Ordenagailu analogiko

Ordenagailu analogiko edo konputagailu analogiko esaten zaio ebatzi beharreko problema modelatzeko gailu elektroniko edo mekanikoak erabiltzen dituen ordenagailu-motari, emaitza osatzen duten balioak adierazteko kantitate fisikoko irudikapen-mota bat erabiltzen duena.
Modelatzeko, matematikoki, hainbat eremutan gertatzen diren egoera batzuen analogia erabiltzen da. Adibidez, mekanikan mugimendu oszlilakorren artean dagoena eta elektrizitatean korronte alternoen analisiaren artean dagoena. Bi planteamendu horiek ekuazio diferentzialen bidez aztertzen dira, eta ebazpen egokia ematen duen ereduren bat planteatzen da.
Gailu hauek konputagailu digitalekin kontrajarrita erabiltzen dira, non fenomeno fisiko edo mekanikoak egoera finituko makina bat eraikitzeko erabiltzen diren. Makina hau, instrukzio edo agindu izeneko elementuak modelatzeko erabiltzen da, eta, programa baten bidez (agindu-sorta), ebatzi nahi den problemaren ebazpena kalkula daiteke. Konputagailu hibridoak izeneko bitarteko ekipo batean ordenagailu digital bat erabiltzen da gailu analogiko erantsietara sartu eta irteten diren seinaleak kontrolatzeko eta antolatzeko. Adibidez, gailu analogikoak iterazioetarako hasierako balioak sortzeko erabil daitezke. Hala, abakoa ordenagailu digitala litzateke, eta kalkulu-araua, berriz, ordenagailu analogikoa.

Konputagailu analogiko idealek zenbaki errealekin lan egiten dute eta diferentzialak dira; konputagailu digitalak, berriz, zenbaki konputagarrietara mugatzen dira eta aljebraikoak dira. Horrek esan nahi du konputagailu analogikoek informazioaren dimentsio-tasa dutela (ikus informazioaren teoria), edo konputagailu digitalek duten domeinu informatikoko potentziala baino handiagoa dutela (ikus Gödel-en ez-osotasunaren teorema). Horrek, teorian, ordenagailu analogikoei konputagailu digitalekin ebatzi ezin diren problemak ebazteko aukera ematen die.

 Konputagailu analogiko elektronikoak 
Informatikaren teorialariek ordenagailu erreal izena ere erabiltzen dute ordenagailu analogikoaren sinonimo gisa; izan ere, horrelako makinek magnitude fisikoak erabiltzen dituzte balioak adierazteko, eta zenbaki erreal gisa jokatzen dute, eta ez zenbaki arrunt gisa (kopuru diskretuak eta ez-jarraituak adierazteko aukera ematen dutenak).

Osagai mekaniko linealen, hala nola, malguki eta motelgailu hidraulikoen arteko antzekotasuna. Hala ere, sistema horien arteko aldeak baliagarria egiten du ordenagailu analogikoa. Sinplea den masa-malguki sistema aintzat hartuta, sistema fisikoa eraikitzeak malgukiak eta masak erostea ekarriko luke. Hau da, batak besteari eutsi eta ainguraketa egokia egin beharko litzateke, sarrera-gama egokia duen proba-ekipoa bildu eta, azkenik, neurriak hartu. 

Baliokide elektrikoa anplifikadore operazional batzuekin (Op amps) eta osagai lineal pasibo batzuekin eraiki daiteke; neurri guztiak zuzenean har daitezke osziloskopio batekin.  Zirkuituan, malgukiaren masa (simulatua) alda daiteke potentziometro bat doituz. Sistema elektrikoa sistema fisikoaren analogia bat da, hortik bere izena, baina, eraikitzeko kostu txikiagoa du, seguruagoa da eta aldatzeko errazagoa. Halaber, zirkuitu elektroniko batek simulatzen den sistema baino maiztasun altuagoetan ere jardun dezake. Horri esker, simulazioak denbora errealean baino azkarrago funtziona dezake eta emaitza azkarragoak eskaintzen ditu.

Analogia mekaniko-elektrikoaren desabantaila da elektronika heinaren arabera alda daitezkeen aldagaiak mugatzen dutela. Horri hein dinamikoa deitzen zaio. Zarata-mailek ere mugatzen dute. 

Zirkuitu elektriko horiek beste simulazio batzuk ere erraz egin ditzakete. Adibidez, tentsioak uraren presioa simulatu dezake, eta ampereek uraren korrontea simulatu dezakete metro kubiko segundoko.

Sistema digital batek tentsio elektrikoaren maila diskretuak erabiltzen ditu sinboloen kodeak irudikatzeko. Sinbolo horien manipulazioa ordenagailu digitalaren eragiketa-metodoa da.  Ordenagailu analogiko elektronikoak uhin-formen kantitate fisikoak manipulatzen ditu (tentsioa eta korrontea). Ordenagailu analogoaren irakurketaren doitasuna erabilitako irakurgailuaren zehaztasunak mugatzen du, normalean hiru edo lau digitu esanguratsu. Konputagailu digitalaren doitasuna ia infinitua da (normalean, zehaztasuneko 15 digitu), baina haren emaitzaren zehaztasuna denborak bakarrik mugatzen du. Konputagailu digital batek digitu asko kalkula ditzake paraleloan, edo digitu kopuru bera lor dezake denbora-sekuentziako kalkulua eginez.

 Kanpo estekak 

Kategoria:Konputagailu motak
Kategoria:Informatikaren historia