
【電】 mechanical computer
engine; machine; machinery; mechanism
【化】 machine; machinery
【醫】 mechano-
【經】 machine
computer
【計】 robot brain
【經】 accounting machine; computer; electronic computer
機械電腦(Mechanical Computer)在漢英詞典中通常定義為"基于齒輪、杠杆等物理構件實現運算功能的非電子化計算裝置"。其核心特征體現在機械動力傳導與數學邏輯的物理映射關系,例如通過齒輪齧合角度對應二進制數值,或使用凸輪系統模拟邏輯門功能。
從技術發展史角度看,該術語特指電子計算機誕生前的機械式計算設備,如查爾斯·巴貝奇1837年設計的分析機(Analytical Engine),這類裝置通過精密加工的銅制齒輪組實現加減乘除運算,其程式存儲概念通過穿孔卡片實現,被視為現代計算機的雛形。牛津大學科學史博物館的文獻指出,這類設備的運算精度可達12位有效數字,但受限于機械磨損和慣性,運算速度普遍低于2次/秒。
在工程實現層面,機械電腦遵循差分機原理,采用多項式逼近法解方程。典型構造包含三個核心模塊:輸入寄存器通過旋鈕設定初始值,傳動系統通過錐齒輪組實現數位傳遞,結果輸出端以表盤指針顯示數值。麻省理工學院機械工程檔案庫記載,1949年哈佛Mark IV仍保留部分機械計算單元用于慣性導航解算。
該術語在專業文獻中需與"模拟計算機"嚴格區分:前者依賴離散物理運動執行計算,後者通過連續物理量(如電壓)模拟運算過程。普林斯頓大學《計算設備發展史》特别強調,機械電腦的确定性運算特性使其在彈道計算、潮汐預測等領域保持應用至1960年代。
“機械電腦”這一表述在不同語境下有兩種可能的解釋,需結合具體應用場景理解:
在計算機硬件領域,“機械電腦”可能指代傳統機械硬盤(HDD)。其核心結構包含高速旋轉的磁盤和磁頭,通過物理讀寫方式存儲數據。這類硬盤與固态硬盤(SSD)相比,具有成本低、壽命長的特點,但讀寫速度較慢且抗震性較弱。
更常見的專業含義是指機械與計算機技術結合的自動化控制系統,主要特征包括:
需注意該術語并非标準學術詞彙,實際使用中建議根據上下文明确具體指向。在工業領域,更規範的表述為“機電一體化系統”或“自動化控制系統”。(綜合參考和)
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