HIBRIDINIAI KOMPIUTERIAI: SAVYBĖS, TIPAI, PRANAŠUMAI, PAVYZDŽIAI - TECHNOLOGIJA - 2024

Į hibridiniai kompiuteriai yra kompiuteriai, turintys bruožus analoginių ir skaitmeninių mašinų. Skaitmeninis įrenginys naudojamas valdyti ir spręsti logines-aritmetines operacijas, o analoginis įrenginys naudojamas kaip diferencialinių lygčių sprendimas.

Paprastai apytikslis sudėtingų lygčių sprendimas gaunamas naudojant iteracinius skaitmeninius metodus, kuriems atlikti reikia daugybės iteracijų, priklausomai nuo to, kiek gera yra pradinė galutinės vertės „sėkla“ ir kiek norima tikslumo.

Analoginis hibridinis kompiuteris „Hitachi 505. Vaizdas per philreichert.org“

Analoginė įranga paprastai yra stebėtinai greita, nes ji gali išspręsti nepaprastai sudėtingas lygtis su tuo, kaip greitai signalas sklinda per grandinę, kuri yra garbinga šviesos greičio dalis.

Tačiau analoginių kompiuterių tikslumas nėra geras, apsiribojant trimis ar ne daugiau kaip keturiais tikslumo skaitmenimis.

Kita vertus, skaitmeninė įranga yra pagaminta taip, kad lygčių sprendimas būtų pasiektas beveik tiksliai, nors ir daug lėčiau, palyginti su analoginiais kompiuteriais.

Taigi, atliekant daugelį realiojo laiko operacijų, šie skaitmeniniai skaičiavimai yra per lėti, kad būtų naudingi, tačiau nepakanka ir analoginio kompiuterio tikslumo. Taigi hibridinių kompiuterių svarba.

charakteristikos

Analoginių ir skaitmeninių komponentų derinimas

Šie kompiuteriai yra pagrįsti kompiuterine sistema, kuri suderina analoginius įrenginius su skaitmeniniais.

Paprastai analoginiai kompiuterio komponentai atlieka sudėtingus matematinius skaičiavimus. Skaitmeniniai komponentai yra atsakingi už aritmetines ir logines operacijas, taip pat naudojami sistemai valdyti.

Superkompiuteris reiškia mašinų, galinčių apdoroti skaitmeninius ir analoginius signalus, derinį. Hibridinis kompiuteris yra tinkamas metodas atlikti labai sudėtingus modeliavimus.

Geriausias iš analoginio ir skaitmeninio pasaulio

Sukūrus tokio tipo integruotą kompiuterį, lengvai prieinami tiek analoginio, tiek skaitmeninio kompiuterio privalumai.

Hibridinis kompiuteris yra nepaprastai greitas, kai reikia išspręsti lygtis, net jei skaičiavimai yra nepaprastai sudėtingi. Taip yra dėl to, kad įrangos dizaine yra svarbūs analoginiai komponentai.

Todėl hibridinis kompiuteris gali išspręsti lygtis su tokiomis pačiomis galimybėmis kaip ir analoginis aparatas. Be to, skaitmeniniai elementai pašalina vieną iš pagrindinių visiškai analoginio įrenginio trūkumų.

Palyginus, analoginio kompiuterio tikslumo diapazonas yra ribotas, tuo tarpu skaitmeninio kompiuterio tikslumas yra daug didesnis.

Integruojant elementus, leidžiančius skaitmeniniam kompiuteriui žymiai viršyti tris ar keturis tikslumo skaitmenis, hibridinis skaičiavimas leidžia lygtis tvarkyti daug greičiau nei naudojant vien tik skaitmeninę parinktį.

Kitaip tariant, hibridinis kompiuteris siūlo ir greitį, ir tikslumą, todėl vartotojui nebereikia atsiskaityti tik už skaitmeninį ar analoginį kompiuterį.

Techninės programos

Hibridinė įranga iš esmės skirta techninėms reikmėms, kai tvarkomi ne tik atskiri duomenys, bet ir nuolat. Tai yra, jie leidžia apdoroti šių dviejų tipų duomenis.

Tiek analoginiai, tiek hibridiniai kompiuteriai yra specialiai sukurti kompiuteriai, o jų programos yra iš anksto apibrėžtos projektavimo metu.

