Plik komputery hybrydowe Są to urządzenia, które przedstawiają specyfikę maszyn analogowych i cyfrowych. Urządzenie cyfrowe służy do sterowania i rozwiązywania operacji logiczno-arytmetycznych, podczas gdy urządzenie analogowe służy do rozwiązywania równań różniczkowych..
Ogólnie, przybliżone rozwiązanie złożonych równań uzyskuje się za pomocą iteracyjnych metod numerycznych, które wymagają dużej liczby iteracji, w zależności od tego, jak dobre jest początkowe „ziarno” wartości końcowej i jak duża dokładność jest wymagana..
Sprzęt analogowy jest zazwyczaj zadziwiająco szybki, ponieważ może rozwiązać niezwykle skomplikowane równania z szybkością przesyłania sygnału przez obwód, co stanowi znaczną część prędkości światła..
Jednak precyzja komputerów analogowych nie jest dobra, ponieważ jest ograniczona do trzech lub maksymalnie czterech cyfr precyzji..
Z drugiej strony sprzęt cyfrowy jest wytwarzany w taki sposób, że rozwiązanie równań jest doprowadzane z niemal dokładną precyzją, choć znacznie wolniej w porównaniu z komputerami analogowymi..
Dlatego w przypadku wielu operacji w czasie rzeczywistym te obliczenia cyfrowe są zbyt wolne, aby można je było wykorzystać, ale precyzja komputera analogowego również nie jest wystarczająca. Stąd znaczenie komputerów hybrydowych.
Indeks artykułów
Te komputery są oparte na systemie komputerowym, który dopasowuje urządzenia analogowe do cyfrowych.
Zwykle analogowe komponenty komputera obsługują złożone obliczenia matematyczne. Komponenty cyfrowe są odpowiedzialne zarówno za operacje logiczne i arytmetyczne, jak i służą do sterowania systemem.
W przypadku superkomputera odpowiada to kombinacji maszyn zdolnych do przetwarzania sygnałów cyfrowych i analogowych. Komputer hybrydowy zapewnia odpowiednią metodę wykonywania bardzo złożonych symulacji.
Tworząc tego typu komputer wbudowany, łatwo dostępne są korzyści zarówno z przetwarzania analogowego, jak i cyfrowego..
Komputer hybrydowy jest niesamowicie szybki, jeśli chodzi o rozwiązywanie równań, nawet jeśli obliczenia są niezwykle złożone. Dzieje się tak dzięki obecności niezbędnych komponentów analogowych w konstrukcji sprzętu.
Dlatego komputer hybrydowy może rozwiązywać równania z taką samą zdolnością jak maszyna analogowa. Dodatkowo elementy cyfrowe pozwalają wykluczyć jedną z głównych wad urządzenia całkowicie analogowego..
W ujęciu porównawczym zakres precyzji w komputerze analogowym jest ograniczony, podczas gdy precyzja w komputerze cyfrowym jest znacznie wyższa..
Dzięki integracji elementów, które pozwalają komputerowi cyfrowemu znacznie przekraczać trzy lub cztery cyfry precyzji, obliczenia hybrydowe pozwalają na przetwarzanie równań znacznie szybciej niż w przypadku samej opcji cyfrowej..
Innymi słowy, obliczenia hybrydowe zapewniają zarówno szybkość, jak i dokładność, eliminując konieczność korzystania przez użytkownika z komputera cyfrowego lub analogowego..
Sprzęt hybrydowy jest zasadniczo przeznaczony do zastosowań technicznych, w których przetwarzane są nie tylko dane dyskretne, ale także ciągłe. Oznacza to, że pozwalają na przetwarzanie tych dwóch typów danych.
Zarówno komputery analogowe, jak i hybrydowe są komputerami do określonego celu, a ich zastosowania są wcześniej zdefiniowane w czasie ich projektowania..
W przypadku laptopa termin „komputer hybrydowy” odnosi się do komputera typu 2 w 1. Ten typ komputera składa się z wyjmowanego ekranu i klawiatury, łącząc w ten sposób funkcjonalność laptopa i tabletu..
Te komputery hybrydowe mają moc komputera, a dodatkowo po odłączeniu klawiatury mają przenośność tabletu.
Na przykład ten hybrydowy komputer może być używany do wykonywania z nim zadań w ciągu dnia, a następnie oddzielając ekran, aby móc cieszyć się nim w łóżku na Facebooku i Instagramie..
Były szeroko stosowane od lat 60. do połowy 80. Posiadały kilkaset wzmacniaczy operacyjnych..
Rozwiązali niezwykle złożone i obszerne zestawy modeli matematycznych równań różniczkowych.
Na przykład loty kosmiczne o sześciu stopniach swobody, kinetyka egzotermicznych reakcji chemicznych, systemy kontrolne dla zakładów przetwórstwa żywności i ludzki układ immunosupresyjny..
Są to komputery, które charakteryzują się możliwością korzystania z różnych aplikacji lub rozwiązywania wielu rodzajów problemów.
Wiele z tego typu komputerów hybrydowych było kiedyś systemami specjalnego przeznaczenia, będącymi komputerami hybrydowymi pracującymi w niepełnym wymiarze godzin, w których wynik można było uzyskać z określoną prędkością..
Obejmują programy statyczne, których nie można dostosować. Są one zwykle osadzone w systemach fizycznych, które są powszechnie używane jako symulatory podsystemów, kontrolery funkcji lub analizatory wyjściowe..
