なぜアナログ・ハイブリッドコンピュータがよく使われないのか、その歴史などをご存知の方はいませんか?
そりゃ、アナログコンピュータができれば、最速でしょう。
二進法に書き換えなくていいもの。
扱える次元数が全然違う。
単純に、通常のアナログ回路には「誤差」があるからです。
デジタル処理は扱うあらゆるデータを数値にするので、誤差は絶対にありませんが、アナログ処理はデータを電圧レベルなどとして扱うので、値に必ず誤差が生じます。
また電源品質や外部からの電波ノイズ、動作時の温度などによっても微妙に値が変わるため、同じ処理をしても結果は同じになりません。
計算処理の中核部分にアナログ処理を入れると、この誤差が累積していって、最終的には結果がめちゃくちゃな値となってしまい実用にならなくなります。
このため、コンピュータ計算におけるアナログ処理というのは、非常に使い所が限られるのです。
どこまで厳密な話をするかってことになるんですが、AD/DA変換が誤差ゼロだったとしても、連続事象をデジタルでエミュレートしようとすると離散的に扱わざるを得ないため、「デジタル計算で誤差は生じていないが、エミュレートしたい事象からの誤差が累積してゆく」というケースはありますね。本来発散しないはずの計算過程がカオス的振る舞いをみせるとか。
「デジタル処理は扱うあらゆるデータを数値にするので、誤差は絶対にありません」と「絶対」と言い切られると茶々と入れてたくなるんだよね。
数値演算には誤差は存在しないとでも?
精度が出せないからですよ。
デジタルの場合は精度を出すにはビット数を増やすだけですが、アナログの場合は1桁精度を上げるのに大変な技術が要ります。
ちなみに、アナログの電子回路は全て微積分と積和で表現できます。
微積分自体も積和で表現できますから、AD,DSP,DAの処理速度が上がれば、アナログ回路は全てデジタル処理できるようになります。
アナログ計算が流行らない理由
(1)アナログ計算は,並列化しづらい。デジタルならソフトウェアで対処できるが,アナログだと並列で回路の増設が必要。
アナログとデジタルの違い。 - 物理学 - 教えて!goo
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/648664.html
_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl1962/27/12/27_12_1115/_pdf
(2)アナログ計算は光速だが,誤差や外乱に弱い。
4
http://www.opt.utsunomiya-u.ac.jp/~yatagai/Lectures/opt-comp/opt-comp2.htm
(3)デジタル計算が十分進歩しておりアナログに戻る必要性が無い。アナログ派リアルタイム性を持つが,デジタル計算のクロックもほぼリアルタイムと言えるほどまでに高速化した。
Information-Photonics
http://www.opt.utsunomiya-u.ac.jp/~hayasaki/member/hayasaki/i-photonics.html
光情報処理
http://www.osj-jsap.jp/50th_cd/main/keyword/joho_020.htm
光情報処理
http://annex.jsap.or.jp/OSJ/50th_cd/main/ronbun/joho/joho01.htm
だから、実現できればって話で。
2014/06/28 14:45:51昔から、夢のコンピューターって言ってたでしょ。
ああ、「できれば」ってそういう話ですね。
2014/06/28 18:13:29そんならついでにディレイ無しのAD/DA変換器も出来てくれれば、アナログとデジタルのいいとこ取りできて最高ですね!
電圧なんてケチくさいこと言わずに、電場や磁場を直接制御できれば、ベクトル演算も完全並列で!