HYBRIDE DATAMASKINER: FUNKSJONER, TYPER, FORDELER, EKSEMPLER - TEKNOLOGI - 2026

De hybride datamaskiner er datamaskiner som har funksjoner i analoge og digitale maskiner. Den digitale enheten brukes til å kontrollere og løse logisk-aritmetiske operasjoner, mens den analoge enheten brukes som en løsning for differensialligninger.

Generelt oppnås en omtrentlig løsning av komplekse ligninger ved å bruke iterative numeriske metoder, som krever et stort antall iterasjoner, avhengig av hvor god den første "frø" av den endelige verdien er og hvor mye presisjon som ønskes.

Hitachi 505 analog hybridcomputer Bilde via philreichert.org

Analog utstyr er typisk forbløffende raskt, fordi det kan løse ekstremt kompliserte ligninger med hvor raskt signalet beveger seg gjennom kretsløpet, som er en respektabel del av lysets hastighet.

Imidlertid er ikke nøyaktigheten til analoge datamaskiner god, og er begrenset til tre eller maksimalt fire sifre med presisjon.

På den annen side produseres digitalt utstyr slik at løsningen av ligningene bringes til en nesten nøyaktig presisjon, selv om det er mye tregere sammenlignet med analoge datamaskiner.

For mange sanntidsoperasjoner er disse digitale beregningene for treg til å være nyttige, men presisjonen til en analog datamaskin er heller ikke tilstrekkelig. Derav viktigheten av hybridcomputere.

kjennetegn

Kombinasjon av analoge og digitale komponenter

Disse datamaskinene er basert på et datasystem som samsvarer med analoge enheter med digitale.

Vanligvis bruker de analoge komponentene til datamaskinen komplekse matematiske beregninger. Digitale komponenter er ansvarlige for både aritmetiske og logiske operasjoner, i tillegg til at de brukes til å kontrollere systemet.

Når det gjelder en superdatamaskin, tilsvarer den en kombinasjon av maskiner som er i stand til å behandle digitale og analoge signaler. En hybrid datamaskin gir en passende metode for å utføre svært komplekse simuleringer.

Det beste fra den analoge og digitale verdenen

Ved å lage denne typen integrert datamaskin er fordelene ved både analog og digital databehandling lett tilgjengelig.

En hybrid-datamaskin går raskt når det gjelder å løse ligninger, selv om beregningene er ekstremt kompliserte. Dette er så takket være tilstedeværelsen av viktige analoge komponenter til designen av utstyret.

Derfor kan hybridcomputeren løse ligninger med samme evne som en analog maskin. I tillegg tjener digitale elementer til å ekskludere en av de største ulempene ved en helt analog enhet.

Til sammenligning er presisjonsområdet i en analog datamaskin begrenset, mens presisjonen med en digital datamaskin er mye høyere.

Ved å integrere elementene som gjør det mulig for en digital datamaskin å langt overstige tre eller fire sifre med presisjon, gjør hybrid databehandling det mulig å håndtere ligninger mye raskere enn med det digitale alternativet alene.

Med andre ord tilbyr hybrid databehandling både hastighet og nøyaktighet, og eliminerer behovet for at brukeren nøyer seg med bare en digital eller analog datamaskin.

Tekniske applikasjoner

Hybridutstyr er i hovedsak ment for tekniske applikasjoner der ikke bare diskrete data håndteres, men også kontinuerlig. Det vil si at de tillater behandling av disse to typene data.

Både analoge og hybrid datamaskiner er spesiallagde datamaskiner, og applikasjonene deres er forhåndsdefinert på designtidspunktet.

typer

2 i 1 PC

For en bærbar datamaskin brukes begrepet "hybrid datamaskin" for å referere til en 2-i-1-PC. Denne typen PC består av en flyttbar skjerm og tastatur, og kombinerer dermed funksjonaliteten til en bærbar PC og et nettbrett.

Disse hybridmaskinene har kraften til en datamaskin, og i tillegg, ved å koble fra tastaturet, har de bærbarheten til et nettbrett.

For eksempel kan denne hybridcomputeren brukes til å utføre oppgaver med den i løpet av dagen og deretter ved å skille skjermen for å glede seg over den i sengen surfe på Facebook og Instagram.

Store hybrid elektroniske datamaskiner

De ble brukt mye fra 1960 til midten av 1980. De hadde flere hundre operative forsterkere.

De løste enormt komplekse og omfattende sett med matematiske modeller av differensialligninger.

For eksempel romflukt med seks grader av frihet, kinetikk av eksoterme kjemiske reaksjoner, kontrollsystemer for matprosesseringsanlegg og det humane immunsuppressive systemet.

Hybride systemer til generell bruk

Dette er datamaskiner som har kjennetegn ved å kunne bruke forskjellige applikasjoner eller å kunne løse mange typer problemer.

Mange av disse hybride datamaskiner var på en gang spesielle formålssystemer, som var deltids hybride datamaskiner der resultatet kunne oppnås med en viss hastighet.

Hybrid dedikerte datamaskiner

De inkluderer statiske programmer som ikke kan justeres. De er vanligvis innebygd i fysiske systemer som ofte brukes som undersystem-simulatorer, funksjonsregulatorer eller utgangsanalysatorer.

