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关键要点：
- 在数字计算机发明之前，人们早就开始使用模拟计算机。模拟计算机是一种使用物理变量而非数字变量来解决问题的计算机。它们可以由完全机械或电子组件组成，并用于计算微分方程、模拟物理系统和执行信号处理任务等。
- 模拟计算机的确切轨迹和历史有些模糊，因为许多不同的人都试图为其发明争功。然而，许多最早的现代模拟计算机例子开始出现在19世纪90年代和20世纪初。然而，到了20世纪80年代，数字计算机开始取而代之。
- 今天我们仍在使用一些模拟计算机，如温度计、速度计、模拟时钟、地震仪和电压计。
模拟计算机是什么：完整解释
处理模拟数据的计算机称为模拟计算机。模拟计算机以连续格式中的物理量存储信息，并使用测量来进行计算。
模拟计算机适用于无法转化为数字或代码的数据测量。然而，由于涉及的复杂性范围很广，模拟计算机在控制系统和飞机等工业和科学应用中已被数字计算机大量取代。
曾经在数字计算机尚未出现或已存在的那些性能不足时，模拟计算机得到了广泛应用（甚至可以将古代的安提基特拉机械和滑尺视为模拟计算设备）。数字计算机的出现和迅速进步使得模拟计算机在20世纪60年代和70年代大部分过时，尽管它们仍然在某些特定应用中使用，比如飞机中的飞行计算机以及大学教学中的控制系统。然而，几台令人惊叹的模拟计算机值得我们关注。
模拟计算机使用物理而非数字变量来解决问题。
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模拟计算机：准确定义
模拟计算机的定义如下：
模拟计算机使用易于测量的量，如电压或旋转（而不是编程语言、代码或算法）来表示数字。
模拟计算机使用机械、电子、液压等不断变化的实体来工作。换句话说，模拟计算机通过使用机械手段（如齿轮和杠杆）或电子手段来执行各种任务，如解决数学和微分方程、模拟物理现象或过程以及实时分析数据。
在20世纪50年代和60年代，模拟计算机最初用于科学、数学和工程。然而，模拟计算机使用连续值而不是离散数据（如二进制数字），并且不依赖算法或编程语言。因此，这些计算机操作的是模拟信号。此外，这些信号是具有时变特性的连续信号。模拟计算机通过操作表示各种计算输入和输出的连续电信号来工作。
模拟计算机如何工作？
模拟计算机是一种与数字计算机工作方式不同的机器。它们不使用二进制数字，而是使用不断变化的物理量（如电信号、流体压力或机械运动）来执行操作和解决问题。
模拟计算机使用如电力、压力或运动等措施来表示问题中的信息。模拟系统是根据初始条件建立起来的，然后任意修改。这种类型的计算机从特定条件开始，然后根据需要进行变化。为了解决问题，计算机使用测量计算变量并给出所需的答案。最后，计算机计算并测量模拟模型中的变量以获得问题的答案。
模拟计算机由不同的模块组成，这些模块共同工作，以添加、放大、积分、乘法或创建新的电压并生成新的函数。这些设备包括在最新的系统中的集成电路运算放大器和函数发生器。一个大型模拟计算机可能需要数十个这样的放大器才能正常工作。
适当模块的输入和输出交织在一起以解决给定的挑战。这些模块使用我们输入的信息（输入）并给我们一个答案（输出）。例如，解决随时间变化的问题的一种方法是使用微分方程。这包括根据需要进行比例缩放、反馈和建立初步情况，使用电压来表示物理量和正在发生的情况。这种方法可以用于在工程和科学计算、建模和仿真应用中逐个或同时解决方程。
谁创造了模拟计算机？
模拟计算机的历史有些不清楚，因为模拟计算机的简单性和体积使得许多不同的人都声称发明了它们。早期水力模拟计算机的一个原型是由塞尔维亚数学家米哈伊洛·彼得罗维奇·阿拉斯（mihailo petrović alas）在19世纪90年代初发明的。这些早期的模拟计算机是专用机器，例如威廉·汤姆森（william thomson）于1873年的潮汐预报机。在1898年，a.a. 米歇尔逊（a.a. michelson）和s.w. 斯特拉顿（s.w. stratton）开发了一个80个组件的谐波分析仪。他们可以使用杠杆上的支点将正弦运动（如波浪或曲线）乘以常数因子。弹簧被用来组合这些组件以形成一个结果。微分分析仪是20世纪30年代初由美国电气工程师范尼瓦·布什（vannevar bush）及其同事发明的。这是创建现代模拟计算机的又一个里程碑。这台机器是历史上第一台使用机械积分器（可变速齿轮）来解决微分方程的机器。
模拟计算机在二战中被广泛使用。
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模拟计算机的应用是什么？
模拟计算机在数字计算机发明后仍被广泛用于科学和工业目的，这一点可以从其规格和可用尺寸得到证实。它们具有几个优点，并且在当时往往更快。然而，它们早在20世纪60年代和70年代就已经过时，尽管它们仍然有很长时间的帮助。例如，机械手表就是模拟计算机，其中时钟的秒针、分针和时针是由相互连接的齿轮的恒定和周期性旋转驱动的。
模拟计算机继续在一些特定应用中使用，如飞行模拟器、飞行计算机和大学教学控制系统。由于数字计算机不适用于更复杂的应用，如飞行模拟器和合成孔径雷达，模拟计算（和混合计算）一直是模拟计算（和混合计算）的领域，直到20世纪80年代。
现实世界中模拟计算机的例子
由于其管理尺寸和可负担的价格，我们今天仍然使用许多不同类型的模拟计算机。以下是一些常见的例子：
温度计
模拟温度计通过使用刻度和汞的特性来帮助测量温度。随着温度的变化，温度计内的汞上下移动。在这种情况下，汞充当输入，温度被测量并转化为汞的位置。汞的位置（在温度计上是高还是低）作为输出，提供有关当前温度的信息。
速度表
速度表是一种测量车辆行驶速度的设备。速度表的刻度通常适当刻度为公里或英里每小时。速度由一个可以自由偏转以响应模拟信号的指针显示出来。速度表的电缆连接到齿轮轴和磁铁。金属速度计杯与磁铁没有接触，但是有一个与感应线杆连接的弹簧，帮助将速度计杯连接到指示器。当齿轮轴旋转并速度增加时，磁铁也会旋转和旋转，产生吸引金属速度杯的磁场，从而使其移动。然后导致指针移动，显示车辆的当前速度。
模拟时钟
模拟时钟是我们日常生活中常见的一种设备，也是一种模拟计算机。它利用压电敏感的石英晶体。由于电池提供的电压，压电晶体以每秒32768次的频率振动。这些振动形成脉冲，从而产生时钟的滴答声。一个脉冲相当于一秒的时间。因此，一秒等于32768个压电晶体振动次数。
地震计
一个地震仪是一种用来测量地震强度的设备。这个设备靠近地面。当地震发生时，地球和地震仪都会震动。地震波是地震发生时产生的波动。地震波随后会被记录在图纸上，这个设置被称为地震仪。经过详细的检查和分析地震仪，地震学家会告诉我们地震的强度。
电压表
由于电压随时间变化而变化，它是一种模拟信号。因此，模拟电压表可以被视为模拟计算机。电压表用来显示电网上两个位置之间的电势差。模拟电压表的主要特点是一个偏转的指针和一个弯曲的刻度表。电压表与电路并联，以测量电阻器上的电压降。
