Caratteristiche dei computer ibridi, tipi, vantaggi, esempi

IL computer ibridi Sono team che presentano particolarità di macchine analogiche e digitali. Il dispositivo digitale viene utilizzato per controllare e risolvere le operazioni dell'arte logica, mentre il dispositivo analogico viene utilizzato come soluzione di equazioni differenziali.

Generalmente, si ottiene una soluzione approssimativa di equazioni complesse utilizzando metodi numerici iterativi, che richiedono un gran numero di iterazioni, a seconda di quanto è buono il "seme" iniziale del valore finale e quanta precisione si desidera.

Hitachi 505 Analog Hybrid Computer. Immagine tramite Philreichert.org

Di solito, i team analogici sono incredibilmente veloci, perché possono risolvere equazioni di immense complicazione con la rapidità con cui il segnale viaggia il circuito, che è una parte rispettabile della velocità della luce.

Tuttavia, la precisione dei computer analogici non è buona, essendo limitata a tre o massime quattro cifre di precisione.

D'altra parte, le apparecchiature digitali sono prodotte in modo tale che la soluzione di equazioni sia presa a una precisione quasi accurata, sebbene molto più lentamente se rispetto ai computer analogici.

Pertanto, per molte operazioni reali, questi calcoli digitali hanno una velocità troppo lenta per essere utili, ma la precisione di un computer analogico non è neanche sufficiente. Da qui l'importanza dei computer ibridi.

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Caratteristiche

Combinazione di componenti analogici e digitali

Questi computer si basano su un sistema informatico che regola i dispositivi analogici con il digitale.

In genere, i componenti analogici del computer operano calcoli matematici complessi. I componenti digitali sono responsabili per le operazioni sia logiche che aritmetiche, oltre ad essere utilizzate per controllare il sistema.

Nel caso di un supercomputer, corrisponde a una combinazione di macchine in grado di elaborare segnali digitali e analogici. Un'apparecchiatura informatica ibrida fornisce un metodo adeguato per eseguire grandi simulazioni di complessità.

Il meglio del mondo analogico e digitale

Quando viene creato questo tipo di computer integrato, i vantaggi sia analogici che digitali sono facilmente disponibili.

Un computer ibrido è enormemente veloce quando si riferisce alla risoluzione delle equazioni, anche se i calcoli sono immensamente complessi. Questo è così grazie alla presenza di componenti analogici essenziali alla progettazione dell'attrezzatura.

Pertanto, il computer ibrido può risolvere le equazioni con la stessa attitudine di un analogo. Inoltre, gli elementi digitali servono ad escludere uno dei principali inconvenienti di un dispositivo totalmente analogico.

In termini comparativi, l'intervallo di precisione su un computer analogico è limitato, mentre la precisione con un computer digitale è molto maggiore.

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Con l'integrazione degli elementi che consentono a un computer digitale di superare le tre o quattro cifre di precisione, il calcolo ibrido consente di gestire le equazioni molto più velocemente rispetto all'opzione digitale.

In altre parole, l'informatica ibrida offre sia velocità che precisione, il che elimina la necessità che l'utente debba accontentarsi solo di un computer digitale o analogico.

Applicazioni tecniche

Le apparecchiature ibride sono essenzialmente assegnate per applicazioni tecniche in cui non solo vengono gestiti i dati discreti, ma anche. Cioè, consentono l'elaborazione di questi due tipi di dati.

Sia i computer analogici che ibridi sono computer per uno scopo specifico e le loro applicazioni sono già precedentemente definite al momento del design.

Ragazzi

PC 2 in 1

Per un laptop, il termine "computer ibrido" viene utilizzato per fare riferimento a un PC 2 in 1. Questo tipo di PC è costituito da uno schermo e una tastiera rimovibili, combinando così la funzionalità di un laptop e un tablet.

Questi computer ibridi hanno la potenza di un computer e inoltre, durante la scollezione della tastiera, hanno la portabilità di un tablet.

Ad esempio, questo computer ibrido potrebbe essere utilizzato per svolgere attività con esso durante il giorno e quindi separare lo schermo per divertirsi nel letto a navigare su Facebook e Instagram.

Grandi computer elettronici ibridi

Furono usati considerevolmente dagli anni '60 a metà degli anni '80. Avevano diverse centinaia di amplificatori operativi.

Hanno risolto un insieme enormemente complesso ed esteso di modelli matematici di equazioni differenziali.

Ad esempio, voli spaziali di sei gradi di libertà, cinetica delle reazioni chimiche esotermiche, sistemi di controllo per le piante di lavorazione degli alimenti e il sistema immunosoppressivo umano.

Sistemi ibridi di uso generale

Sono computer che hanno come caratteristiche per essere in grado di utilizzare diverse applicazioni o per essere in grado di risolvere numerosi tipi di problemi.

Molti di questo tipo di computer ibridi erano ad un certo punto sistemi a scopo speciale, essendo apparecchiature ibride parte in cui il risultato poteva essere ottenuto a una certa velocità.

Uso specifico computer ibridi

Includono programmi statici che non consentono di essere regolati. Di solito sono integrati in sistemi fisici che sono comunemente usati come simulatori del sottosistema, funzioni o analizzatori di risultati.

