СУЭБ ИВТ СО РАН


А.М.Федотов

Словарные статьи в коллекции: (public_cat = Thesaurus of Information Technology: Dictionary Articles )

Компьютер аналоговый

Синонимы: Компьютер аналоговый; АВМ; аналоговая вычислительная машина; Аналоговый компьютер;

Аналоговый компьютер (analog computer) - вычислительная машина , воспринимающая, обрабатывающая и порождающая Аналоговые данные. Термин Аналоговый применяется к физическим величинам или Данным , изменяющимся непрерывно, а также к Процессам и Функциональным блокам, использующим такие данные (ISO/IEC 2382/1-93 ).

Аналоговый компьютер - (аналоговая вычислительная машина, АВМ) выполняет вычисления с величинами, представленными физическими единицами, принцип действия которой основан аналогии в математическом или физическом описании процессов. Например, в механических аналоговых компьютерах числа представляются количеством поворотов шестеренок механизма. В электрических аналоговых машинах для представления чисел используются различия в напряжении.

Применяя методы математического моделирования для решения различных практических задач, нередко оказывается, что различные по своей физической природе процессы нередко описываются одинаковыми математическими уравнениями. Так, например, задачи из области гидродинамики, связанные с обтеканием тел потоком жидкости, решаются аналогично термодинамическим задачам, описывающим процесс распространения тепла в различных нагреваемых материалах, а также процессам распространения тока в электролитах.

Ключевым словом здесь является "аналогично".

Таким образом, АВМ - это вычислительное устройство для воспроизведения (моделирования) определенных зависимостей (соотношений) между непрерывно изменяющимися физическими величинами (машинными переменными) – аналогами соответствующих исходных переменных решаемой задачи.

В зависимости от принципов моделирования и устройства АВМ их можно разбить на следующие классы:

Ссылаясь на работы Ж.Фурье  и Л.Больцмана , А.Н.Крылов напомнил, что единство законов природы выражается в том, что разные явления описываются одними и теми же дифференциальными уравнениями, и, найдя решения уравнений, мы сразу решаем задачи для целого ряда наук. Тот факт, что различные физические явления описываются одинаковыми математическими уравнениями, отмечался многими учеными: Больцманом, Гексли  и др. А. Н. Крылов сформулировал это явление достаточно точно, но не дал заключения о возможности создания на его основе вычислительной машины. Такой вывод сделал другой русский академик Н.Н.Павловский  в 1918 году.

Особенности представления исходных величин и построения отдельных решающих элементов в значительной мере предопределяют сравнительно большую скорость работы АВМ, простоту программирования и набора задач, ограничивая, однако, область применения и точность получаемого результата. АВМ отличается также малой универсальностью (алгоритмическая ограниченность) — при переходе от решения задач одного класса к другому требуется изменять структуру машины и число решающих элементов.

Историческая справка

1904 год, российский ученый академик А. Н. Крылов изобрел первую механическую вычислительную машину, решающую дифференциальные уравнения (применялась при проектировании кораблей).

1912 год — создана машина для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений по проекту А. Н. Крылова.

В 1919 году Н.Н.Павловский создал метод исследования природных явлений при помощи аналого–математического моделирования и дал ему полное теоретическое обоснование.

1930 год — Ванневар Буш (США) создал механическую интегрирующую машину (дифференциальный анализатор), применяющийся при расчёте траектории стрельбы корабельных орудий. (в 1942 году — создана её электромеханическая версия).

В 1935 русский инженер Н. Минорский предложил идею электродинамического аналога. В том же году налажен выпуск первой советской электродинамической счётно-аналитической машины САМ (модель Т-1). Разработаны механический интегратор и электрический расчётный стол для определения стационарных режимов энергетических систем.

1939 год, И.С.Брук строит аналоговую машину - механический интегратор (дифференциальный анализатор), позволяющую решать дифференциальные уравнения до 6-го порядка, 1947 год - 20-го порядка.

В 1940-х гг. была начата разработка электромеханического ПУАЗО на переменном токе и первых электронных ламповых интеграторов (Л. И. Гутенмахер ). Работы, проведённые под руководством Гутенмахера (1945—46), привели к созданию первых электронных аналоговых машин с повторением решения.

В 1945 году С.А. Лебедев создал первую электронную аналоговую вычислительную машину для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений, которые часто встречаются в задачах, связанных с энергетикой.

Ключевые термины, связанные с термином : "Компьютер аналоговый":

  1. Антикитерский механизм [ru]
  2. Астролябия [ru]
  3. Вычислительная техника [ru]
  4. Гидроинтегратор [ru]
  5. Дифференциальный анализатор [ru]
  6. Интегратор [ru]
  7. Интеграф [ru]
  8. Квантовый компьютер [ru]
  9. Компьютер [ru]
  10. Логарифмическая линейка [ru]
  11. Логическая машина [ru]
  12. Нейрокомпьютер [ru]
  13. Палочки Непера [ru]
  14. Пантограф [ru]
  15. планиметр [ru]
  16. ЭВМ [ru]
  17. Электронная вычислительная машина [ru]

Литература

Основная

  1. Планиметр (история создания)

Дополнительная

  1. Stefan Drechsler and Barbara Haeberlin, Cones, Disks, Wheels and Spheres for Area and Integration from Bavaria to Boston and beyond // Preprint from Cambridge, MA, September 2011. - 51 p.
  2. Алексей Николаевич Крылов // Люди rрусской науки: Очерки о выдающихся деятелях естествознания и техники / Под rред. С.И. Вавилова ред.-сост. И. В. Кузнецов. — М. Л.: Гос. изд-во техн.-теоретической лит-ры. — 1948 г. - 1195 с.
  3. Брук И.С. Машина для интегрирования дифференциальных уравнений // [отв. ред. акад. Г.М. Кржижановский] / Изд-во АН СССР, Москва ; Ленинград, 1941, - с. 41.
  4. Лебеденко Е. Аналоговые вычислители: жизнь до и во время эпохи Цифры // http://www.computerra.ru/vision/668463/

Факультативная

  1. Aspray W., Computing Before Computers / Iowa State University Press. - 1990. - P. 266.

Ссылка на персон:

  1. Абданк-Абаканович Бруно
  2. Амслер Якоб
  3. Биссакар Роберт
  4. Брук Исаак Семёнович
  5. Буш Вэннивер
  6. Гексли Томас Генри
  7. Гоннелла Тито
  8. Зарубин Павел Алексеевич
  9. Корсаков Семён Николаевич
  10. Крылов Алексей Николаевич
  11. Лебедев Сергей Алексеевич
  12. Лукьянов Владимир Сергеевич
  13. Максвелл Джеймс Клерк
  14. Отред Уильям
  15. Павловский Николай Николаевич
  16. Патридж Сет
  17. Томсон Джеймс
  18. Томсон, лорд Кельвин Уильям
Ключевые термины статьи:  Компьютер;   ЭВМ;   нейрокомпьютер;   анализатор;   Квантовый компьютер;
Контекстный поиск: Задайте образец для поиска:
    

|Список терминов| |Терминдер тізімі| |Directory of Terms|
© 2013-2018, Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, Астана
© 2007-2018, Новосибирский государственный университет, Новосибирск
© 1998-2018, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1998-2018, Федотов А.М.
[FIT]
ФИТ НГУ       НГУ
ЕНУ им.Гумилева
ИВТ СО РАН
    Дата последней модификации: 28.02.2015