Analogue Computer
الكمبيوتر التناظري
الكمبيوتر التناظري هو نوع من أجهزة الكمبيوتر التي تستخدم كميات مادية متغيرة باستمرار ، مثل الفولتية الكهربائية ، لتمثيل البيانات ومعالجتها. وهو يختلف عن أجهزة الكمبيوتر الرقمية التي تستخدم قيمًا منفصلة من 0 و 1. كانت أجهزة الكمبيوتر التناظرية شائعة الاستخدام في التطبيقات العلمية والهندسية قبل انتشار أجهزة الكمبيوتر الرقمية. يتضمن فهم أجهزة الكمبيوتر التناظرية معرفة الدوائر الإلكترونية والمعادلات التفاضلية والنمذجة الرياضية.
التاريخ
الدروس
المستوى
اللغة
المشاهدات
المواضيع
Analogue Computer
الكمبيوتر التناظري
</>
Analogue Computer
الحاسب التناظري
الحاسوب التناظري هو نوعٌ من الحواسيب يستخدم الظواهر الفيزيائية المستمرة، مثل الكميات الكهربائية أو الميكانيكية أو الهيدروليكية، لحل عمليات رياضية. بخلاف الحواسيب الرقمية التي تعالج المعلومات في أرقام ثنائية منفصلة، تستخدم الحواسيب التناظرية إشارات متغيرة بشكل مستمر لتمثيل الكميات العددية.
كانت هذه الحواسيب سائدة في الأيام الأولى لصناعة الحواسيب بسبب سرعتها ودقتها في حل مشاكل رياضية محددة. كانت تستخدم في البحوث العلمية والهندسة والتطبيقات العسكرية.
يتألف الحاسوب التناظري من مكونات مترابطة تعمل معًا لحل مشكلةٍ رياضية، مثل المضخّمات التشغيلية والتكاملات والتفريقات. لديها قدرة تخزين محدودة ولكن يمكنها أداء حسابات معقدة في الوقت الفعلي.
في الوقت الحاضر، الحواسيب التناظرية ليست بالغالب مستخدمة بسبب تجاوز الحواسيب الرقمية قدراتها في السرعة والدقة والتنوع. ومع ذلك، الحواسيب التناظرية لا تزال تستخدم في تطبيقات متخصصة، مثل المحاكاة للتدريب والهندسة الجوية وأنظمة الإرشاد الصاروخي.
بخلاف الحواسيب الرقمية، الحواسيب التناظرية لا تحتاج إلى آليات تحويل لترجمة إشارات الإدخال إلى عمليات، مما يبسط البرمجة. إنها مناسبة للحسابات الرياضية التي تحتوي على بيانات مستمرة ويمكنها معالجة مجموعة واسعة من القيم.
تعد الحاسبات التناظرية من أقدم أنواع الحواسيب المستخدمة في المجالات العلمية والهندسية، إذ تستخدم لحل المعادلات والمسائل الرياضية التي تشمل الأرقام الحقيقية بدلاً من الأرقام الرقمية. تُصنع هذه الحواسيب من مكونات ميكانيكية وكهربائية، وتستخدم لحل معادلات الحركة والديناميكا والتيار الكهربائي، ويمكنها إجراء الحسابات بسرعة ودقة عالية. تشتهر الحواسيب التناظرية بقدرتها على التعامل مع الإشارات التناظرية مثل موجات الصوت والإشارات الكهربائية والرادار ونظم الاستشعار. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام هذه الحواسيب للتحكم في عمليات التصنيع والتحكم في الآلات والآليات الكبيرة. تعتبر الحواسيب التناظرية خياراً جيداً للعديد من التطبيقات الصناعية التي تتطلب دقة وسرعة عالية في الحسابات والتحكم في الآليات. يتميز هذا النوع من الحواسيب بقدرتها على العمل بشدة كهربائية منخفضة، وهذا ما يجعلها مثالية للاستخدام في الطاقة الشمسية والطاقة المتجددة والأجهزة الطبية والبصرية.
</>
Advantages of using analogue computers
مزايا استخدام الحاسبات التناظرية
تتميز الحواسيب التناظرية بعدة مزايا وفوائد تجعلها الخيار الأفضل لبعض الأعمال والمهام, وتتميز بحساباتها الدقيقة للأرقام الصغيرة:
• Faster processing معالجة أسرع :
يمكن للحواسيب التناظرية أداء الحسابات المعقدة بشكل أسرع من الحواسيب الرقمية حيث تعمل على معالجة المعلومات باستمرار بدلاً من الخطوات الرقمية الصغيرة.
