Charakteristiky hybridných počítačov, typy, výhody, príklady

Ten hybridné počítače Sú to tímy, ktoré predstavujú zvláštnosti analógových a digitálnych strojov. Digitálne zariadenie sa používa na riadenie a riešenie operácií logických ART, zatiaľ čo analógové zariadenie sa používa ako riešenie diferenciálnych rovníc.

Vo všeobecnosti sa približné riešenie komplexných rovníc získa pomocou iteračných numerických metód, ktoré si vyžadujú veľké množstvo iterácií, v závislosti od toho, ako dobré počiatočné „osivo“ konečnej hodnoty a koľko presnosti je požadovaná presnosť.

Analógový hybridný počítač Hitachi 505. Obrázok cez Philreichert.orgán

Analógové tímy sú zvyčajne úžasne rýchle, pretože môžu vyriešiť rovnice s obrovskou komplikáciou s rýchlosťou, s ktorou signál prechádza obvodom, ktorý je úctyhodnou časťou rýchlosti svetla.

Presnosť analógových počítačov však nie je dobrá a je obmedzená na tri alebo maximálne štyri presné číslice.

Na druhej strane sa vyrába digitálne vybavenie tak, aby sa riešenie rovníc preberalo na takmer presnú presnosť, hoci omnoho pomalšie v porovnaní s analógovými počítačmi.

Preto pre mnohé operácie v reálnom čase majú tieto digitálne výpočty príliš pomalú rýchlosť na to, aby boli užitočné, ale presnosť analógového počítača tiež nestačí. Preto je dôležitosť hybridných počítačov.

[TOC]

Charakteristika

Kombinácia analógových a digitálnych komponentov

Tieto počítače sú založené na počítačovom systéme, ktorý upravuje analógové zariadenia pomocou digitálneho.

Analógové komponenty počítača zvyčajne prevádzkujú komplexné matematické výpočty. Digitálne komponenty sú zodpovedné za logické aj aritmetické operácie, okrem toho, že sa používajú na riadenie systému.

V prípade superpočítača zodpovedá kombinácii strojov schopných spracovať digitálne a analógové signály. Hybridné počítačové vybavenie poskytuje primeranú metódu na vykonávanie simulácií veľkej zložitosti.

To najlepšie z analógového a digitálneho sveta

Keď sa vytvorí tento typ integrovaného počítača, sú ľahko dostupné výhody analógového aj digitálneho výpočtu.

Hybridný počítač je nesmierne rýchly, keď sa týka riešenia rovníc, aj keď sú výpočty nesmierne zložité. Je to tak vďaka prítomnosti základných analógových komponentov k návrhu zariadenia.

Preto môže hybridný počítač riešiť rovnice s rovnakou schopnosťou ako analóg. Digitálne prvky navyše slúžia na vylúčenie jedného z hlavných nepríjemností úplne analógového zariadenia.

Z porovnávacích výrazov je rozsah presnosti na analógovom počítači obmedzený, zatiaľ čo presnosť s digitálnym počítačom je oveľa väčšia.

Môže vám slúžiť: komerčný softvér

Hybridným výpočtom vám umožňuje integrácia prvkov, ktoré umožňujú digitálnym počítačom prekročiť tri alebo štyri presné číslice.

Inými slovami, hybridná počítačová veda ponúka rýchlosť aj presnosť, ktorá eliminuje potrebu, ktorú musí používateľ uspokojiť iba pre digitálny alebo analógový počítač.

Technické aplikácie

Hybridné vybavenie sa v podstate prideľuje pre technické aplikácie, v ktorých sa zaobchádza nielen diskrétne údaje, ale aj nepretržité. To znamená, že umožňujú spracovanie týchto dvoch typov údajov.

Analógové aj hybridné počítače sú počítače na konkrétny účel a ich aplikácie sú už predtým definované v čase návrhu.