Tipai

2 viename kompiuteryje

Nešiojamam kompiuteriui terminas „hibridinis kompiuteris“ vartojamas norint paminėti asmeninį kompiuterį „du viename“. Šio tipo kompiuterį sudaro nuimamas ekranas ir klaviatūra, tokiu būdu derinant nešiojamojo kompiuterio ir planšetinio kompiuterio funkcijas.

Šie hibridiniai kompiuteriai turi kompiuterio galią, be to, atjungdami klaviatūrą, jie turi planšetinio kompiuterio perkeliamumą.

Pvz., Šis hibridinis kompiuteris galėtų būti naudojamas užduotims atlikti su juo dienos metu ir tada atskyrus ekraną, kad galėtumėte juo mėgautis lovoje naršydami „Facebook“ ir „Instagram“.

Dideli hibridiniai elektroniniai kompiuteriai

Jie buvo plačiai naudojami nuo septintojo dešimtmečio iki devintojo dešimtmečio vidurio. Jie turėjo kelis šimtus operacinių stiprintuvų.

Jie išsprendė nepaprastai sudėtingus ir išsamius diferencialinių lygčių matematinių modelių rinkinius.

Pavyzdžiui, šešių laisvės laipsnių kosminis skrydis, egzoterminių cheminių reakcijų kinetika, maisto perdirbimo įmonių kontrolės sistemos ir žmogaus imuninę sistemą slopinanti sistema.

Bendrosios paskirties hibridinės sistemos

Tai kompiuteriai, kuriems būdinga galimybė naudoti skirtingas programas arba išspręsti daugybę problemų.

Daugelis šių hibridinių kompiuterių tipų vienu metu buvo specialios paskirties sistemos, tai buvo ne visą darbo dieną dirbantys hibridiniai kompiuteriai, kuriuose rezultatą buvo galima gauti tam tikru greičiu.

Hibridiniai kompiuteriai

Tai apima statines programas, kurių negalima pakoreguoti. Paprastai jie yra įmontuoti į fizines sistemas, kurios paprastai naudojamos kaip posistemio treniruokliai, funkcijų valdikliai arba išvesties analizatoriai.

Pavyzdžiui, pneumatinis kompiuteris naudoja oro dumples ir purkštukus, kad generuotų tikslius įvesties signalų dauginimo, dalijimo ar kvadratinės šaknies veiksmus, užkoduojant duomenis kaip oro slėgį.

Privalumai ir trūkumai

- Privalumas

Greitis

Dėl analoginės sistemos siūlomos konfigūracijos šie kompiuteriai turi didžiulį skaičiavimo greitį. Tai yra gana naudinga, kai ieškoma skaitinių diferencialinių lygčių rezultatų, pavyzdžiui, skrydžio modeliavimo atveju.

Šiems tikslams buvo naudojamos analoginės sistemos, nes jos buvo spartesnės nei skaitmeniniai kompiuteriai, teikiančios sprendimus per trumpesnį laiką. Tačiau šių rezultatų tikslumas buvo abejotinas.

Taigi hibridinis kompiuteris teikia greitus ir tikslius rezultatus, yra nepaprastai naudingas bandant išspręsti sudėtingas lygtis realiu laiku, todėl labai svarbu rezultatus gauti iškart.

Puikus tikslumas

Rezultatai, gauti naudojant hibridinę įrangą, pasirodo daug tikslesni ir pelningesni nei ankstesnių mašinų. Taip yra dėl hibridinio kompiuterio skaitmeninio komponento.

Hibridiniame kompiuteryje „pradinės“ vertės generuojamos greitai, nors nėra matematiškai tikslios, nes ši vertė pasiekiama naudojant analoginio skaičiavimo pagrindą.

Ši vertė siunčiama į skaitmeninį priekinį tašką, kuris iteracinio proceso metu gauna tikslią skaitinę datą. Bendras laikas, kurio reikia norint apskaičiuoti šią tikslią vertę, yra daug mažesnis nei naudojant analoginį ar tik skaitmeninį kompiuterį.

Internetinis duomenų apdorojimas

Hibridinio kompiuterio vertė lengvai pastebima, kai reikia valdyti lygtis realiuoju laiku.

