ХИБРИДНИ РАЧУНАРИ: ФУНКЦИЈЕ, ВРСТЕ, ПРЕДНОСТИ, ПРИМЕРИ - ТЕХНОЛОГИЈА - 2025

У хибридни рачунари су рачунари који имају карактеристике аналогних и дигиталних машина. Дигитални уређај користи се за контролу и решавање логичко-аритметичких операција, док се аналогни уређај користи као решење за диференцијалне једначине.

Генерално, приближно решење сложених једначина се добија употребом итеративних нумеричких метода, којима је потребан велики број итерација, у зависности од тога колико је почетно „семе“ крајње вредности и колико је прецизност жељена.

Хитацхи 505 аналогни хибридни рачунар, слика путем пхилреицхерт.орг

Аналогна опрема је обично задивљујуће брза, јер може решити неизмерно компликоване једначине колико брзо сигнал пролази кроз круг, што је респектабилан део брзине светлости.

Међутим, прецизност аналогних рачунара није добра, јер је ограничена на три или максимално четири цифре прецизности.

С друге стране, дигитална опрема се производи тако да се решење једнаџби доведе до готово тачне прецизности, мада много спорије у поређењу са аналогним рачунарима.

Стога су за многе операције у реалном времену ови дигитални прорачуни преспори да би били корисни, али ни прецизност аналогног рачунара није довољна. Отуда и значај хибридних рачунара.

карактеристике

Комбинација аналогних и дигиталних компоненти

Ови рачунари су базирани на рачунарском систему који аналогне уређаје одговара дигиталним.

Обично аналогне компоненте рачунара раде сложене математичке прорачуне. Дигиталне компоненте су одговорне за аритметичке и логичке операције, као и за контролу система.

У случају суперкомпјутера, то одговара комбинацији машина способних за обраду дигиталних и аналогних сигнала. Хибридни рачунар пружа погодан метод за извођење врло сложених симулација.

Најбољи из аналогног и дигиталног света

Стварањем ове врсте интегрисаног рачунара, предности и аналогног и дигиталног рачунара су лако доступне.

Хибридни рачунар је блиставо брз када је реч о решавању једначина, чак и ако су прорачуни неизмерно сложени. То је захваљујући присуству битних аналогних компоненти у дизајну опреме.

Према томе, хибридни рачунар може решити једначине са истом способношћу као аналогна машина. Поред тога, дигитални елементи служе за уклањање једног од главних недостатака потпуно аналогног уређаја.

У упоредном погледу, опсег прецизности у аналогном рачунару је ограничен, док је прецизност код дигиталног рачунара много већа.

Интегрисујући елементе који омогућавају да дигитални рачунар далеко пређе три или четири цифре прецизности, хибридним рачунањем се омогућава да се са једнаџбама рукује много брже него само са дигиталном опцијом.

Другим речима, хибридно рачунање нуди и брзину и тачност, елиминишући потребу да се корисник нађе само за дигиталним или аналогним рачунаром.

Техничке примјене

Хибридна опрема је у основи намењена техничким применама у којима се не обрађују само дискретни подаци, већ су и континуирани. Односно, они омогућавају обраду ове две врсте података.

И аналогни и хибридни рачунари су рачунари наменски изграђени, а њихове су апликације унапред дефинисане у време пројектовања.

Врсте

2 у 1 ПЦ

За лаптоп се користи израз „хибридни рачунар“ који се односи на ПЦ 2 у 1. Ова врста рачунара састоји се од преносивог екрана и тастатуре, чиме се комбинују функционалност лаптопа и таблета.

Ови хибридни рачунари имају моћ рачунара и додатно, искључивањем тастатуре, имају преносивост таблета.

На пример, овај хибридни рачунар могао би да се користи за обављање задатака с њим током дана, а затим одвајањем екрана како бисте уживали у прегледавању кревета на Фацебооку и Инстаграму.

Велики хибридни електронски рачунари

Користили су се широко од 1960-их до средине 1980-их, имали су неколико стотина оперативних појачала.

Они су решили огромно сложене и обимне скупове математичких модела диференцијалних једначина.

На пример, свемирски лет шест степени слободе, кинетика егзотермичких хемијских реакција, контролни системи за постројења за прераду хране и људски имуносупресивни систем.