Chlapci

PC 2 v 1

Pre notebook sa výraz „hybridný počítač“ používa na odkazovanie na PC 2 v 1. Tento typ počítača je tvorený vymeniteľnou obrazovkou a klávesnicou, čím sa kombinuje funkčnosť notebooku a tabletu.

Tieto hybridné počítače majú výkon počítača a navyše pri odpojení klávesnice majú prenosnosť tabletu.

Napríklad tento hybridný počítač by sa mohol použiť na vykonávanie úloh s ním počas dňa a potom na oddelenie obrazovky, aby ste si ju mohli vychutnať v posteli na Facebooku a Instagrame.

Veľké hybridné elektronické počítače

Boli značne používané od 60. rokov do polovice 80. rokov 20. storočia. Mali niekoľko stoviek operačných zosilňovačov.

Vyriešili nesmierne zložité a rozsiahle súbory matematických modelov diferenciálnych rovníc.

Napríklad vesmírne lety šesť stupňov voľnosti, kinetika exotermických chemických reakcií, kontrolné systémy pre rastliny na spracovanie potravín a ľudský imunosupresívny systém.

Všeobecné používanie hybridných systémov

Sú to počítače, ktoré majú ako charakteristiku, aby mohli používať rôzne aplikácie alebo aby boli schopní vyriešiť početné typy problémov.

Mnohé z týchto typov hybridných počítačov boli v určitom okamihu systémy so špeciálnymi účelmi, ktoré boli súčasťou hybridného zariadenia, kde by sa výsledok mohol získať určitou rýchlosťou.

Špecifické použite hybridné počítače

Zahŕňajú statické programy, ktoré neumožňujú upraviť. Zvyčajne sú integrované do fyzikálnych systémov, ktoré sa bežne používajú ako simulátory subsystémov, funkcie alebo analyzátory výsledkov.

Napríklad pneumatický počítač používa vzduchové vlnové a dýzy na generovanie presných funkcií násobenia, delenia alebo odmocniny vstupných signálov, ktoré údaje kódujú ako vzduchový tlak.

Môže vám slúžiť: štruktúrované programovanie: charakteristiky, príklady, výhody, aplikácie

Výhody a nevýhody

- Výhody

Rýchlosť

Tieto počítače majú obrovskú rýchlosť výpočtu vďaka konfigurácii, ktorú ponúka analógový systém. To je celkom užitočné, keď sa hľadajú číselné výsledky pre diferenciálne rovnice, ako v prípade letovej simulácie.

Na tieto účely sa analógové systémy používali na rýchlejšie ako digitálne počítače a poskytovali riešenia v kratšom čase. Presnosť týchto výsledkov však bola sporná.

Hybridný počítač teda uľahčuje rýchle a presné výsledky, keď sa snažia vyriešiť zložité rovnice v reálnom čase a je nevyhnutné získať výsledky okamžite.

Veľká presnosť

Výsledky získané s hybridným zariadením sa ukázali byť oveľa presnejšie a výhodnejšie ako výsledky predchádzajúcich strojov. Je to kvôli digitálnej zložke hybridného počítača.

Pri hybridnom počítači sa hodnoty „semien“ rýchlo generujú, aj keď bez matematicky presnosti, pretože táto hodnota sa dosahuje s prednou časťou analógového výpočtu.

Táto hodnota sa odosiela na digitálny front, ktorý pomocou iteračného procesu získava presné numerické semeno. Celkový čas potrebný na výpočet tejto presnej hodnoty je oveľa nižší ako v prípade, že sa použije iba počítač alebo digitálny.

Online spracovanie údajov

Hodnota hybridného počítača sa ľahko pozoruje, keď je potrebné spravovať skutočné rovnice.

Rovnako ako prísne analógové zariadenie by poskytlo rýchle výnosy, ktoré nie sú úplne presné, a digitálne zariadenie by poskytlo presnejšie odpovede, ktoré by trvalo viac času na výpočet. Hybridný prístup vám umožňuje získať odpovede teraz namiesto neskôr.

