De hybride computers Het zijn apparaten die eigenaardigheden vertonen van analoge en digitale machines. Het digitale apparaat wordt gebruikt om logisch-rekenkundige bewerkingen te besturen en op te lossen, terwijl het analoge apparaat wordt gebruikt als oplosser van differentiaalvergelijkingen..
In het algemeen wordt een benaderde oplossing van complexe vergelijkingen verkregen met behulp van iteratieve numerieke methoden, die een groot aantal iteraties vereisen, afhankelijk van hoe goed de initiële "seed" van de uiteindelijke waarde is en hoeveel precisie gewenst is..
Analoge apparatuur is doorgaans verbazingwekkend snel, omdat het enorm gecompliceerde vergelijkingen kan oplossen met de snelheid waarmee het signaal door het circuit reist, wat een respectabel deel is van de lichtsnelheid..
De precisie van analoge computers is echter niet goed, aangezien deze beperkt is tot drie of maximaal vier cijfers..
Aan de andere kant wordt digitale apparatuur zo vervaardigd dat de oplossing van de vergelijkingen met bijna exacte precisie wordt gebracht, hoewel veel langzamer in vergelijking met analoge computers..
Voor veel real-time bewerkingen zijn deze digitale berekeningen dus te traag om bruikbaar te zijn, maar de precisie van een analoge computer is evenmin voldoende. Vandaar het belang van hybride computers.
Artikel index
Deze computers zijn gebaseerd op een computersysteem dat analoge apparaten koppelt aan digitale apparaten.
Doorgaans voeren de analoge componenten van de computer complexe wiskundige berekeningen uit. De digitale componenten zijn verantwoordelijk voor zowel de logische als rekenkundige bewerkingen, en worden ook gebruikt om het systeem te besturen.
In het geval van een supercomputer komt dit overeen met een combinatie van machines die digitale en analoge signalen kunnen verwerken. Een hybride computer biedt een geschikte methode om zeer complexe simulaties uit te voeren.
Door dit type embedded computer te creëren, zijn de voordelen van zowel analoog als digitaal computergebruik direct beschikbaar..
Een hybride computer is razendsnel als het gaat om het oplossen van vergelijkingen, ook al zijn de berekeningen immens complex. Dit is zo dankzij de aanwezigheid van essentiële analoge componenten in het ontwerp van de apparatuur.
Daarom kan de hybride computer vergelijkingen oplossen met hetzelfde vermogen als een analoge machine. Bovendien dienen de digitale elementen om een van de belangrijkste nadelen van een volledig analoog apparaat uit te sluiten..
In vergelijkende termen is het precisiebereik bij een analoge computer beperkt, terwijl de precisie bij een digitale computer veel hoger is..
Met de integratie van de elementen die het voor een digitale computer mogelijk maken om de precisie van drie of vier cijfers ver te overschrijden, maakt hybride computing het mogelijk om vergelijkingen veel sneller te verwerken dan met de digitale optie alleen..
Met andere woorden, hybride computers bieden zowel snelheid als nauwkeurigheid, waardoor de gebruiker geen genoegen hoeft te nemen met alleen een digitale of analoge computer..
Hybride apparatuur is in wezen bedoeld voor technische toepassingen waar niet alleen discrete gegevens worden verwerkt, maar ook continu. Dat wil zeggen, ze maken de verwerking van deze twee soorten gegevens mogelijk.
Zowel analoge als hybride computers zijn computers voor een specifiek doel en hun toepassingen zijn vooraf gedefinieerd op het moment van ontwerp..
Voor een laptop wordt de term 'hybride computer' gebruikt om te verwijzen naar een 2-in-1 pc, dit type pc bestaat uit een afneembaar scherm en toetsenbord en combineert zo de functionaliteit van een laptop en een tablet..
Deze hybride computers hebben de kracht van een computer en bovendien, door het loskoppelen van het toetsenbord, hebben ze de draagbaarheid van een tablet.
Deze hybride computer zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om er overdag taken mee uit te voeren en vervolgens door het scherm te scheiden om er in bed van te kunnen browsen op Facebook en Instagram..
Ze werden op grote schaal gebruikt van de jaren 60 tot het midden van de jaren 80. Ze hadden honderden operationele versterkers..
Ze hebben enorm complexe en uitgebreide sets wiskundige modellen van differentiaalvergelijkingen opgelost.
Bijvoorbeeld ruimtevluchten met zes vrijheidsgraden, kinetiek van exotherme chemische reacties, controlesystemen voor voedselverwerkende fabrieken en het menselijke immunosuppressieve systeem..
Het zijn computers die de eigenschap hebben verschillende applicaties te kunnen gebruiken of talloze soorten problemen kunnen oplossen.
Veel van dit soort hybride computers waren ooit systemen voor speciale doeleinden, omdat het parttime hybride computers waren waarbij het resultaat met een bepaalde snelheid kon worden verkregen..
