logicheskie matricy legko razbirayutsya i promyvayutsya Rabotaet pnevmokompyuter ot promyshlennoj pnevmoseti Logicheskie matricy legko shtampuyutsya na termoplast avtomatah iz plastika Dlya osobyh sluchaev matrica mozhet byt izgotovlena iz tugoplavkoj keramiki otlita iz chuguna ili drugogo splava Sejchas pnevmokompyutery ispolzuyutsya v otraslyah promyshlennosti gde trebuetsya povyshennaya vibracionnaya stojkost rabotosposobnost v ochen shirokom diapazone temperatur ili trebuetsya upravlenie pnevmaticheskimi silovymi ustrojstvami V poslednem sluchae ustranyaetsya neobhodimost v preobrazovatelyah elektricheskogo signala v peremeshenie pozicioner Eto roboty i avtomatika rabotayushie v metallurgii v gornorudnoj promyshlennosti Izvestny sluchai upravleniya elementami aviacionnyh dvigatelej avtomatikoj raketnyh sistem silovymi privodami vertoletov i samoletov Sushestvuet takzhe celaya kategoriya proizvodstv agregatov i ustanovok gde primenenie elektrichestva dazhe samyh nizkih napryazhenij ochen nezhelatelno Eto himiya organicheskih soedinenij nefteperegonnye zavody podzemnaya dobycha uglya i rudy Oni shiroko ispolzuyut pnevmaticheskuyu avtomatiku Gidravlicheskie AVM Vneshnie izobrazheniyaTrehmernyj eksperimentalnyj gidrointegrator Lukyanova V S Lukyanov v 1934 godu predlozhil i v 1936 godu realizoval pervyj gidravlicheskij integrator ustrojstvo prednaznachennoe dlya resheniya differencialnyh uravnenij dejstvie kotorogo osnovano na protekanii vody V dalnejshem podobnye ustrojstva primenyalis v desyatkah organizacij i ispolzovalis do serediny 1980 h godov Pervye ekzemplyary byli skoree eksperimentalnymi byli sdelany iz zhesti i steklyannyh trubok i kazhdyj mog ispolzovatsya dlya resheniya tolko odnoj zadachi V 1941 godu Lukyanovym byl sozdan gidravlicheskij integrator modulnoj konstrukcii kotoryj pozvolyal sobrat mashinu dlya resheniya raznoobraznyh zadach V 1949 godu Uilyam Fillips sozdal gidravlicheskij kompyuter MONIAC orientirovannyj na modelirovanie finansovyh potokov V 1949 1955 godah v institute byl razrabotan integrator v vide standartnyh unificirovannyh blokov V 1955 godu na Ryazanskom zavode schetno analiticheskih mashin nachalsya serijnyj vypusk integratorov s zavodskoj markoj IGL integrator gidravlicheskij sistemy Lukyanova V nastoyashee vremya dva gidrointegratora Lukyanova hranyatsya v Politehnicheskom muzee Elektricheskie AVM AVM s nabornymi polyami Eto analogovye vychislitelnye mashiny v kotoryh peremennye predstavlyayutsya elektricheskim napryazheniem postoyannogo toka Poluchili shirokoe rasprostranenie v svyazi s vysokoj nadyozhnostyu bystrodejstviem udobstvom upravleniya i polucheniya rezultatov Kombinirovannye AVM Ne sleduet putat s Gibridnyj kompyuter Stranica instrukcii s opisaniem tochnogo analogovogo mehanizma pricelivaniya amerikanskogo bombovogo pricela Norden dlya bombardirovshikov vremen Vtoroj mirovoj vojnyAnalogovyj bombovyj pricel Norden v sboreUS Navy Mk III Torpedo Data Computer analogovyj kompyuter dlya upravleniya torpednym ognyom Ispolzovalsya na amerikanskih submarinah vo vremya Vtoroj mirovoj vojnyElektromehanicheskie AVM Primerom kombinirovannoj AVM mozhet sluzhit elektromehanicheskie AVM v kotoryh mashinnymi peremennymi yavlyayutsya mehanicheskie obychno ugol povorota i elektricheskie obychno napryazhenie velichiny Specificheskimi dlya dannogo tipa AVM yavlyayutsya vrashayushiesya transformatory i tahogeneratory AVM dannogo tipa menee nadyozhny chem mehanicheskie iz za nalichiya skolzyashih kontaktov Po konstruktivnym priznakam AVM matrichnogo tipa AVM matrichnogo tipa gruppovaya analogovaya mashina