Panašiai kaip griežtai analoginis įrenginys užtikrintų greitą grąžą, kuri nėra visiškai tiksli, o skaitmeninis įrenginys pateiktų tikslesnius atsakymus, kurių skaičiavimas užtruktų ilgiau, hibridinis metodas leidžia atsakyti dabar, o ne vėliau.

Šie atsakymai taip pat yra išsamesni ir naudingesni už greitus analoginės įrangos pateiktus atsakymus.

- Trūkumas

Šiuolaikiškesniais laikais skaitmeninių signalų procesoriai pakeitė hibridinių kompiuterių poreikį.

Hibridinė sistema

Svarbu atsižvelgti į tai, kad tikras hibridinis kompiuteris nėra tiesiog hibridinė sistema. Hibridinis kompiuteris pagamintas iš būtinų komponentų, kad įrenginys galėtų veikti greitai ir tiksliai.

Produktai, parduodami kaip hibridinės sistemos, yra ne kas kita, kaip skaitmeninė kompiuterinė įranga, papildyta analogo-skaitmeninio keitikliu, skirtu įėjimui, ir skaitmeninio-analoginio keitikliu, skirtu valdyti išvestį.

Paprastai tokia sistema laikoma ne tokia efektyvi kaip tikras hibridinis kompiuteris.

Pavyzdžiai

Dujų siurbliuose degalinėje yra procesorius, kuris paverčia degalų srauto matavimus į vertes, atitinkančias kiekį ir kainą.

Versle šie kompiuteriai gali būti naudojami chemijos pramonėje kaip proceso valdymo sistemos.

HRS-100

Autonominio hibridinio kompiuterio pavyzdys yra HRS-100, kuris buvo plačiai naudojamas aštuntajame dešimtmetyje.

Jis buvo išrastas ir sukurtas dinaminėms sistemoms tirti realia ir pagreitinta laiko juosta. Taip pat efektyviam įvairių mokslinių užduočių SSRS institutams sprendimui.

Medicinos zona

EKG, echokardiograma, ultragarsas ir Holterio stebėjimo aparatai yra hibridinių kompiuterių pavyzdžiai.

Daugelis diagnozių, naudojamų medicinos srityje, patenka į šią kategoriją.

Pavyzdžiui, ligoninių intensyviosios terapijos skyriuje naudojamas analoginis prietaisas, matuojantis paciento kraujospūdį ir temperatūrą. Šios vertės konvertuojamos ir skaitmeniniame ekrane rodomos skaitine forma.

Atsižvelgiant į tai, kokiu greičiu hibridiniai kompiuteriai gali apdoroti duomenis, atliekami duomenų tvarkymo internetiniai tyrimai.

Tiesą sakant, hibridinis kompiuteris buvo įdiegtas Ohajo universiteto biomedicinos inžinerijos centre, kur širdies kateterizacijos duomenys perduodami iš skirtingų ligoninių į hibridinį kompiuterį per infraraudonųjų spindulių optinį mechanizmą.

Šie duomenys yra analizuojami realiu laiku, o rezultatai yra nedelsiant prieinami gydytojui. Taigi laukimo laikotarpis tarp kateterizacijos procedūros ir rezultatų generavimo yra žymiai sutrumpėjęs.

„HP Envy x2“

Tai yra labai plonas hibridinis asmeninis kompiuteris, teikiantis pranašumą, jei du įrenginiai yra įmontuoti į vieną. Tai nešiojamasis kompiuteris, kurį taip pat galima naudoti kaip planšetinį kompiuterį.

Jame yra ekranas, kurį galima nuimti ir tapti planšetiniu kompiuteriu, atjungiant jį nuo klaviatūros per magnetinį uždarymą.

Nuorodos

1. Apibrėžimai (2019). Apibrėžimai hibridiniam kompiuteriui. Paimta iš: definitions.net.
2. Išminčius Geekas (2019). Kas yra hibridinis kompiuteris? Paimta iš: wisgeek.com.
3. Kompiuterijos istorijos centras (2019). Kas yra hibridinis kompiuteris ir kodėl? Paimta iš: computinghistory.org.uk.
4. Mokslas (2019). Hibridinių kompiuterių tipai. Paimta iš: sciencing.com.
5. Asba Lee (2019 m.). Hibridinių kompiuterių pranašumai. Paimta iš: techwalla.com.
6. Kompiuterinė viltis (2019). Hibridinis kompiuteris. Paimta iš: computerhope.com.