Problemas asociados con las computadoras analógicas

En los últimos años de la Segunda Guerra Mundial, existían múltiples opciones para los dispositivos de computación. En esa época, los científicos utilizaron ambos equipos digitales y analógicas, con énfasis en los dispositivos analógicos. Los dispositivos analógicos descartaron la década posterior a la guerra debido a su utilidad en comparación con sus contrapartes digitales. computadoras personales digitales (como la que está en su escritorio) dominan nuestro mundo moderno debido a los problemas asociados con las computadoras analógicas.

¿Qué es un ordenador analógico?

Un ordenador analógico es un dispositivo que los modelos de soluciones a los problemas. A diferencia de la computadora digital moderna, los dispositivos analógicos se basan en un fenómeno físico medido a "calcular" la respuesta. Uno de los dispositivos analógicos más simple, una regla de cálculo, utiliza un deslizamiento métrica para convertir entre los valores iniciales y sus equivalentes calculados, mientras que los dispositivos más complejos utilizan resortes, engranajes, tubos neumáticos u otros elementos físicos. computadoras analógicas eléctricas utilizan condensadores y resistencias para modelar un proceso físico mediante corriente eléctrica y amplificadores para escalar los valores.

El problema del ruido del piso

Cuando se mide o modelo algún problema al utilizar componentes físicos, numerosos elementos pueden crear un ruido de fondo. Por ejemplo, si está midiendo vibraciones con un sismógrafo, las vibraciones ambientales de los coches que pasan y las operaciones industriales limitarán la eficacia del dispositivo. Las fuentes externas no son los únicos lugares para generar interferencias. Simplemente el funcionamiento de un ordenador analógico puede dar lugar a una serie de posibles ruidos de nivel de fondo. La combinación de todas estas fuentes de ruido crea un efecto llamado un piso de ruido. Por debajo de ese umbral, el equipo analógico puede hacer que no hay mediciones significativas.

Problemas coeficiente de temperatura

Dado que los ordenadores analógicos menudo se basan en elementos físicos de medición y de cálculo, que son particularmente susceptibles a cambios de temperatura. El calor de un resorte, por ejemplo, puede alterar la forma en que se expande y contrae. Incluso los componentes eléctricos funcionan de manera diferente en diferentes situaciones de temperatura. A menos que controla el ordenador analógico en las mismas condiciones térmicas cada vez, puede producir resultados radicalmente diferentes o disminución de la precisión, asumiendo que puede funcionar en absoluto.

Otros problemas

Los ordenadores analógicos están acosados ​​por una serie de otros problemas que limitan su eficacia. Por ejemplo, los efectos combinados de temperatura y ruido crean una gama limitada de operación. Los programadores deben compensar mediante la adaptación de sus entradas para dar cabida a estos límites de los rangos. Además, como las computadoras analógicas utilizan elementos más diminutos, los efectos de la temperatura y otros límites son exagerados, creando lo que se llama un efecto parasitaria. Además, las computadoras analógicas funcionan de una manera que hace que sea casi imposible el uso de los números irracionales como pi de una manera significativa.