analogovaya mashina v kotoroj otdelnye prostejshie vychislitelnye bloki zhestko soedinyayutsya v odinakovye tipovye gruppy V osnovnom ispolzuetsya dlya modelirovaniya differencialnyh uravnenij Zadachu pri etom predvaritelno neobhodimo svesti k ravnosilnoj ej sisteme differencialnyh uravnenij pervogo poryadka Kazhdaya tipovaya gruppa vychislitelnyh elementov ispolzuetsya dlya modelirovaniya odnogo uravneniya AVM matrichnogo tipa nuzhdaetsya v opredelennom processe masshtabirovaniya pri kotorom znacheniya koefficientov odnogo stolbca matricy dolzhny imet odinakovyj poryadok Nabor zadach na takih AVM svoditsya k ustanovke koefficientov i nachalnyh uslovij Nedostatkom AVM etogo tipa yavlyaetsya nizkaya effektivnost ispolzovaniya otdelnyh blokov K etomu tipu AVM v osnovnom otnosyatsya mehanicheskie AVM AVM strukturnogo tipa Strukturnaya operacionnaya analogovaya mashina v kotoroj prostejshie vychislitelnye bloki soedinyayutsya mezhdu soboj v sootvetstvii s matematicheskimi operaciyami reshaemogo uravneniya Ispolzuyutsya dlya matematicheskogo modelirovaniya Po sposobu funkcionirovaniya Bystraya AVM AVM s periodizaciej s povtoreniem resheniya analogovaya vychislitelnaya mashina v kotoroj etapy resheniya zadach avtomaticheski povtoryayutsya s pomoshyu sistemy kommutacii Predel chastoty povtorenij opredelyaetsya chastotnymi harakteristikami reshayushih elementov Vychislitelnye elementy AVM odnokratnogo dejstviya operacionnye usiliteli funkcionalnye preobrazovateli i t p prigodny dlya ispolzovaniya v AVM s periodizaciej V takih AVM ispolzuyutsya integratory s maloj postoyannoj vremeni Ustrojstvo bystrodejstvuyushih AVM bolee slozhnoe chem u AVM odnokratnogo dejstviya tak kak ispolzuyutsya specialnye shemy dlya razryada kondensatorov v konce cikla i shemy dlya avtomaticheskogo vvoda nachalnyh znachenij v nachale kazhdogo vychislitelnogo cikla Samoe bolshee preimushestvo AVM takogo tipa vozmozhnost nablyudat izmenenie rezultata v zavisimosti ot parametrov v realnom vremeni Bystrodejstvuyushie AVM ispolzuyutsya dlya priblizitelnogo opredeleniya peredatochnoj funkcii fizicheskoj sistemy po semejstvu eyo perehodnyh harakteristik dlya resheniya kraevyh zadach vychisleniya integrala Fure i korrelyacionnogo analiza Medlennaya AVM Analogovaya vychislitelnaya mashina odnokratnogo dejstviya v kotoroj ispolzuyutsya integratory s otnositelno bolshimi postoyannymi vremeni Reshenie tipovyh zadach na takih AVM dlitsya ot neskolkih sekund do neskolkih minut Pri etom rezultat izmeneniya parametrov mozhet byt zafiksirovan tolko posle zaversheniya vseh vychislitelnyh ciklov Iterativnaya AVM Sm takzhe Iterator Analogovaya vychislitelnaya mashina osushestvlyayushaya process resheniya zadachi iteracionnym sposobom v techenie opredelennogo chisla iteracij Specifika takoj AVM pozvolyaet upravlyat hodom vychislenij v zadannye momenty vremeni Naprimer vozmozhno obrabatyvat znacheniya s vyhodov integratorov i peresylat informaciyu iz odnogo takta v drugoj v zavisimosti ot uslovij PrimenenieIndikator kulachkovogo analogovogo kompyutera Analogovye elektronnye kompyutery osnovyvayutsya na zadanii fizicheskih harakteristik ih sostavlyayushih Obychno eto delaetsya metodom vklyucheniya isklyucheniya nekotoryh elementov iz cepej kotorye soedinyayut eti elementy provodami i izmeneniem parametrov peremennyh soprotivlenij yomkostej i induktivnostej v cepyah Avtomobilnaya avtomaticheskaya transmissiya yavlyaetsya primerom gidromehanicheskogo analogovogo kompyutera v kotorom pri izmenenii vrashayushego momenta zhidkost v gidroprivode menyaet davlenie chto pozvolyaet poluchit neobhodimyj