
【计】 hybrid digital-analog computer
【计】 digital simulation
【计】 hybrid computer
数字模拟混合计算机(Digital-Analog Hybrid Computer)是一种结合数字计算机和模拟计算机技术优势的混合计算系统。其核心特征在于通过专用接口实现数字信号与模拟信号的相互转换与协同处理,从而在复杂系统仿真、实时控制等领域发挥独特作用。以下从术语构成、技术原理及权威定义三方面解析:
指采用离散二进制信号(0/1)处理数据的计算方式,具有高精度和可编程性。英译强调离散化处理,如《新时代汉英大词典》定义:“数字的:relating to data represented as discrete values”。
指通过连续物理量(如电压、电流)直接映射被计算对象的状态,适用于连续动态系统。权威技术词典如《IEEE标准计算术语》界定:“模拟计算机:a computer that operates on continuous variables”。
特指集成上述两类技术的系统,其英译标准表述为“Hybrid Computer”,定义为:“a computing system combining analog and digital components for specialized applications”(《计算机科学技术百科全书》)。
通过模数转换器(ADC)将传感器采集的模拟信号转为数字信号供处理器分析,再经数模转换器(DAC)将数字指令输出为模拟控制信号,形成闭环处理。
数字部分负责逻辑运算、数据存储及复杂算法;模拟部分实时处理微分方程、物理系统仿真。典型应用如航天器轨道动力学模拟,其中连续运动方程由模拟电路高速求解,而离散导航指令由数字单元生成。
根据《计算机系统设计原理》(清华大学出版社),混合计算机的完整定义为:
“一种通过总线或专用接口连接数字处理器与模拟运算单元的异构计算平台,支持两类信号的无损转换与并行处理,主要应用于需要高实时性与高精度并重的场景,如工业过程控制、核反应堆仿真等。”
参考文献
数字模拟混合计算机(简称混合计算机)是结合数字计算机和模拟计算机技术优势的复合型计算设备。其核心特征是通过协同工作实现高速度与高精度的统一,具体解释如下:
特性 | 数字计算机 | 模拟计算机 | 混合计算机 |
---|---|---|---|
数据处理 | 离散信号(0/1) | 连续物理量(电压、电流) | 两者结合,动态转换 |
速度 | 高精度但较慢 | 极快但精度低 | 快且精度高(协同优化) |
适用场景 | 通用计算、逻辑运算 | 实时仿真、微分方程 | 复杂动态系统(如自动驾驶) |
混合计算机因技术复杂性和成本较高,目前主要应用于专业领域(如军事、科研)。随着芯片技术的发展,部分功能已通过数字仿真实现,但其在实时性与物理模型结合方面仍不可替代。
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