¿Por qué las computadoras analógicas se volvieron obsoletas?

Las computadoras analógicas no son obsoletas, es simplemente que el universo de problemas en los que tiene sentido usarlas es bastante pequeño.

Las computadoras digitales se pueden hacer de uso muy general. Si bien un Pentium o un chip similar no es la forma más eficiente (en términos de velocidad y energía) para abordar muchos problemas, ya existe. Las computadoras analógicas deben diseñarse a medida para una tarea determinada. (Estoy hablando de computadoras sofisticadas, no de herramientas simples como las reglas de cálculo).

Por ejemplo, un sistema de modelado meteorológico que usa computación analógica sería, sin duda, más rápido y más eficiente en cuanto a energía. Pero esa velocidad y ahorro de costos se refiere solo a la operación. Diseñar esa computadora analógica requerirá mucho tiempo, energía y, por supuesto, dinero, mucho más que escribir software que pueda ejecutarse en un chip digital.

Para muchos dispositivos, hay operaciones que tienen sentido en el dominio analógico, y encontrará chips analógicos en sus placas de circuito. Entonces, en cierto sentido, las computadoras analógicas simples todavía se usan ampliamente. Es solo que la salida de esas computadoras analógicas a menudo va a convertidores analógico a digital para su posterior procesamiento.

También hay algunas cosas que simplemente no se pueden hacer en el dominio analógico, como muchas técnicas de cifrado y compresión. Si observa una caja de cable, encontrará un híbrido de circuitos analógicos y digitales. La circuitería analógica aísla la señal de un canal y la coloca en un rango de frecuencia útil. El circuito digital descifra (si es necesario) y descomprime la señal digital en una señal analógica. Si la caja de cable tiene salidas analógicas, puede haber más circuitos analógicos para filtrar y procesar la señal que sale de la caja.

Entonces, no creo que la computadora analógica haya muerto, como lo implica la pregunta. Todavía se usa ampliamente para esas tareas lo suficientemente comunes como para justificar el diseño y la producción de hardware específico de la tarea.

Para agregar a la respuesta de Jim Seidman a ¿Por qué las computadoras analógicas se volvieron obsoletas? – la capacidad de uso general de la computadora digital se debe a que el código ejecutable son datos. El conjunto de instrucciones que conforma el código debe estar compuesto de valores discretos.

Otra razón es la viabilidad comercial. La informática empresarial, y luego la informática doméstica, son más adecuadas para las computadoras digitales.

Para comprender este tema, primero necesita una comprensión rápida de la diferencia entre las técnicas analógicas y digitales:

Al comparar técnicas analógicas y digitales, la compensación importante es entre la continuidad de los valores y la fiabilidad del mensaje. Por ejemplo, la música creada y amplificada en un sistema completamente analógico puede contener teóricamente un número infinito de notas, amplitudes, etc., ya que la medición involucrada sería continua como, por ejemplo, el voltaje; En una representación digital de la música, solo se permiten ciertas notas y amplitudes, por lo que toda la información continua se “cuantifica” en el dominio de valores discretos.

El gran beneficio de los dispositivos digitales, y la razón principal por la que los usamos, es que se basan en un código muy simple y fácilmente detectable: 0’s y 1’s. Lo que esto significa es que cada valor / mensaje posible procesado por una computadora digital está representado por una secuencia de 0 y 1, y no por su valor real. Por ejemplo, en una computadora digital, el número 4 se procesa como 1 0 0. Todo, desde números hasta letras, colores, imágenes, música, sitios web y aplicaciones, se codifica de esta manera. ¿Por qué es esto mejor? Todo se reduce al hardware. Cuando se trabaja con 0 y 1, es muy fácil almacenar de manera confiable su información en algo físico, como discos duros magnéticos (donde 0 y 1 corresponden a no magnetizados / magnetizados), o como solía ser, tarjetas perforadas (donde 0 y 1 corresponde al agujero o no hay agujero). Con este método, las celdas de un disco duro solo necesitan ser magnetizadas para representar un 1, pero no es de vital importancia “qué tan magnetizadas” estén. Esto funciona muy bien con el hardware, porque la mayoría de los materiales relativamente baratos del mundo se volverán inestables con alguna resolución, por lo que es bueno saber que solo necesita estar más cerca de 1 que de 0 para transmitir el mensaje. Esto se contrasta con un sistema analógico en el que cada bit de información está codificado por alguna medida continua que inevitablemente se vuelve poco confiable (esta es la razón por la cual las cintas y el VHS se “ desvanecen ” con el tiempo).

Quizás se pregunte por qué estamos bien sacrificar el espectro continuo de valores que ofrece un sistema analógico para la estabilidad de un sistema digital. La realidad es que las computadoras digitales han llegado a un punto en el que todo lo que nos importa codificar puede expresarse de manera esencialmente perfecta (al menos para nuestros sistemas sensoriales) utilizando un espectro discreto. Existen excepciones a esto; por ejemplo, algunos músicos todavía prefieren el sonido de ciertas técnicas analógicas a sus análogos digitales (sin juego de palabras), pero en informática, el paradigma digital ofrece una resolución más que suficiente, y la confiabilidad de la información almacenada y procesada por la computadora es crítica .