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I computer ibridi sono computer che mostrano caratteristiche di computer analogici e computer digitali. Il componente digitale normalmente serve come controller e fornisce operazioni logiche, mentre il componente analogico normalmente serve come solver di equazione differenziale. Il primo sistema di calcolo ibrido desktop è stato il Hycomp 250, rilasciato da Packard Bell nel 1961. Un altro esempio iniziale era HyDac 2400, un computer ibrido integrato lanciato da EAI nel 1963. Alla fine del 20 ° secolo, gli ibridi sono diminuiti in aumento dei computer digitali, compresi i processori del segnale digitale.

In generale, i computer analogici sono straordinariamente veloci, poiché possono risolvere le equazioni più complesse ad una velocità in cui un segnale attraversa il circuito, che è generalmente una frazione apprezzabile della velocità di luce. D’altra parte, la precisione dei computer analogici non è buona; Sono limitati a tre, o più, quattro cifre di precisione.

I computer digitali possono essere costruiti per trasportare la soluzione di equazioni a una precisione quasi illimitata, ma in modo estremamente lento rispetto ai computer analogici. Generalmente, le equazioni complesse sono approssimative utilizzando metodi numerici iterativi che assumono un numero elevato di iterazioni, a seconda di quanto sia buona la “congettura iniziale” rispetto al valore finale e quanta precisione è desiderata. Questa congettura iniziale è nota come seme numerico per il processo iterativo. Per molte operazioni in tempo reale, la velocità di tali calcoli digitali è troppo lenta per essere di grande uso (ad esempio, per i radar array graduati di molto frequenza o per i calcoli del tempo), tuttavia, la precisione dei calcoli di un computer analogico è relativamente relativamente scarso.

I computer ibridi possono essere utilizzati per ottenere un valore “seme” molto buono ma relativamente impreciso, utilizzando un analogico come computer anteriore (front-end), che viene quindi alimentato in un processo iterativo del computer digitale per ottenere il grado di precisione desiderato. Con un seme estremamente esatto di tre o quattro cifre, il tempo totale di calcolo digitale è ridotto drasticamente per raggiungere la precisione desiderata, poiché sono necessarie molte meno iterazioni.

Considera che il sistema nervoso negli animali è un computer ibrido forma. I segnali passano attraverso le sinapsi da una cellula nervosa a quella successiva come pacchetti discreti (digitali) dei prodotti chimici, che vengono quindi aggiunti all’interno della cellula nervosa in modo analogico costruendo un potenziale elettrochimico fino al raggiungimento della sua soglia, con cui scarica e Invia una serie di pacchetti digitali alla prossima cellula nervosa. I vantaggi sono almeno triplici: il rumore all’interno del sistema è ridotto al minimo (e tende a non essere additivo), non è richiesto un sistema di terra comune e c’è un minimo degrado del segnale anche se ci sono differenze sostanziali nell’attività Delle cellule lungo una traiettoria (tendono solo a variare i ritardi del segnale). Le singole cellule nervose sono analoghe ai computer analogici; Le sinapsi sono analoghe ai computer digitali.

Nota che i computer ibridi devono essere distinti dai sistemi ibridi. Quest’ultimo potrebbe non essere più di un computer digitale dotato di un convertitore analogico-digitale presso l’ingresso e / o un convertitore analogico digitale all’uscita, con lo scopo di convertire i segnali analogici per la normale elaborazione digitale e viceversa, ad esempio, per gestire i sistemi di controllo fisico, come i servomecanismi.

Vedi anche

• L’HRS-100, un computer ibrido dell’Istituto MIHAJLO PUPIN
• Neural rete
• Computer analogico
• computer digitale

Riferimenti esterni

• un nuovo strumento per la scienza di Daniel Greco e Ken Kuehl
• al sistema informatico ibrido per l’uso in cardiologia . di Nadel LD, Kramer MR, Shultheis DC, MCCULLOH TA.

Il recente aumento dell’uso dei dati fisiologici per procedure diagnostiche mediche e professione medica ha incoraggiato il computer a automatizzare e ridurre il tempo richiesto per l’elaborazione dei dati. Sebbene il computer digitale sia stato utilizzato per eseguire queste attività, è stato rilevato un computer ibrido (computer combinato analogico e digitale) che fornisce molti vantaggi sul computer digitale, specialmente dove è necessario eseguire l’elaborazione dei dati online.Di conseguenza, il centro per l’ingegneria biomedico ha installato un sistema di computing ibrido centrale presso lo stato dell’Università dello Ohio. Una delle applicazioni Questo sistema è stato il trattamento dei dati di cateterizzazione cardiaca. I dati vengono trasmessi tra l’ospedale e il computer tramite ottico a infrarossi. I dati possono essere analizzati in tempo reale, con i risultati immediatamente disponibili per il medico.

Pmid: 865418

Note