
【电】 mechanical computer
engine; machine; machinery; mechanism
【化】 machine; machinery
【医】 mechano-
【经】 machine
computer
【计】 robot brain
【经】 accounting machine; computer; electronic computer
机械电脑(Mechanical Computer)在汉英词典中通常定义为"基于齿轮、杠杆等物理构件实现运算功能的非电子化计算装置"。其核心特征体现在机械动力传导与数学逻辑的物理映射关系,例如通过齿轮啮合角度对应二进制数值,或使用凸轮系统模拟逻辑门功能。
从技术发展史角度看,该术语特指电子计算机诞生前的机械式计算设备,如查尔斯·巴贝奇1837年设计的分析机(Analytical Engine),这类装置通过精密加工的铜制齿轮组实现加减乘除运算,其程序存储概念通过穿孔卡片实现,被视为现代计算机的雏形。牛津大学科学史博物馆的文献指出,这类设备的运算精度可达12位有效数字,但受限于机械磨损和惯性,运算速度普遍低于2次/秒。
在工程实现层面,机械电脑遵循差分机原理,采用多项式逼近法解方程。典型构造包含三个核心模块:输入寄存器通过旋钮设定初始值,传动系统通过锥齿轮组实现数位传递,结果输出端以表盘指针显示数值。麻省理工学院机械工程档案库记载,1949年哈佛Mark IV仍保留部分机械计算单元用于惯性导航解算。
该术语在专业文献中需与"模拟计算机"严格区分:前者依赖离散物理运动执行计算,后者通过连续物理量(如电压)模拟运算过程。普林斯顿大学《计算设备发展史》特别强调,机械电脑的确定性运算特性使其在弹道计算、潮汐预测等领域保持应用至1960年代。
“机械电脑”这一表述在不同语境下有两种可能的解释,需结合具体应用场景理解:
在计算机硬件领域,“机械电脑”可能指代传统机械硬盘(HDD)。其核心结构包含高速旋转的磁盘和磁头,通过物理读写方式存储数据。这类硬盘与固态硬盘(SSD)相比,具有成本低、寿命长的特点,但读写速度较慢且抗震性较弱。
更常见的专业含义是指机械与计算机技术结合的自动化控制系统,主要特征包括:
需注意该术语并非标准学术词汇,实际使用中建议根据上下文明确具体指向。在工业领域,更规范的表述为“机电一体化系统”或“自动化控制系统”。(综合参考和)
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