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コンピュータには、アナログコンピュータとデジタルコンピュータと呼ばれる2つの種類があります。どちらの機械にも用途と誤用があるが、アナログのコンピュータに代わってデジタルコンピュータが使われるようになった。数年前まではアナログのコンピュータが多く使われていましたが、今はデジタルコンピュータの登場により、その数は少なくなっています。このトピックでは、両者の違いについて詳しく説明します。どちらも電気信号を使って情報を伝達するネットワークですが、情報の伝達方法が異なります。アナログコンピュータでは、データは連続的な信号で転送されますが、デジタルコンピュータでは、データは通常2進数の形式である離散的な信号の助けを借りて転送されます。この違いは、アナログのコンピューターがデジタルのコンピューターに比べて精度が低いということから、さらに説明することができます。アナログのコンピューターは多少不正確な結果が出るが、デジタルのコンピューターは100%正確な結果を出すことができる。温度や速度など、必ずしも正確な値を必要としない量の測定には、アナログコンピュータが使われる。一方、デジタルコンピューターは、橋の建設などで行われる計算など、正確な数値を必要とする数値に使われます。アナログ機器の代表格はオシロスコープで、現在でもエンジニアが測定に使用している。そして、最高のデジタル機器は、正確な歩数を教えてくれる歩数計でしょう。アナログコンピュータは速度が遅く信頼性が低いのに対して、デジタルコンピュータは高速で信頼性の高い機器です。デジタル・コンピュータは世界中で使われているが、アナログ・コンピュータは医学や工学など特定の分野に限られている。以下では、この2種類のPCについて詳しく説明します。
目的 | シミュレーション・コンピュータ | デジタル・コンピュータ |
定義 | 連続した信号で動作するコンピュータをアナログコンピュータと呼びます。 | 離散的な信号で動作するコンピュータをデジタルコンピュータと呼びます。 |
使用方法 | さまざまな企業などで広く使われている。 | かつては主に実験用として使われていた。 |
スピード | メカニックがいるから遅い。 | 早く |
信頼性 | 数値の取得にあまり信頼性がない。 | 計算の信頼性が高まります。 |
アナログコンピュータは、定義するのが膨大な分野になることがあります。つまり、連続した信号で動作するコンピュータをアナログコンピュータと呼ぶのである。このタイプの指標のおかげで、定期的にインプットとアウトプットを受け取ることができ、複雑なプロセスを解決するのに役立つのです。どんなに強い信号でも、それが電気的、機械的なものであっても、アナログのコンピューターはそれを扱うことができるのです。このタイプのコンピュータは、解を得ることに重点を置いていますが、エラーが発生しやすいという欠点があります。アナログコンピュータは19世紀にはすでに始まっており、長い年月をかけて進化してきた。デジタル・コンピュータが登場する以前は、機器の最良の形態と考えられていた。アナログコンピュータの例としては、人体の温度を計算し、水銀の範囲で表示する水銀体温計がある。これは、システムにノイズが入っていて結果に影響を与えることと、アナログデバイスでは値を保存しても一定期間しか保存できないため保存処理が複雑なためです。
デジタル・コンピュータは、離散的な信号を用いて2値処理を行う装置と定義される。デジタル・コンピュータでは、より正確な結果を得るために、入力を0と1の形式で符号化する。デジタル・コンピュータの例としては、すべてのコーディングが行われ、正しい結果が得られる電卓があるが、これはアナログ・デバイスの場合には不可能である。これは、電気ノイズがアナログ信号の形で現れるため、eがシステムの中で最も小さなノイズであるためでもある。この場合、すべてのコーディングが終わっているため計算時間が短く、置換の結果も可能な限り正確に出すことができます。その有効性から、近年はアナログ機器に代わってデジタル機器が主流となっています。コストはかかるが、信頼性が高く、容量も大きく、データを長期間保存できる。さらに有利になる要因は、すべての計算がコンピューターで行われ、数値が正しく表示されるため、観測誤差がないことです。