Na przykład komputer pneumatyczny wykorzystuje miechy powietrzne i dysze do generowania precyzyjnych funkcji mnożenia, dzielenia lub pierwiastka kwadratowego sygnałów wejściowych, kodując dane jako ciśnienie powietrza..
Komputery te mają ogromną szybkość obliczeń dzięki konfiguracji oferowanej przez system analogowy. Jest to bardzo przydatne przy szukaniu wyników numerycznych dla równań różniczkowych, jak w przypadku symulacji lotu.
Do tych celów wykorzystano systemy analogowe, ponieważ są one szybsze niż komputery cyfrowe, dostarczając rozwiązania w krótszym czasie. Jednak dokładność tych wyników była wątpliwa..
W ten sposób komputer hybrydowy umożliwia szybkie i precyzyjne wyniki, będąc niezwykle użytecznym przy rozwiązywaniu złożonych równań w czasie rzeczywistym i niezbędne jest natychmiastowe uzyskiwanie wyników..
Wyniki uzyskane na sprzęcie hybrydowym okazują się znacznie dokładniejsze i bardziej opłacalne niż w przypadku poprzednich maszyn. Wynika to z cyfrowego komponentu komputera hybrydowego.
W przypadku komputera hybrydowego wartości „ziarna” są generowane szybko, choć nie są one matematycznie precyzyjne, ponieważ wartość ta jest osiągana za pomocą front-endu obliczeń analogowych..
Wartość ta jest wysyłana do cyfrowego interfejsu użytkownika, który poprzez iteracyjny proces uzyskuje precyzyjne numeryczne ziarno. Całkowity czas potrzebny do obliczenia tej dokładnej wartości jest znacznie krótszy niż przy użyciu komputera analogowego lub wyłącznie cyfrowego.
Wartość komputera hybrydowego jest łatwo dostrzegalna, gdy istnieje potrzeba zarządzania równaniami w czasie rzeczywistym.
Tak jak urządzenie ściśle analogowe zapewniłoby szybkie zwroty, które nie są całkowicie dokładne, a urządzenie cyfrowe zapewniłoby dokładniejsze odpowiedzi, których obliczenie zajęłoby więcej czasu, podejście hybrydowe pozwala na udzielanie odpowiedzi teraz, a nie później..
Te odpowiedzi są również bardziej szczegółowe i przydatne niż szybkie odpowiedzi udzielane przez sprzęt analogowy..
W dzisiejszych czasach cyfrowe procesory sygnałowe zastąpiły potrzebę komputerów hybrydowych.
Należy wziąć pod uwagę, że prawdziwy komputer hybrydowy nie jest po prostu systemem hybrydowym. Komputer hybrydowy jest zbudowany z niezbędnych komponentów, aby umożliwić urządzeniu szybkie i precyzyjne działanie..
Produkty sprzedawane jako systemy hybrydowe to nic innego jak cyfrowy sprzęt komputerowy, który został uzupełniony o przetwornik analogowo-cyfrowy na wejściu oraz przetwornik cyfrowo-analogowy do zarządzania wyjściem..
Taki system jest zwykle uważany za mniej wydajny niż prawdziwy komputer hybrydowy..
Stacje paliw na stacji paliw zawierają procesor, który przetwarza pomiar przepływu paliwa na wartości odpowiadające ilości i cenie.
W biznesie komputery te mogą być wykorzystywane w przemyśle chemicznym jako systemy sterowania procesami.
Przykładem samodzielnego komputera hybrydowego jest HRS-100, który był szeroko stosowany w latach 70..
Został wymyślony i opracowany do badania systemów dynamicznych w rzeczywistej i przyspieszonej skali czasu. Również za sprawne rozwiązywanie szerokiego zakresu zadań naukowych w instytutach ZSRR.
EKG, echokardiogram, ultradźwięki i urządzenia do monitorowania Holtera to przykłady komputerów hybrydowych.
Wiele diagnoz stosowanych w medycynie należy do tej kategorii..
Na przykład na oddziałach intensywnej opieki medycznej w szpitalach do pomiaru ciśnienia krwi i temperatury pacjenta stosuje się urządzenie analogowe. Wartości te są konwertowane i wyświetlane na wyświetlaczu cyfrowym w postaci numerycznej..
Biorąc pod uwagę szybkość, z jaką komputery hybrydowe mogą przetwarzać dane, prowadzi się badania nad przetwarzaniem danych online.
W rzeczywistości komputer hybrydowy został zainstalowany w Ohio University Center for Biomedical Engineering, gdzie dane dotyczące cewnikowania serca są przesyłane z różnych szpitali do komputera hybrydowego za pośrednictwem mechanizmu optycznego na podczerwień..
Dane te są analizowane w czasie rzeczywistym, a wyniki są natychmiast udostępniane lekarzowi. W ten sposób czas oczekiwania między zabiegiem cewnikowania a uzyskaniem wyników jest znacznie skrócony..
Jest to ultracienki hybrydowy komputer osobisty, którego zaletą jest posiadanie dwóch urządzeń wbudowanych w jedno. To laptop, który może służyć również jako tablet.
Zawiera ekran, który można zdjąć, aby stać się tabletem, odłączając go od klawiatury za pomocą magnetycznego zamknięcia.
Jeszcze bez komentarzy