מחשב אנלוגי לעומת דיגיטלי
מחשב הוא התקן שניתן לתכנת לביצוע קבוצה סופית של הוראות בתחומים אריתמטיים או לוגיים. מחשבים פועלים על ידי ביצוע ברצף של ההוראות, וניתן לשנות את ההוראות הללו בעת הצורך, מה שמעניק למחשב יכולת לפתור בעיות כלליות בטבע ולא בעיה ספציפית.
מחשבים יכולים לפעול על בסיס עקרונות ורכיבים מכניים או חשמליים. בדרך כלל למחשב יש יחידת עיבוד לביצוע פעולות לוגיות או אריתמטיות וזיכרון לאחסון ההוראות.
עוד על מחשבים אנלוגיים
במחשב אנלוגי, מאפיין פיזי המשתנה ללא הרף משמש למודל של הבעיה שיש לפתור. הפיתוח של מחשבים אנלוגיים נמשך אלף שנים אחורה בהיסטוריה האנושית. המחשב האנלוגי העתיק ביותר הידוע לאדם הוא מכונת Antikythera שהיא מכשיר המשמש למדידת מיקומים אסטרונומיים ומתוארך ל-100 לפני הספירה. אסטרולבים וחוקי שקופיות הם גם דוגמאות למחשבים אנלוגיים.
המחשבים האנלוגיים הגיעו לשיא שלהם במהלך סוף המאה ה-18 ותחילת המאה ה-19, שם המהפכה הטכנולוגית שימשה השראה למכשירי מחשוב אנלוגיים רבים. במלחמת העולם השנייה, המחשבים האנלוגיים החדשים שימשו להצפנה וסיוע בירי.
המחשבים האנלוגיים המופעלים חשמלית משתמשים בעוצמה של אותות חשמליים רציפים כמו מתח, זרם ותדירות האותות עבור הפעולות ומורכבים ממעגלים הבנויים עם מגברים תפעוליים, נגד קבלים ומחוללי פונקציות קבועות. מעגלים אלו ביצעו סיכום, אינטגרציה ביחס לזמן, היפוך, כפל, אקספוננציציה, לוגריתמים וחלוקה כפעולה מתמטית בסיסית כדי להפיק תוצאות מסדר גבוה יותר כפלט.
גם היום משתמשים במחשבים האנלוגיים, אבל למשימה הרבה יותר פשוטה, בעיקר בשל גורמי העלות.
עוד על מחשבים דיגיטליים
מחשבים דיגיטליים פועלים באמצעות אותות חשמליים נפרדים ולא באותות חשמליים מתמשכים והפכו לצורת המחשבים השולטת ביותר כיום בגלל הרבגוניות והעוצמה שלהם. המחשבים הדיגיטליים האלקטרוניים הראשונים פותחו בתחילת שנות ה-40, בבריטניה ובארצות הברית. אלה היו מכונות גדולות שצרכו כמויות גדולות של חשמל ולפיכך יקרות, ולמחשבים מכניים היה יתרון על פני מחשבים דיגיטליים.
כשהמחשבים הקטנים יותר נבנו, המכונות תוכננו למשימות ספציפיות, ומכאן שחסרה להם הרבגוניות. עם התקדמות טכנולוגיית המוליכים למחצה, אבני הבניין של המחשבים הגדולים הוחלפו במכשירים קטנים פחות צורכים חשמל ומחשבים דיגיטליים התקדמו במהירות משם והלאה.
מחשבים דיגיטליים מודרניים בנויים באמצעות מעגלים משולבים, המאכלסים מיליארדי רכיבים בקנה מידה של ננו מטר בחתיכת סיליקון קטנה שאינה גדולה מתמונה ממוזערת, אך עם עוצמת החישוב של כמה אלפי מחשבים שנבנו בתחילת המאה ה-20. לכן, משתמשים במחשבים דיגיטליים לכל ההיבטים המתקדמים של פתרון בעיות או מחשוב.
מה ההבדל בין מחשבים אנלוגיים למחשבים דיגיטליים?
• מחשבים אנלוגיים עובדים על מדידה של תכונה פיזית רציפה ולכן הפעולה היא רוב הזמן ליניארית ורציפה, בעוד מחשבים דיגיטליים משתמשים באותות חשמליים נפרדים עם שני מצבים אפשריים.
• ייתכן שלמחשב אנלוגי אין זיכרון כלל, בעוד שמחשבים דיגיטליים בהחלט דורשים זיכרון לצורך פעולתו.
• מחשבים אנלוגיים פועלים איטיים יותר מהמחשבים הדיגיטליים.
• מחשבים אנלוגיים מספקים תוצאות חישוב מדויקות בעוד שהמחשבים הדיגיטליים מאבדים את הדיוק בפעולות עקב האופי הבדיד של האותות.
• מחשבים אנלוגיים מיועדים למטרה יחידה ספציפית, בעוד מחשבים דיגיטליים מיועדים למטרות כלליות.
