HIBRID SZÁMÍTÓGÉPEK: JELLEMZŐK, TÍPUSOK, ELŐNYÖK, PÉLDÁK - TECHNOLÓGIA - 2026

A hibrid számítógépek olyan számítógépek, amelyek analóg és digitális gépekkel rendelkeznek. A digitális eszközt logikai-számtani műveletek vezérlésére és megoldására használják, míg az analóg eszközt differenciálegyenletek megoldására használják.

Általában a komplex egyenletek hozzávetőleges megoldását iteratív numerikus módszerekkel állítják elő, amelyek nagyszámú iterációt igényelnek, attól függően, hogy mekkora a végső érték kezdeti "magja" és mekkora a pontosság.

Hitachi 505 analóg hibrid számítógép. Kép ​​a philreichert.org oldalon

Az analóg berendezések tipikusan meglepően gyorsak, mert rendkívül bonyolult egyenleteket tudnak megoldani azzal, hogy a jel milyen gyorsan halad át az áramkörön, ami a fénysebesség tiszteletben tartó része.

Az analóg számítógépek pontossága azonban nem jó, mivel a pontosság három vagy legfeljebb négy számjegyre korlátozódik.

Másrészt, a digitális berendezéseket úgy gyártják, hogy az egyenletek megoldása majdnem pontosan pontossá válik, bár sokkal lassabb az analóg számítógépekhez viszonyítva.

Így sok valósidejű művelethez ezek a digitális számítások túl lassúak ahhoz, hogy hasznosak legyenek, de az analóg számítógép pontossága sem elég. Ezért a hibrid számítógépek fontossága.

jellemzők

Analóg és digitális alkatrészek kombinációja

Ezek a számítógépek olyan számítógépes rendszeren alapulnak, amely illeszti az analóg eszközöket a digitális eszközökhöz.

Általában a számítógép analóg komponensei bonyolult matematikai számításokat végeznek. A digitális alkatrészek felelnek mind a számtani, mind a logikai műveletekért, valamint a rendszer irányításához.

Szuperszámítógép esetén a digitális és analóg jelek feldolgozására képes gépek kombinációjának felel meg. A hibrid számítógép alkalmas módszer a rendkívül összetett szimulációk elvégzésére.

A legjobb az analóg és a digitális világban

Az ilyen típusú integrált számítógép létrehozásával könnyen elérhetők az analóg és a digitális számítástechnika előnyei.

A hibrid számítógép hihetetlenül gyors az egyenletek megoldásakor, még akkor is, ha a számítások rendkívül összetettek. Ennek oka a lényeges analóg alkatrészek jelenléte a berendezés tervezésében.

Ezért a hibrid számítógép ugyanolyan képességgel képes megoldani az egyenleteket, mint egy analóg gép. Ezenkívül a digitális elemek kiküszöbölik a teljesen analóg eszközök egyik fő hátrányát.

Összehasonlításképpen: az analóg számítógépek pontossága korlátozott, míg a digitális számítógépeknél a pontosság sokkal nagyobb.

Az olyan elemek integrálásával, amelyek lehetővé teszik, hogy a digitális számítógép túllépi a három vagy négy pontosságot, a hibrid számítás lehetővé teszi az egyenletek sokkal gyorsabb kezelését, mint önmagában a digitális opciónál.

Más szóval, a hibrid számítástechnika mind sebességet, mind pontosságot kínál, elkerülve azt, hogy a felhasználónak csak digitális vagy analóg számítógéppel kellene fizetnie.

Műszaki alkalmazások

A hibrid berendezéseket alapvetően műszaki alkalmazásokra szánják, ahol nemcsak a diszkrét adatok kezelése, hanem a folyamatos működés is zajlik. Vagyis lehetővé teszik e két típusú adat feldolgozását.

Mind az analóg, mind a hibrid számítógépek rendeltetésszerűen épített számítógépek, és alkalmazásukat előre meghatározták a tervezéskor.

típusai

2 az 1-ben PC

Egy laptop esetében a "hibrid számítógép" kifejezés a két az egyben számítógépre utal. Ezt a típusú számítógépet levehető képernyő és billentyűzet alkotja, így kombinálva a laptop és a tablet funkcióit.

Ezeknek a hibrid számítógépeknek számítógépes hatalma van, és emellett a billentyűzet lecsatlakoztatásával táblagépük hordozható.

Például ez a hibrid számítógép felhasználható feladatok elvégzésére a nap folyamán, majd elválasztva a képernyőt, hogy élvezze az ágyban való böngészést a Facebookon és az Instagramon.

Nagy hibrid elektronikus számítógépek

Az 1960-as évektől az 1980-as évek közepéig széles körben használták őket, és több száz operációs erősítőjük volt.

Rendkívül összetett és kiterjedt differenciálegyenletek matematikai modelljeit oldották meg.

Például hat szabadságfokú űrrepülés, az exoterm kémiai reakciók kinetikája, az élelmiszer-feldolgozó üzemek vezérlőrendszerei és az emberi immunszuppresszív rendszer.

Általános célú hibrid rendszerek

Olyan számítógépek, amelyeknek jellemző az a képessége, hogy különféle alkalmazásokat tudnak használni, vagy hogy számos típusú problémát meg lehet oldani.

Az ilyen típusú hibrid számítógépek közül sok egyidőben speciális célú rendszerek voltak, részmunkaidős hibrid számítógépek voltak, ahol az eredmény bizonyos sebességgel elérhető volt.

Hibrid dedikált számítógépek

Ezek statikus programokat tartalmaznak, amelyeket nem lehet beállítani. Általában be vannak ágyazva olyan fizikai rendszerekbe, amelyeket általában alrendszer-szimulátorokként, funkcióvezérlőkként vagy kimeneti elemzőkként használnak.

