Vergleich: Analoge Computer kontra digitale Computer | eHow Deutschland

11. August 2014 | Von | Kategorie: Computer, Lernfeld 4

Vergleich: Analoge Computer kontra digitale Computer

Geschrieben von Edwin Thomas | Übersetzt von Robin Resch

Die analoge Datenverarbeitung ist die älteste Form der Datenverarbeitung, die Endeckung primitiver analoger Computer datiert bis 100 v. Chr. zurück. Die moderne digitale Datenverarbeitung hat die analoge Datenverarbeitung komplett verdrängt, so wird es zumindest öffentlich gesehen; zum größten Teil stimmt dies auch, jedoch nicht nur aus reiner Überlegenheit der digitalen Datenverarbeitung. Elektrisch-analoge Datenverarbeitung ist tatsächlich besser für bestimmte, sehr spezielle Anwendungen und wird heutzutage weiter erforscht.

Was ist analog?

Analoge Computer verwenden kontinuierliche, physikalische Eigenschaften für Berechnungen. Ein analoges Magnetband manipuliert zum Beispiel den Magnetismus, um einen Ton aufzunehmen. Der magnetische Aufdruck auf dem Band ist ein direktes Analog des Klangs und wird durch das Abspielgerät immer wieder gelesen. Ein analoger Computer nutzt die physikalischen Eigenschaften in der gleichen Weise. Es wurden analoge Computer gebaut, die mechanische, hydraulische, elektrische und optische Prinzipien nutzten.

Elektrisch-analoge Computer

Ein elektrisch-analoger Computer unterscheidet sich von einem digitalen darin, wie er den Strom nutzt. Digitale Computer verwenden Strom, um einen Binärcode zu kreieren, während ein elektrisch-analoger Computer die Eigenschaften der Elektrizität verwendet, um die mechanischen Eigenschaften des bisherigen analogen Computerdesigns zu ersetzen. Zum Beispiel ist die Spannung dem Wasserdruck ähnlich und verstärkt den gesamten Wasserfluss, so dass diese Eigenschaften benutzt werden können, um eine hydraulische Vorgabe in eine elektronische umzuwandeln. Ein einfach zu verstehendes Beispiel ist der Unterschied, wie Daten auf eine CD oder eine Vinyl-Schallplatte codiert werden. Die CD ist digital codiert mit einem Muster, das einen binären Code simuliert, der von einem Laser gelesen und in nützliche Daten konvertiert wird. Die Schallplatte ist ein direktes Analog der Daten an sich.

Stärken eines analogen Computers

Da analoge Computer nicht binär codieren und decodieren müssen und stattdessen die physikalischen Eigenschaften des Stroms direkt nutzen, geschehen die Aufgaben, die sie ausführen können, mit einem bemerkenswerten Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit und sie sind daher dramatisch schneller als das, was auch die leistungsfähigsten Supercomputer zu leisten in der Lage sind. Berechnungen, die sehr schwierig für einen digitalen Computer sind, können dank einem elektrischen Analogrechner mit großer Geschwindigkeit durchgeführt werden.

Schwächen von analogen Computern

Die Probleme mit analogen Computern stammen vom gleichen elektrischen Phänomen, auf dem der Computer basiert. So wie ein digitaler Computer langsamer ist, weil er in und aus Binärcodes alles erarbeiten muss, unterliegen analoge Computer elektrischen Problemen und Einschränkungen, wie das Grundrauschen der Signale, die Endlichkeit der Elektronenladung, mikroelektronische parasitäre Effekte, Temperaturprobleme und Unlinearität. Es ist am Einfachsten, den elektrisch- analogen Computer als eine Verbesserung der bisherigen analogen Formen anzusehen, der aber noch immer unter analogen Problemen der hydraulischen und mechanischen Berechnungen leidet.

Analoge Computer heute

Während das digitale Modell heutzutage ganz klar das Computerwesen dominiert, bleibt das analoge eine Forschungskuriosität, weil es in der Theorie bei bestimmten Aufgaben viel schneller ist. Sowohl die Indiana University als auch die Harvard University forschen weiterhin mit analogen Computeranwendungen.

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