Ze bevatten statische programma's die niet kunnen worden aangepast. Ze zijn meestal ingebed in fysieke systemen die vaak worden gebruikt als subsysteemsimulatoren, functiecontrollers of outputanalysatoren..
De pneumatische computer gebruikt bijvoorbeeld luchtbalgen en mondstukken om nauwkeurige vermenigvuldigings-, deel- of vierkantswortelfuncties van de ingangssignalen te genereren, waarbij de gegevens worden gecodeerd als luchtdrukken..
Deze computers hebben een enorme rekensnelheid dankzij de configuratie die het analoge systeem biedt. Dit is erg handig bij het zoeken naar numerieke resultaten voor differentiaalvergelijkingen, zoals in het geval van vluchtsimulatie.
Voor deze doeleinden werden analoge systemen gebruikt omdat ze sneller zijn dan digitale computers en oplossingen bieden in minder tijd. De nauwkeurigheid van deze resultaten was echter twijfelachtig..
Een hybride computer maakt dus snelle en nauwkeurige resultaten mogelijk, die van enorm nut is bij het proberen om complexe vergelijkingen in realtime op te lossen en het is essentieel om de resultaten onmiddellijk te verkrijgen..
De resultaten die zijn verkregen met hybride apparatuur, blijken veel nauwkeuriger en winstgevender te zijn dan die van eerdere machines. Dit komt door de digitale component van de hybride computer.
Met de hybride computer worden de "kiemwaarden" snel gegenereerd, maar zonder wiskundig nauwkeurig te zijn, aangezien deze waarde wordt bereikt met de voorkant van analoog computergebruik..
Deze waarde wordt naar het digitale front-end gestuurd, dat via een iteratief proces een nauwkeurig numeriek zaad krijgt. De totale tijd die nodig is om deze precieze waarde te berekenen, is veel minder dan bij het gebruik van een analoge of alleen digitale computer.
De waarde van een hybride computer is gemakkelijk te zien wanneer het nodig is om vergelijkingen in realtime te beheren.
Net zoals een strikt analoog apparaat snelle retouren zou opleveren die niet helemaal nauwkeurig zijn, en een digitaal apparaat nauwkeurigere antwoorden zou geven die langer zouden duren om te berekenen, biedt de hybride benadering antwoorden nu in plaats van later..
Die antwoorden zijn ook gedetailleerder en nuttiger dan de snelle antwoorden van analoge apparatuur..
In modernere tijden hebben digitale signaalprocessors de behoefte aan hybride computers vervangen.
Het is belangrijk om te bedenken dat een echte hybride computer niet zomaar een hybride systeem is. De hybride computer is gebouwd met de nodige componenten om het apparaat snel en nauwkeurig te laten werken..
Producten die als hybride systemen op de markt worden gebracht, zijn niets meer dan digitale computerapparatuur die is aangevuld met een analoog-naar-digitaal-omzetter voor de invoer en een digitaal-naar-analoog-omzetter om de uitvoer te beheren..
Zo'n systeem wordt normaal gesproken als minder efficiënt beschouwd dan een echte hybride computer..
De benzinepompen in een servicestation bevatten een processor die de brandstofstroommeting omzet in waarden die overeenkomen met hoeveelheid en prijs.
In het bedrijfsleven kunnen deze computers in de chemische industrie worden gebruikt als procesbesturingssystemen.
Een voorbeeld van een zelfstandige hybride computer is de HRS-100, die in de jaren zeventig veel werd gebruikt..
Het is uitgevonden en ontwikkeld om dynamische systemen op de reële en versnelde tijdschaal te bestuderen. Ook voor het efficiënt oplossen van een breed scala aan wetenschappelijke taken in de instituten van de USSR.
EKG-, echocardiogram-, echografie- en Holter-bewakingsmachines zijn voorbeelden van hybride computers.
Veel van de diagnoses die op medisch gebied worden gebruikt, vallen in deze categorie..
Zo wordt op de Intensive Care van ziekenhuizen een analoog apparaat gebruikt om de bloeddruk en temperatuur van de patiënt te meten. Deze waarden worden in numerieke vorm omgezet en weergegeven op een digitaal display..
Gezien de snelheid waarmee hybride computers data kunnen verwerken, wordt er onderzoek gedaan naar online dataverwerking.
Er werd zelfs een hybride computer geïnstalleerd in het Ohio University Center for Biomedical Engineering, waar hartkatheterisatiegegevens van verschillende ziekenhuizen naar de hybride computer worden verzonden via een infrarood optisch mechanisme..
Deze gegevens worden in realtime geanalyseerd en de resultaten worden onmiddellijk ter beschikking gesteld van de arts. Aldus wordt de wachttijd tussen de katheterisatieprocedure en het genereren van resultaten aanzienlijk verkort..
Het is een ultradunne hybride personal computer die het voordeel biedt dat er twee apparaten in één zijn ingebouwd. Het is een laptop die ook als tablet gebruikt kan worden.
Het bevat een scherm dat kan worden verwijderd om een tablet te worden, door het los te maken van het toetsenbord door middel van een magnetische sluiting.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.