For eksempel bruker den pneumatiske datamaskinen luftbelger og dyser for å generere presise multiplikasjons-, divisjons- eller kvadratrotfunksjoner av inngangssignalene, og koder dataene som lufttrykk.

Fordeler og ulemper

- Fordel

Hastighet

Disse datamaskinene har en enorm datahastighet takket være konfigurasjonen som tilbys av det analoge systemet. Dette er ganske nyttig når du leter etter numeriske resultater for differensialligninger, som for flygesimulering.

For disse formålene hadde analoge systemer blitt brukt fordi de var raskere enn digitale datamaskiner, og ga løsninger på kortere tid. Nøyaktigheten av disse resultatene var imidlertid tvilsom.

Dermed gir en hybrid datamaskin raske og nøyaktige resultater, og er av stor nytte når du prøver å løse komplekse ligninger i sanntid, og det er viktig å oppnå resultatene umiddelbart.

Stor presisjon

Resultatene oppnådd med hybridutstyr viser seg å være mye mer nøyaktige og mer lønnsomme enn for tidligere maskiner. Dette skyldes den digitale komponenten på hybridcomputeren.

Med hybridcomputeren genereres "seed" -verdiene raskt, selv om de ikke er matematisk presise, siden denne verdien oppnås med frontend av analog databehandling.

Denne verdien sendes til den digitale fronten, som gjennom en iterativ prosess får et presist numerisk frø. Den totale tiden som kreves for å beregne denne nøyaktige verdien, er mye mindre enn å bruke en datamaskin som kun er analog eller digital.

Online databehandling

Verdien av en hybrid datamaskin blir lett sett når det er behov for å administrere ligninger i sanntid.

Akkurat som en strengt analog enhet ville gi raske returer som ikke er helt nøyaktige, og en digital enhet vil gi mer nøyaktige svar som det vil ta lenger tid å beregne, gir hybridtilnærmingen muligheter for svar nå heller enn senere.

Disse svarene er også mer detaljerte og nyttige enn de raske svarene fra analogt utstyr.

- Ulempe

I mer moderne tid har digitale signalprosessorer erstattet behovet for hybridcomputere.

Hybridsystem

Det er viktig å tenke på at en ekte hybrid-datamaskin ikke bare er et hybrid-system. Hybriddatamaskinen er bygget med de nødvendige komponentene for å la enheten fungere med hastighet og presisjon.

Produkter som markedsføres som hybridsystemer er ikke annet enn digitalt datautstyr som er supplert med en analog-til-digital-omformer for inngangen, og en digital-til-analog-omformer for å administrere utdataene.

Et slikt system anses vanligvis som mindre effektivt enn en ekte hybridcomputer.

eksempler

Bensinpumpene i en bensinstasjon inneholder en prosessor som konverterer måling av drivstoffstrømmen til verdier som tilsvarer mengde og pris.

I virksomheten kan disse datamaskinene brukes i den kjemiske industrien som prosessstyringssystemer.

HRS-100

Et eksempel på en frittstående hybrid-datamaskin er HRS-100, som ble brukt mye i løpet av 1970-tallet.

Den ble oppfunnet og utviklet for å studere dynamiske systemer i den virkelige og akselererte tidsskalaen. Også for effektiv løsning av et bredt spekter av vitenskapelige oppgaver i USSRs institutter.

Medisinsk område

EKG-, ekkokardiogram-, ultralyd- og Holter-overvåkingsmaskiner er eksempler på hybridcomputere.

Mange av diagnosene som brukes i det medisinske feltet, faller i denne kategorien.

For eksempel brukes i en intensivavdeling på sykehus en analog enhet som måler pasientens blodtrykk og temperatur. Disse verdiene konverteres og vises på en digital skjerm i numerisk form.

Med tanke på hastigheten som hybriddatamaskiner kan behandle data, forskes det på online behandling av data.

Faktisk ble en hybrid-datamaskin installert ved Ohio University Center for Biomedical Engineering, der data om hjertekateterisering overføres fra forskjellige sykehus til hybrid-datamaskinen, via en infrarød optisk mekanisme.

Disse dataene blir analysert i sanntid, og resultatene er umiddelbart tilgjengelig for legen. Dermed reduseres ventetiden mellom kateteriseringsprosedyren og genereringen av resultater betraktelig.

HP Envy x2

Det er en ultrathin hybrid personlig datamaskin som gir fordelen med å ha to enheter innebygd i en. Det er en bærbar datamaskin som også kan brukes som nettbrett.

Den inneholder en skjerm som kan fjernes for å bli et nettbrett, ved å fjerne det fra tastaturet gjennom en magnetisk lukking.

referanser

1. Definisjoner (2019). Definisjoner for Hybrid Computer. Hentet fra: definitions.net.
2. Wise Geek (2019). Hva er en hybrid datamaskin? Hentet fra: wisegeek.com.
3. Center for Computing History (2019). Hva er en hybrid datamaskin og hvorfor? Hentet fra: computinghistory.org.uk.
4. Sciencing (2019). Typer hybride datamaskiner. Hentet fra: sciencing.com.
5. Asba Lee (2019). Fordelene med hybridcomputere. Hentet fra: techwalla.com.
6. Computer Hope (2019). Hybrid datamaskin. Hentet fra: computerhope.com.