Ad esempio, il computer pneumatico utilizza soffietti d'aria e ugelli per generare funzioni precise di moltiplicazione, divisione o radice quadrata dei segnali di input, codificando i dati come pressioni dell'aria.

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Vantaggi e svantaggi

- Vantaggi

Velocità

Questi computer hanno un'enorme velocità di calcolo grazie alla configurazione offerta dal sistema analogico. Questo è abbastanza utile quando si cercano risultati numerici per equazioni differenziali, come nel caso della simulazione di volo.

Per questi scopi, i sistemi analogici erano stati utilizzati per essere più veloci dei computer digitali, fornendo soluzioni in meno tempo. Tuttavia, l'accuratezza di questi risultati era discutibile.

Pertanto, un computer ibrido facilita risultati rapidi e precisi, essendo di immensa utilità quando cercano di risolvere equazioni complesse in tempo reale ed è essenziale ottenere i risultati immediatamente.

Grande precisione

I risultati ottenuti con apparecchiature ibride risultano molto più precise e più benefici di quelli delle macchine precedenti. Ciò è dovuto al componente digitale del computer ibrido.

Con il computer ibrido, i valori di "seme" vengono rapidamente generati, sebbene senza essere matematicamente precisi, poiché questo valore viene raggiunto con la parte anteriore del calcolo analogico.

Questo valore viene inviato al fronte digitale, che per mezzo di un processo iterativo ottiene un seme numerico preciso. Il tempo totale necessario per calcolare questo valore preciso è molto più basso rispetto a un computer solo analogico o digitale.

Elaborazione dei dati online

Il valore di un computer ibrido è facilmente osservato quando è necessario somministrare equazioni di tempo reale.

Così come un dispositivo strettamente analogico fornirebbe rendimenti rapidi che non sono del tutto precisi e un dispositivo digitale fornirebbe risposte più precise che richiederebbero più tempo per calcolare, l'approccio ibrido ti consente di ottenere risposte ora anziché in seguito.

Queste risposte sono anche più dettagliate e utili delle risposte rapide fornite dal team analogico.

- Svantaggio

Nei tempi più moderni, i processori del segnale digitale hanno sostituito la necessità di computer ibridi.

Sistema ibrido

È importante considerare che un vero computer ibrido non è semplicemente un sistema ibrido. Il computer ibrido è creato con i componenti necessari per consentire al dispositivo di funzionare con velocità e precisione.

I prodotti commercializzati come sistemi ibridi non sono altro che apparecchiature informatiche digitali che hanno completato un convertitore analogico a digitale per l'ingresso e un convertitore da digitale a analogico per gestire l'output.

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Un sistema di questo tipo è normalmente considerato meno efficiente di un vero computer ibrido.

Esempi

I fornitori di benzina in una stazione di servizio contengono un processore che converte la misurazione del flusso di carburante in valori corrispondenti alla quantità e al prezzo.

In attività, questi computer possono essere utilizzati nel settore chimico come sistemi di controllo dei processi.

HRS-100

Un esempio di un computer ibrido indipendente è HRS-100, ampiamente utilizzato negli anni '70.

È stato inventato e sviluppato per studiare sistemi dinamici sulla scala temporale reale e accelerata. Anche per la risoluzione efficiente di una vasta gamma di compiti scientifici negli istituti dell'URSS.

Area medica

Machine di elettrocardiogramma, ecocardiogramma, ultrasuoni e monitoraggio Holter sono esempi di computer ibridi.

Molte delle diagnosi utilizzate nel campo della medicina entrano in questa categoria.

Ad esempio, un dispositivo analogico che misura la pressione sanguigna e la temperatura del paziente viene utilizzato nell'unità di terapia intensiva degli ospedali. Questi valori vengono convertiti e mostrati in uno schermo digitale in forma numerica.

Tenendo conto della velocità con cui i computer ibridi possono elaborare i dati, l'elaborazione dei dati viene studiata.

In effetti, un computer ibrido è stato installato presso il centro di ingegneria biomedica dell'Università dell'Ohio, dove i dati di cateterizzazione cardiaca vengono trasmessi da diversi ospedali al computer ibrido, attraverso un meccanismo ottico a infrarossi.

Questi dati vengono analizzati in tempo reale e i risultati vengono immediatamente resi disponibili al medico. Pertanto, il periodo di attesa tra la procedura di cateterizzazione e la generazione di risultati è considerevolmente ridotto.

HP Envy X2

È un personal computer ibrido ultradelgato che offre il vantaggio di avere due dispositivi incorporati in uno. È un laptop che può anche essere usato come tablet.

Contiene uno schermo che può essere rimosso per diventare un tablet, separandolo dalla tastiera attraverso una chiusura magnetica.

Riferimenti

1. Definizioni (2019). Definizioni per il computer ibrido. Tratto da: Definizioni.netto.
2. Wise Geek (2019). Cos'è un computer ibrido? Preso da: Wisegeek.com.
3. Center for Computing History (2019). Cos'è un computer ibrido e perché? Tratto da: computinghistory.org.UK.
4. Scienting (2019). Tipi di computer ibridi. Tratto da: scientifici.com.
5. Asba Lee (2019). I vantaggi dei computer ibridi. Preso da: Techwalla.com.
6. Computer Hope (2019). Computer ibrido. Preso da: ComputerHope.com.