Ordinador analògic
Col·laboració de Manel Fernández Escobar per al capítol Càlculs analògics
Un ordinador analògic és un tipus d’ordinador que utilitza dispositius elèctrics o mecànics per resoldre problemes, utilitzant un tipus de quantitat física per representar-ne un altre.
Els ordinadors analògics son diferencials, mentre que els digitals son algebraics, això vol dir que els ordinadors analògics tenen una tassa de dimensió de la informació major que els ordinadors digitals. Teòricament, permet als ordinadors analògics resoldre problemes que son indesxifrables per a ordinadors digitals. Els teòrics de la informàtica solen anomenar-los ordenadors reals, ja que opera dins del conjunt de números reals.
A la pràctica es pot considerar que son els precedents de les nostres calculadores, ja que la seva principal funció era facilitar uns càlculs mitjançant un programa de funcionament mecànic.
La invenció d’aquests ordinadors és difícil de datar, tot i que la seva historia es remunta fa més de dos mil anys. Possiblement el primer ordinador analògic fou el “mecanisme d’Anticitera”, trobat a l’illa grega del mateix nom. Estava programat per realitzar càlculs de posicions astronòmiques, i possiblement el seu enginy no s’igualà fins ben entrada l’Edat Mitja.
La historia dels ordinadors analògics ha estat un troballa de petits aparells amb funcions precises, però complexes, fins arribar a la complexitat de l’analitzador diferencial.
L’analitzador diferencial és un ordinador analògic mecànic dissenyat per resoldre problemes d’equacions diferencials per integració. Fou un dels primers dispositius de computació avançada.
Va ser construït entre els anys 1925 i 1931 a “l’Institut Tecnològic de Massachussets” a càrrec de Vannevar Bush. Físicament estava format per amplificadors mecànics, els quals estaven constituïts cadascun per un disc de vidre i una roda metàl·lica, que es vinculaven a un integrador on es realitzaven els càlculs. Aquestes parts s’acompanyaven d’unes taules d’entrada i sortida. D’aquesta forma el conjunt podia efectuar rotacions mitjançant un motor elèctric.
Existien diferents models, alguns de més complexos i sofisticats que l’inicial. Algunes maquines eren capaces de resoldre equacions diferencials de més de divuit variables.
Abans de la Segona Guerra Mundial, els ordinadors analògics elèctrics i mecànics eren considerats com el futur de la computació. En aquest període el seu ús era fonamentalment bèl·lic, a més de social. La segona versió de l’analitzador diferencial consistia en un aparell per a calcular les trajectòries dels tirs per a la Marina dels Estats Units. Aquest segon analitzador constava de uns 2000 tubs electrònics, diversos milers de relés electromagnètics, i aproximadament uns 320 quilometres de cable, tot plegat pesava unes dues centes tones.
En acabar la Segona Guerra Mundial l’analitzador diferencial es tornà obsoleta degut als nous aparells que havien aparegut com a resultat de la guerra. Els ordinadors electrònics analògics i, més endavant, els digitals van fer oblidar l’invent de Bush. Tot i així, les seves investigacions no decaigueren i el 1945 publica un article titulat «Com podem pensar» “As we may think”, on es centra en els nous aparells i les noves tecnologies. Algunes de les seves propostes han arribat a materialitzar-se amb els anys, com la seva proposta d’un aparell que funcionava mitjançant la veu parlada i emmagatzemava aquesta informació, actualment hi ha software per ordinador capaç de interpretar la veu i transcriure-la o interpretar-la com a ordres. Altres idees de futur que exposava s’ha arribat a complir-les amb rapidesa i sorprenent integració social en forma de les actuals calculadores.
Actualment el primer analitzador diferencial fou restaurat i està exposat al Museu de Transport i Tecnologia de Auckland, (MOMAT), Nova Zelanda. Com anècdota, recentment, entre informàtics aficionats, s’ha fet popular reconstruir l’ordinador amb peces del popular joc Meccano, per Internet es poden trobar fotografies i vídeos amb alguns resultats.
Existeixen diferents raons que portaren a substituir els ordinadors analògics mecànics pels elèctrics. El sistema elèctric és una analogia del mateix sistema físic que usen els ordinadors mecànics però és menys costos de construir, més segur, i més fàcil de modificar. L’ordinador analògic electrònic manipula las quantitats físiques de forma d’ona, (voltatge o corrent). La precisió de la lectura de l’ordinador analògic està limitada principalment per la precisió de l’equip de lectura emprat, generalment tres o quatre dígits significatius. La precisió de l’ordinador digital és pràcticament infinita, però la precisió del seu resultat està limitada pel temps. Un ordinador digital pot calcular molts dígits en paral·lel, o obtenir el mateix número de dígits realitzant les sumes en el temps.
Tot i que la computació digital es capdavantera i fa anys que va deixar enrere l’analògica, encara hi ha avui alguns pocs grups d’investigació a algunes universitats on treballen específicament amb ordinadors analògics.
Col·laboració de Manel Fernández Escobar per al capítol Càlculs analògics