konechnyj koefficient peredachi Do poyavleniya moshnoj i nadyozhnoj cifrovoj apparatury analogovye vychisliteli shiroko primenyalis v aviacionnoj i raketnoj tehnike dlya operativnoj obrabotki razlichnoj informacii i posleduyushego formirovaniya signalov upravleniya v avtopilotah i razlichnyh bolee slozhnyh sistemah avtomaticheskogo upravleniya polyotom ili drugimi specializirovannymi processami Pomimo tehnicheskih primenenij avtomaticheskie transmissii muzykalnye sintezatory analogovye kompyutery ispolzuyutsya dlya resheniya specificheskih vychislitelnyh zadach prakticheskogo haraktera Naprimer kulachkovyj mehanicheskij analogovyj kompyuter izobrazhyonnyj na foto primenyalsya v parovozostroenii dlya approksimacii krivyh 4 poryadka s pomoshyu preobrazovanij Fure Mehanicheskie kompyutery ispolzovalis v pervyh kosmicheskih polyotah i vyvodili informaciyu s pomoshyu smesheniya indikatora poverhnostej S pervogo pilotiruemogo kosmicheskogo poleta do 2002 goda kazhdyj pilotiruemyj sovetskij i rossijskij kosmicheskij korabl iz serij Vostok Voshod i Soyuz byl osnashen kompyuterom Globus pokazyvayushim dvizhenie Zemli cherez smeshenie miniatyurnoj kopii zemnogo shara i dannye o shirote i dolgote Voennaya tehnika V voennoj tehnike istoricheski vyrabotalos eshyo odno nazvanie analogovyh vychislitelnyh ustrojstv dlya upravleniya ognyom artillerii vysotnogo bombometaniya i drugih voennyh zadach trebuyushih slozhnyh vychislenij eto schyotno reshayushij pribor Primerom mozhet sluzhit pribor upravleniya zenitnym ognyom Analogovaya tehnika interesna dlya voennyh dvumya chertami ona krajne bystra i v usloviyah pomeh rabotosposobnost mashiny vosstanovitsya kak tolko pomeha propadyot Sovremennaya tehnika Sejchas analogovye kompyutery ustupili svoyo mesto cifrovym tehnologiyam sistemam avtomatiki i obrabotki signalov na osnove nekotoryh mikroshem FPGA dlya smeshannyh cifrovyh i analogovyh signalov PredstaviteliPolskij elektronnyj analogovyj kompyuter AKAT 1 Sredi analogovyh vychislitelnyh ustrojstv mozhno vydelit FERMIAC Ispolzovanie FERMIAC FERMIAC analogovyj kompyuter izobretennyj fizikom Enriko Fermi v 1946 godu dlya pomoshi v ego issledovaniyah Ispolzovalsya metod Monte Karlo dlya modelirovaniya peremesheniya nejtronov v razlichnyh tipah yadernyh sistem Pri zadannom nachalnom raspredelenii nejtronov celyu modelirovaniya yavlyaetsya razrabotka mnogochislennyh genealogij nejtronov ili modelej povedeniya otdelnyh nejtronov vklyuchaya kazhdoe stolknovenie rasseyanie i delenie yadra Na kazhdom etape dlya prinyatiya reshenij o povedenii nejtronov ispolzovalis psevdosluchajnye chisla generiruemye nastrojkami barabanov dannogo ustrojstva Iterator Itera tor specializirovannaya AVM prednaznachennaya dlya resheniya linejnyh kraevyh zadach sistem linejnyh differencialnyh uravnenij Razrabotana v Institute kibernetiki AN USSR v 1962 godu Iterator reshaet kraevuyu zadachu iteracionnym sposobom Nyutona svodyashim eyo k resheniyu neskolkih differencialnyh uravnenij s zadannymi nachalnymi usloviyami Etot algoritm zaklyuchaetsya v opredelenii matricy pervyh proizvodnyh po komponentam vektora nachalnyh uslovij i avtomaticheskogo poiska resheniya kraevoj zadachi s ispolzovaniem etoj matricy Blagodarya primenennomu metodu shodimost iteracionnogo processa s zadannoj dopustimoj oshibkoj resheniya obespechivaetsya za tri chetyre iteracii Krome sistem differencialnyh uravnenij s postoyannymi i peremennymi koefficientami 2n go poryadka s linejnymi kraevymi usloviyami Iterator reshaet sistemy linejnyh algebraicheskih uravnenij n go poryadka s proizvolnoj matricej koefficientov