Tieto odpovede sú tiež podrobnejšie a užitočnejšie ako rýchle odpovede poskytnuté analógovým tímom.

- Znevýhodnenie

V najobľúbenejšej dobe procesory digitálneho signálu nahradili potrebu hybridných počítačov.

Hybridný systém

Je dôležité zvážiť, že skutočný hybridný počítač nie je iba hybridným systémom. Hybridný počítač je vytvorený s potrebnými komponentmi, ktoré umožňujú zariadeniu pracovať s rýchlosťou a presnosťou.

Produkty predávané ako hybridné systémy nie sú ničím iným ako digitálnymi počítačovými zariadeniami, ktoré doplnili analóg s digitálnym prevodníkom vchodu a digitálnym až analógovým meničom na správu výstupu.

Môže vám slúžiť: Telegraph: História, vynález, evolúcia, ako funguje

Systém tohto typu sa zvyčajne považuje za menej efektívny ako skutočný hybridný počítač.

Príklady

Dodávatelia benzínu v servisnej stanici obsahujú procesor, ktorý prevádza meranie prietoku paliva na hodnoty zodpovedajúce množstvu a cene.

V podnikaní sa tieto počítače môžu používať v chemickom priemysle ako systémy riadenia procesov.

HRS-100

Príkladom nezávislého hybridného počítača je HRS-100, ktorý sa široko používal v 70. rokoch 20. storočia.

Bol vynájdený a vyvinutý na štúdium dynamických systémov v skutočnej a zrýchlenej časovej stupnici. Aj pre efektívne rozlíšenie širokého spektra vedeckých úloh v inštitútoch ZSSR.

Lekárska oblasť

Elektrokardiogram, echokardiogram, ultrazvuk a monitorovacie stroje sú príkladmi hybridných počítačov.

Mnoho diagnóz použitých v oblasti medicíny vstupuje do tejto kategórie.

Napríklad analógové zariadenie, ktoré meria krvný tlak a teplotu pacienta, sa používa v jednotke intenzívnej starostlivosti v nemocniciach. Tieto hodnoty sa prevedú a zobrazujú na digitálnej obrazovke v číselnej forme.

Berúc do úvahy rýchlosť, s akou môžu hybridné počítače spracovať údaje, skúma sa spracovanie údajov.

V skutočnosti bol hybridný počítač nainštalovaný v Biomedicínskom inžinierskom centre University of Ohio, kde sa údaje srdcovej katetrizácie prenášajú z rôznych nemocníc do hybridného počítača prostredníctvom infračerveného optického mechanizmu.

Tieto údaje sa analyzujú v reálnom čase a výsledky sa okamžite sprístupňujú lekárovi. Čakacia lehota medzi postupom katetrizácie a generovaním výsledkov sa teda značne zníži.

HP Envy x2

Je to ultradegovaný hybridný osobný počítač, ktorý poskytuje výhodu, že do jedného majú dve zariadenia začlenené dve zariadenia. Je to notebook, ktorý sa dá použiť aj ako tablet.

Obsahuje obrazovku, ktorú je možné odstrániť tak, aby sa stala tablet.

Odkazy

1. Definície (2019). Definície pre hybridný počítač. Zobraté z: definícií.slepo.
2. Wise Geek (2019). Čo je hybridný počítač? Prevzaté z: Wisegeek.com.
3. Centrum pre históriu výpočtov (2019). Čo je to hybridný počítač a prečo? Prevzaté z: výpočtovej history.orgán.Uk.
4. Science (2019). Typy hybridných počítačov. Prevzaté z: vedec.com.
5. Asba Lee (2019). Výhody hybridných počítačov. Zobraté z: Techwalla.com.
6. Počítačová nádej (2019). Hybridný počítač. Prevzaté z: ComputerHope.com.