Analoginen vs. digitaalinen tietokone
Tietokone on laite, joka voidaan ohjelmoida suorittamaan rajallinen joukko käskyjä aritmeettisissa tai loogisissa toimialueissa. Tietokoneet toimivat suorittamalla ohjeet peräkkäin, ja näitä ohjeita voidaan tarvittaessa muuttaa antamalla tietokoneelle kyky ratkaista luonteeltaan yleisiä ongelmia erityisten ongelmien sijaan.
Tietokoneet voivat toimia mekaanisten tai sähköisten periaatteiden ja komponenttien perusteella. Yleensä tietokoneessa on prosessointiyksikkö loogisten tai aritmeettisten operaatioiden suorittamiseksi ja muisti ohjeiden tallentamiseksi.
Lisätietoja analogisista tietokoneista
Analogisessa tietokoneessa ratkaisun ongelman mallintamiseen käytetään jatkuvasti vaihtelevaa fyysistä ominaisuutta. Analogisten tietokoneiden kehitys juontaa tuhat vuotta takaisin ihmiskunnan historiaan. Vanhin ihmisen tiedossa oleva analoginen tietokone on Antikythera-kone, joka on tähtitieteellisten sijaintien mittaamiseen käytetty laite ja jonka päivämäärä on 100 eKr. Astrolabit ja diasäännöt ovat myös esimerkkejä analogisista tietokoneista.
Analogiset tietokoneet saavuttivat huippunsa 1700-luvun lopulla ja 1800-luvun alussa, jolloin teknologinen vallankumous inspiroi monia analogisia tietokonelaitteita. Toisessa maailmansodassa uusia analogisia tietokoneita käytettiin salaukseen ja ampuma-aseisiin.
Sähkökäyttöiset analogiset tietokoneet käyttävät jatkuvien sähköisten signaalien, kuten jännitteen, virran ja signaalitaajuuden, suuruutta operaatioihin ja koostuvat piiristä, jotka on rakennettu operatiivisilla vahvistimilla, kondensaattorivastuksilla ja kiinteiden toimintojen generaattoreilla. Nämä piirit suorittivat yhteenlaskemisen, integroinnin ajallisesti, kääntämisen, kertomisen, eksponentoinnin, logaritmit ja jaon matemaattisena perustoimintana korkeamman asteen tulosten tuottamiseksi lähtöön.
Vielä nykyäänkin käytetään analogisia tietokoneita, mutta paljon yksinkertaisempiin tehtäviin pääasiassa kustannustekijöiden vuoksi.
Lisätietoja digitaalisista tietokoneista
Digitaaliset tietokoneet toimivat erillisillä sähköisillä signaaleilla jatkuvien sähköisten signaalien sijasta, ja niistä on tullut nykyään yleisin tietokoneiden muoto monipuolisuuden ja tehonsa vuoksi. Ensimmäiset elektroniset digitaaliset tietokoneet kehitettiin 1940-luvun alussa Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja Yhdysvalloissa. Ne olivat suuria koneita, jotka kuluttivat suuria määriä sähköä ja siten kalliita, ja mekaanisilla tietokoneilla oli etu verrattuna digitaalisiin tietokoneisiin.
Kun pienemmät tietokoneet rakennettiin, koneet suunniteltiin tiettyjä tehtäviä varten, joten niistä puuttui monipuolisuus. Puolijohdetekniikan kehittyessä suurten tietokoneiden rakennusosat korvattiin pienillä vähemmän virtaa kuluttavilla laitteilla, ja digitaaliset tietokoneet etenivät sieltä eteenpäin.
Nykyaikaiset digitaaliset tietokoneet rakennetaan integroiduilla piireillä, joihin on sijoitettu miljardeja nanometrin mittakaavan komponentteja pienessä piikappaleessa, joka ei ole suurempi kuin pikkukuva, mutta monien tuhansien 1900-luvun alussa rakennettujen tietokoneiden laskentateholla. Siksi digitaalisia tietokoneita käytetään kaikkiin ongelmanratkaisun tai laskennan edistyneisiin näkökohtiin.
Mitä eroa on analogisilla tietokoneilla ja digitaalisilla tietokoneilla?
• Analogiset tietokoneet työskentelevät jatkuvien fyysisten ominaisuuksien mittaamiseksi, joten toiminta on suurimmaksi osaksi lineaarista ja jatkuvaa, kun taas digitaaliset tietokoneet käyttävät erillisiä sähköisiä signaaleja, joilla on kaksi mahdollista tilaa.
• Analogisessa tietokoneessa ei ehkä ole lainkaan muistia, kun taas digitaaliset tietokoneet tarvitsevat ehdottomasti muistia toimiakseen.
• Analogiset tietokoneet toimivat hitaammin kuin digitaaliset tietokoneet.
• Analogiset tietokoneet tarjoavat tarkat laskentatulokset, kun taas digitaaliset tietokoneet menettävät toimintojen tarkkuuden signaalien erillisen luonteen vuoksi.
• Analogiset tietokoneet on suunniteltu tiettyihin yksittäisiin tarkoituksiin, kun taas digitaaliset tietokoneet on suunniteltu yleisiin tarkoituksiin.
