analogue computer是什么意思，analogue computer的意思翻译、用法、同义词、例句

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模拟计算机（Analogue Computer） 是一种使用连续的物理量（如电压、电流、机械位移或流体压力）来表示和处理数据的计算机。与使用离散数字信号（0和1）的数字计算机不同，模拟计算机利用物理现象的特性（如电路的电压-电流关系或机械部件的运动）直接模拟待解决的问题本身，特别是那些涉及连续变化的物理过程或数学方程（如微分方程）的问题。

其核心原理在于类比（Analogy）：建立一种物理系统，其行为规律（通常用数学方程描述）与需要解决的目标问题在形式上相同。通过测量或观察这个物理系统的状态，就可以得到目标问题的解。

主要特点和工作方式：

1. 连续信号处理： 模拟计算机处理的是连续变化的模拟信号。例如，一个变化的电压值可以精确地代表一个连续变化的物理量（如温度、速度、位置）。
2. 基于物理定律的运算： 它使用专门的电子元件（如运算放大器）或机械装置来执行基本的数学运算：
   • 加法和减法： 使用求和放大器电路。
   • 积分和微分： 使用电容和运算放大器构成的积分器或微分器电路。积分能力是模拟计算机求解微分方程的关键。
   • 乘法： 可以使用专用乘法器模块或基于对数/反对数原理的电路。
   • 函数生成： 产生特定波形（如正弦波、指数函数）的电路。
3. 并行处理： 许多模拟计算机的运算单元可以同时工作，并行地处理问题的不同部分，这在解决复杂动态系统问题时具有速度优势。
4. 实时模拟： 由于其并行性和对连续物理量的直接操作，模拟计算机特别擅长实时模拟物理系统（如飞行模拟器、工业过程控制）。系统的状态变化会即时反映在计算机的输出上。

主要应用领域（历史与现状）：

• 科学计算与工程模拟： 在数字计算机普及之前，模拟计算机是求解复杂微分方程（描述物理、工程系统行为）的主要工具，广泛应用于航空航天（如导弹轨迹计算、早期航天器导航）、控制工程（如工业过程控制、自动驾驶仪设计）、流体动力学和核反应堆设计等领域。
• 教育： 用于直观地演示物理定律和数学概念（如微分方程的解）。
• 专用控制： 某些实时控制系统（如老式工业控制器）可能采用模拟计算机。
• 混合计算： 在现代，模拟或混合（模拟+数字）技术在某些特定领域仍有应用，例如：
  • 高速专用信号处理（有时在射频领域）。
  • 神经形态计算（受生物神经系统启发的计算架构，常利用模拟特性）。
  • 特定传感器接口和前端信号调理。

与数字计算机的关键区别：

• 表示方式： 模拟计算机使用连续物理量；数字计算机使用离散的二进制数字。
• 精度： 模拟计算机的精度受限于物理元件的精度、噪声和漂移；数字计算机的精度理论上只受限于其字长（位数）。
• 编程方式： 模拟计算机通过物理连接（接线）运算单元来“编程”，配置其结构以匹配待解方程；数字计算机通过编写软件指令序列来编程。
• 通用性： 数字计算机是通用的，可以运行各种程序；传统模拟计算机通常是专用设备，为解决特定类型问题而配置。

模拟计算机是一种利用连续物理量进行运算的计算机，其核心思想是通过构建一个物理模型（电路、机械系统等）来直接类比和求解目标问题（尤其是连续动态系统问题）。它在处理某些实时模拟和微分方程求解任务时曾具有速度优势，但在精度、通用性和存储能力上逊于现代数字计算机。如今，其传统形式已被数字计算机取代，但其原理在特定领域（如混合计算、神经形态计算）仍有价值。

参考资料：

• 来源： 《计算机科学导论》相关章节、电子工程教材（如讨论运算放大器应用部分）、计算史资料。
• 来源： 工程技术类百科全书（如Britannica, Encyclopedia of Computer Science）关于模拟计算机的条目。
• 来源： IEEE（电气电子工程师学会）历史期刊或会议论文集中关于早期计算技术的文章。

网络扩展资料

以下是关于“analogue computer”的详细解释：

定义与核心概念

analogue computer（模拟计算机）是一种通过物理量（如电压、电流、机械运动等连续变量）来模拟并解决数学问题的计算设备。与数字计算机不同，它直接利用物理系统的动态特性进行运算，适用于实时模拟和动态系统研究。

构成与功能

1. 单词拆分：

   • analogue（模拟的）：指通过连续变化的物理量表示信息，与数字（digital）相对。
   • computer（计算机）：广义上指处理数据的设备，此处特指模拟信号处理设备。

2. 工作原理： 通过电路、齿轮或流体等物理系统直接模拟问题中的数学关系，例如用电压模拟速度、用旋转角度模拟时间。

应用场景

• 科学实验：模拟复杂动态系统（如天气预测、核反应堆模型）。
• 工程领域：早期用于航空航天控制、电路设计等实时控制场景。
• 教育研究：帮助学生直观理解物理与数学模型的对应关系。

与数字计算机的对比

补充信息

• 固定搭配：常与动词use/design/build 搭配，例如“use an analogue computer to simulate circuits”。
• 发音：
  • 英式：/ˈæn.ə.lɒɡ kəmˈpjuː.tər/
  • 美式：/ˈæn.ə.lɑːɡ kəmˈpjuː.t̬ɚ/ 。

若需更详细的例句或技术原理，中的专业解释。

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