Például a pneumatikus számítógép léggömböket és fúvókákat használ a bemenő jelek pontos szorzásának, osztásának vagy négyzetgyökéjű funkciójának előállításához, az adatokat légnyomásként kódolva.

Előnyök és hátrányok

- Előny

Sebesség

Ezeknek a számítógépeknek az analóg rendszer által kínált konfigurációnak köszönhetően óriási számítási sebessége van. Ez nagyon hasznos, ha numerikus eredményeket keresünk a differenciálegyenletekre, például a repülési szimuláció esetében.

Erre a célra analóg rendszereket alkalmaztak, mivel gyorsabbak voltak, mint a digitális számítógépek, és kevesebb idő alatt nyújtanak megoldásokat. Ezen eredmények pontossága azonban megkérdőjelezhető.

Így egy hibrid számítógép gyors és pontos eredményeket nyújt, amelyek óriási felhasználásúak, amikor megpróbálják komplex egyenleteket valós időben megoldani, és elengedhetetlen az eredmények azonnali megszerzése.

Nagy pontosság

A hibrid berendezésekkel kapott eredmények sokkal pontosabbak és jövedelmezőbbek, mint a korábbi gépeknél. Ennek oka a hibrid számítógép digitális alkatrésze.

A hibrid számítógéppel a "mag" értékek gyorsan generálódnak, bár matematikailag nem pontosak, mivel ezt az értéket az analóg számítás első részével érik el.

Ezt az értéket a digitális kezelőfelületre továbbítják, amely egy iteratív folyamat révén pontos numerikus magot kap. Ennek a pontos értéknek a kiszámításához szükséges teljes idő sokkal rövidebb, mint egy analóg vagy csak digitális számítógép használatakor.

Online adatfeldolgozás

A hibrid számítógép értéke könnyen látható, amikor szükség van az egyenletek valós időben történő kezelésére.

Ugyanúgy, mint egy szigorúan analóg eszköz gyors visszatérést eredményezne, amely nem teljesen pontos, és egy digitális eszköz pontosabb válaszokat adna, amelyek kiszámításához több időbe telik, a hibrid megközelítés most, nem később teszi lehetővé a válaszokat.

Ezek a válaszok részletesebbek és hasznosabbak, mint az analóg berendezések gyors válaszai.

- Hátrány

A modern időkben a digitális jelfeldolgozók felváltották a hibrid számítógépek iránti igényt.

Hibrid rendszer

Fontos figyelembe venni, hogy egy valódi hibrid számítógép nem pusztán hibrid rendszer. A hibrid számítógépet a szükséges alkatrészekkel építik fel, hogy az eszköz gyorsan és pontosan tudjon működni.

A hibrid rendszerekként forgalmazott termékek nem más, mint digitális számítógépes berendezések, amelyeket analóg-digitális átalakítóval egészítenek ki a bemenethez, és digitális-analóg átalakítóval a kimenet kezelésére.

Egy ilyen rendszer általában kevésbé hatékony, mint egy igazi hibrid számítógép.

Példák

A töltőállomás gázszivattyúi tartalmaznak egy processzort, amely a tüzelőanyag-áram mérését a mennyiséget és az árat megfelelő értékekké alakítja.

Az üzleti életben ezek a számítógépek a vegyiparban folyamatirányító rendszerekként használhatók.

HRS-100

Az önálló hibrid számítógépre példa a HRS-100, amelyet széles körben használtak az 1970-es években.

Azt fejlesztették ki és fejlesztették ki, hogy a dinamikus rendszereket valós és gyorsított idő skálán tanulmányozzák. Szintén a tudományos feladatok széles skálájának hatékony megoldására a Szovjetunió intézményeiben.

Orvosi terület

Az EKG, az echocardiogram, az ultrahang és a Holter monitorozó gépek példák a hibrid számítógépekre.

Az orvosi területen alkalmazott diagnózisok nagy része ebbe a kategóriába tartozik.

Például a kórházak intenzív osztályán egy analóg eszközt használnak, amely a páciens vérnyomását és hőmérsékletét méri. Ezeket az értékeket átalakítják, és digitális formában megjelenítik a digitális kijelzőn.

Figyelembe véve a hibrid számítógépek adatfeldolgozásának sebességét, kutatást végeznek az adatok online feldolgozása kapcsán.

Valójában egy hibrid számítógépet telepítettek az Ohio Egyetem Orvosbiológiai Mérnöki Központjába, ahol a szívkatesterezési adatokat a különféle kórházakból az infravörös optikai mechanizmus segítségével továbbítják a hibrid számítógépre.

Ezeket az adatokat valós időben elemezik, és az eredmények azonnal rendelkezésre állnak az orvos számára. Így a katéterezési eljárás és az eredmények generálása közötti várakozási idő jelentősen lecsökken.

HP Envy x2

Ez egy ultravékony hibrid személyi számítógép, amely előnye, hogy két eszköz beépül az egyikbe. Ez egy laptop, amely táblagépként is használható.

Tartalmaz egy képernyőt, amelyet eltávolíthat tablettává, mágneses zárókupakkal a billentyűzetről leszerelve.

Irodalom

1. Meghatározások (2019). Meghatározások a hibrid számítógéphez. Forrás: defines.net.
2. Wise Geek (2019). Mi az a hibrid számítógép? Forrás: wisgeek.com.
3. Számítástechnikai Előzmények Központja (2019). Mi az a hibrid számítógép és miért? Forrás: computinghistory.org.uk.
4. Tudomány (2019). A hibrid számítógépek típusai. Forrás: sciencing.com.
5. Asba Lee (2019). A hibrid számítógépek előnyei. Forrás: techwalla.com.
6. Számítógépes remény (2019). Hibrid számítógép. Forrás: computerhope.com.