• Accuracy دقة :
تتميز الأنظمة التناظرية بالدقة العالية ، حيث تنتج مخرجات سلسة ومستمرة بدون الحاجة إلى التقريب الرقمي أو أخطاء التقريب.
• Simplicity بساطة :
تكون نسبياً بسيطة في التشغيل والصيانة مقارنة بالأنظمة الرقمية، مما يجعلها أكثر إمكانية للغير خبراء.
• Costeffective تكلفة فعالة :
قد يكون الإنتاج والتشغيل للأنظمة التناظرية أرخص من الأنظمة الرقمية لبعض التطبيقات، خاصة تلك التي تنطوي على معالجة لإشارات في العالم الواقعي.
• Robustness صلابة :
تكون الحواسيب التناظرية أكثر مقاومة للتداخل الكهرومغناطيسي والعوامل البيئية الأخرى التي يمكن أن تعطل الأنظمة الرقمية.
• Scalability قابلية التوسع :
تكون الأنظمة التناظرية أسهل في التوسع عن طريق إضافة مكونات أو وحدات إضافية، ويمكن في بعض الأحيان دمج الأنظمة التناظرية مع الأنظمة الرقمية لمعالجة هجينة.
يتميز الحاسوب التناظري عن الحاسوب الرقمي بوجود عدد من المزايا التي جعلته مفيدًا للغاية في بعض المجالات والتطبيقات.
أحد أهم المزايا هو القدرة على التعامل مع الإشارات الأساسية مباشرة دون الحاجة للتحويل إلى قيم رقمية.
كما يتمتع الحاسوب التناظري بسرعة عالية في المعالجة مقارنة بالحاسوب الرقمي.
</>
Types of analogue computers
أنواع الحواسيب التناظرية
• Slide Rules الأدوات المنزلقة :
نوع بسيط من الحاسب الآنالوجي يستخدم معايير منزلقة لأداء العمليات الرياضية.
• Differential Analysers محللات التفاضل :
حاسب آنالوجي أكثر تعقيداً يستخدم أجهزة التروس والمحاور والروابط الميكانيكية لحل المعادلات التفاضلية.
• Integrating Analysers محللات التكامل :
مشابهة لمحللات التفاضل، ولكنها مصممة لحل التكاملات.
• Electronic Analogue Computers الحواسيب الآنالوجية الإلكترونية :
أجهزة تستخدم دوائر إلكترونية لأداء الحسابات، مثل المضخمات التشغيلية ومحولات التماثل إلى رقمية.
• Hydraulic Analogue Computers الحواسيب الآنالوجية الهيدروليكية :
آلات تستخدم ضغط السوائل لأداء العمليات الرياضية، وغالباً ما تستخدم في الهندسة والملاحة.
هناك العديد من أنواع الحاسبات التناظرية المتوفرة في الأسواق. ومن بين أشهر أنواعها نذكر الحساب الآلي الرقمي المستخدم في الرسوم البيانية وفي المعادلات الرياضية الحسابية. ويوجد أيضاً نموذج معمل الكهرباء والكيمياء الاصطناعي، وجهاز القياس والتحكم في العمليات، وجهاز الإشارات صغير الحجم المتوافق مع الأجهزة الذكية. كما يوجد نوع آخر بحجم كبير يستخدم في الطيران والفضاء.
CLOSETAG
منصة كلوز تاج التعليمية المتخصصة في تعلم البرمجة. نسعى لتقديم تجربة تعلم فريدة من خلال معسكراتنا العملية والمنظمة والمتسلسلة. نهدف إلى تقليص الفجوة بين النظرية والتطبيق العملي، لذا فإننا نركز على التعلم القائم على المشاريع والتطبيقات الحقيقية. ننقل لك سنوات من الخبرة في أقل وقت ممكن. هذه الخبرة ننقلها لك تحت إشراف مهندسين العباقرة عملوا في أكبر الشركات العربية والعالمية في مجال البرمجة. مهمتنا ليست فقط تعليم البرمجة، بل نسعى أيضًا لتزويدك بمجموعة من المهارات التي تتوافق مع احتياجات سوق العمل.