Harakteristiki maksimalnyj poryadok reshaemoj sistemy differencialnyh uravnenij 8 maksimalnoe chislo tochek v intervale integrirovaniya vhodyashih v kraevye usloviya 3 maksimalnaya pogreshnost do 3 chislo operacionnyh usilitelej 21 potreblyaemaya moshnost 1kV A MN Semejstvo analogovyh vychislitelnyh mashin Nazvanie yavlyaetsya abbreviaturoj slov model nelinejnaya Byli prednaznacheny dlya resheniya zadach Koshi dlya obyknovennyh differencialnyh uravnenij Naibolee sovershennym predstavitelem mashin etogo ryada byla mashina AVM srednej moshnosti prednaznachennaya dlya resheniya metodami matematicheskogo modelirovaniya slozhnyh dinamicheskih sistem opisyvaemyh differencialnymi uravneniyami do desyatogo poryadka v sostave analogo cifrovogo vychislitelnogo kompleksa ili samostoyatelno Shema upravleniya pozvolyaet proizvodit odnovremenno i razdelennyj zapusk integratorov po gruppam odnokratnoe reshenie zadach i reshenie zadach s povtoreniem Dopustimo obedinenie do chetyryoh mashin MN 18 v edinyj kompleks Harakteristiki MN 18 kolichestvo operacionnyh usilitelej 50 maksimalnyj poryadok reshaemyh uravnenij 10 diapazon izmeneniya primenyaemyh velichin 50 V vremya integrirovaniya 1000 s potreblyaemaya moshnost 0 5 kV A Sm takzhe statyu MN 10 Biologicheskie analogiMozg cheloveka samoe moshnoe i effektivnoe analogovoe ustrojstvo iz sushestvuyushih I hotya peredacha nervnyh impulsov proishodit za schet diskretnyh signalov informaciya v nervnoj sisteme ne predstavlena v cifrovom vide Nejrokompyutery analogovye gibridnye kompyutery modeli realizovannye na cifrovyh EVM postroennye na elementah kotorye rabotayut analogichno kletkam mozga Sm takzheArifmometr Vychislitelnaya mashina SekstantPrimechaniyaArhivirovannaya kopiya neopr Data obrasheniya 8 dekabrya 2010 Arhivirovano 23 yanvarya 2010 goda 1674 god https polymus ru ru persons aleksey krylov Arhivnaya kopiya ot 26 maya 2021 na Wayback Machine ALEKSEJ KRYLOV Politehnicheskij muzej Obuchayushij film 1953 goda Fire Control Computers Kompyutery navedeniya ognya Chast 1 Arhivnaya kopiya ot 1 dekabrya 2011 na Wayback Machine angl Chast 2 Arhivnaya kopiya ot 7 yanvarya 2012 na Wayback Machine angl Istoriya vychislitelnoj tehniki neopr Data obrasheniya 16 oktyabrya 2023 Arhivirovano 8 dekabrya 2022 goda http www nsc ru win elbib data show page dhtml 77 87 Arhivnaya kopiya ot 3 sentyabrya 2021 na Wayback Machine Slovar terminov Novosibirskij gosudarstvennyj universitet Perceptrons neopr Data obrasheniya 8 dekabrya 2010 Arhivirovano 19 avgusta 2011 goda Slovar po kibernetike Pod red akademika V S Mihalevicha 2 e izd Kiev Glavnaya redakciya Ukrainskoj Sovetskoj Enciklopedii imeni M P Bazhana 1989 751 s S48 50 000 ekz ISBN 5 88500 008 5 Zalmanzon L A Teoriya elementov pnevmoniki M Nauka 1969 177 s Soloveva O V Gidrogeneratory V S Lukyanova neopr Politehnicheskij muzej Arhivirovano 28 marta 2012 goda Soloveva O Vodyanye vychislitelnye mashiny Nauka i Zhizn Zhurnal M 2000 4 Arhivirovano 22 oktyabrya 2015 goda Kompyutery po vidu rabochej sredy neopr Data obrasheniya 3 sentyabrya 2021 Arhivirovano 3 sentyabrya 2021 goda Gorban A N Nejrokompyuter ili Analogovyj renessans Arhivnaya kopiya ot 12 maya 2013 na Wayback Machine Mir PK 1994 10 126 130 SsylkiMediafajly na Vikisklade Analogovyj kompyuter Arhivnaya kopiya ot 7 aprelya 2008 na Wayback Machine Tipy kompyuterov Kompyuternyj muzej Arhivnaya kopiya ot 20 fevralya 2008 na Wayback Machine Analogovaya vychislitelnaya mashina Arhivnaya kopiya ot 22 sentyabrya 2020 na Wayback Machine Zhdat li vozvrasheniya analogovyh kompyuterov nauchno populyarnyj film chast 1 chast 2





