现代计算史（一） (6-2)

广泛使用中最早的计算机器不是数字化而是模拟的。 在模拟表示中，代表介质APE（或反射或模型）属性的特性。 （在明显的对比度中，数字表示中使用的二进制数字的串不是通过拥有一些物理性质 - 例如长度 - 其幅度与所表示的属性的大小成比例变化。）模拟表示形成了一个不同的类。 一些例子：路线图的一条线越长，线路代表的道路越长; 建筑师模型中透明塑料方块的数量越大，代表的建筑物中的窗口数量越大; 声学深度计的间距越高，水的浅。 在模拟计算机中，数值由例如轴的旋转角度或电位的差异表示。 因此，当时机器的输出电压可能表示被建模的对象的瞬时速度。

作为建筑师模型的情况，使得模拟表示可以是分立的（没有像窗口的小数）。 在计算机科学家中，术语“模拟”有时狭窄地使用，以指示一个不断值的量的表示（例如，速度通过电压）表示。 正如Brian Cantwell Smith所说：

'模拟'应该...是一个谓词的结构对应于它所代表的谓词......那个持续的表示应该历史上被称为模拟，大概令人难以置信，这是对我们对我们重要的级别，世界上的级别比它更加正当离散。 （史密斯[1991]，第271页）

詹姆斯汤姆森，Kelvin的兄弟，发明了机械轮和盘积分器，成为模拟计算的基础（Thomson [1876]）。 这两个兄弟构建了一种用于计算两个给定功能的产品的积分，并且所描述的keelvin（尽管没有构造）通用模拟机器，用于集成任何顺序的线性微分方程和求解同时线性方程。 Kelvin最成功的模拟计算机是他的潮流预测机器，它仍然在利物浦港才能直到20世纪60年代。 基于轮子和盘Integrator的机械模拟设备在第二次世界大战期间用于枪械计算。 战争之后，汉尼巴尔福特（FORD [1919]）大大改善了积分器的设计。

Stanley Fiver Repors认为，第一个半自动机械模拟计算机由1930年之前的大都市维克斯曼彻斯特公司建于英格兰（50人[1961]，第29页）; 但是，到目前为止，我还无法验证这一索赔。 1931年，Vannevar布什，在麻省理工学院工作，建造了差分分析仪，这是第一个大型自动通用机械模拟计算机。 布什的设计基于轮子和盘集成器。 他的机器即将在世界各地使用他的机器（包括，在剑桥和曼彻斯特大学，在英国，差动分析仪由套装梅卡诺建造，曾经是流行的工程玩具）。

它需要一个配备有铅锤的熟练的机械师，为每项新工作设置灌木的机械差动分析仪。 随后，布什和他的同事通过机电替换了轮子和盘集成商和其他机械部件，最后通过电子设备。

差分分析器可以概念化为以允许相当大的反馈的方式连接在一起的“黑匣子”的集合。 每个框都执行基本过程，例如添加，通过常量乘以变量，并集成。 在为给定任务设置机器时，框连接在一起，以便执行所需的基本进程集。 在电机的情况下，通常通过将线驻留到贴片面板上的插座（以这种方式确定的计算机器被称为“程序控制”）中来完成。

由于所有盒子并行工作，因此电子差分分析仪非常快速地解决方程组。 反对这必须设定按摩问题的成本，以便在模拟机器所需的形式中解决，并设置硬件以执行所需的计算。 模拟计算的主要缺点是相对于数字机器的成本越高，精度增加。 在20世纪60年代和20世纪70年代，在“混合机器”机器上存在相当大的兴趣，其中模拟部分通过数字部分控制和编程。 然而，这种机器现在是罕见的。

通用图灵机

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