Хибридни системи опште намене

Они су рачунари који имају карактеристику да могу да користе различите апликације или да могу да решавају бројне врсте проблема.

Многе од ових врста хибридних рачунара у једном су периоду биле намењене системима посебне намене, представљајући хибридна рачунара са скраћеним радним временом на којима се резултат могао добити одређеном брзином.

Хибридни наменски рачунари

Они укључују статичке програме који се не могу прилагодити. Обично су уграђени у физичке системе који се обично користе као симулатор подсистема, контролери функција или излазни анализатори.

На пример, пнеуматски рачунар користи ваздушне мехуре и млазнице за генерисање прецизних функција умножавања, дељења или квадратних коријена улазних сигнала, кодирајући податке као ваздушни притисак.

Предности и мане

- Предност

Брзина

Ови рачунари имају огромну рачунарску брзину захваљујући конфигурацији коју нуди аналогни систем. Ово је прилично корисно када тражите нумеричке резултате за диференцијалне једначине, као у случају симулације лета.

У ове сврхе коришћени су аналогни системи јер су бржи од дигиталних рачунара, пружајући решења за мање времена. Међутим, тачност ових резултата била је упитна.

Дакле, хибридни рачунар даје брзе и прецизне резултате, од огромне употребе при покушају решавања сложених једначина у реалном времену и од суштинског је значаја да се резултати одмах добију.

Велика прецизност

Резултати добијени хибридном опремом испадају много тачније и исплативије од резултата претходних машина. То се дешава због дигиталне компоненте хибридног рачунара.

Код хибридног рачунара "семенске" вредности се генеришу брзо, мада без математичке прецизности, јер се та вредност постиже предњим крајем аналогног рачунања.

Ова вредност се шаље дигиталном предњем крају, који итеративним поступком добија прецизно нумеричко семе. Укупно време потребно за израчунавање ове прецизне вредности је много мање него коришћење аналогног или дигиталног рачунара.

Онлине обрада података

Вриједност хибридног рачунара лако се види када постоји потреба за управљањем једнаџбама у реалном времену.

Као што би строго аналогни уређај омогућио брзе повратке који нису у потпуности тачни, а дигитални уређај би пружио тачније одговоре који би трајали дуже да се израчунају, хибридни приступ омогућава добијање одговора сада, а не касније.

Ти су одговори такође детаљнији и кориснији од брзих одговора које пружа аналогна опрема.

- Недостатак

У модернијим временима дигитални процесор сигнала заменио је потребу за хибридним рачунарима.

Хибридни систем

Важно је узети у обзир да прави хибридни рачунар није само хибридни систем. Хибридни рачунар изграђен је са потребним компонентама како би уређај могао да ради с брзином и прецизношћу.

Производи који се продају као хибридни системи нису ништа друго до дигитална рачунарска опрема која је допуњена аналогно-дигиталним претварачем за улаз и дигитално-аналогним претварачем за управљање излазом.

Такав систем се обично сматра мање ефикасним од правог хибридног рачунара.

Примери

Пумпе за бензин у сервису садрже процесор који претвара мерење протока горива у вредности које одговарају количини и цени.

У пословању се ови рачунари могу користити у хемијској индустрији као системи за контролу процеса.

ХРС-100

Пример самосталног хибридног рачунара је ХРС-100, који се интензивно користио током 1970-их.

Изумљен је и развијен за проучавање динамичких система на реалном и убрзаном временском нивоу. Такође за ефикасно решавање широког спектра научних задатака у институтима СССР-а.

Медицинско подручје

ЕКГ, ехокардиограм, ултразвук и Холтер машине за праћење су примери хибридних рачунара.

Многе дијагнозе које се користе у пољу медицине спадају у ову категорију.

На пример, у одељењу интензивне неге болница користи се аналогни уређај који мери крвни притисак и температуру пацијента. Ове вредности се претварају и приказују на дигиталном екрану у нумеричком облику.

С обзиром на брзину којом хибридни рачунари могу обрађивати податке, проводи се истраживање на мрежној обради података.

У ствари, уграђен је хибридни рачунар у Универзитетском центру за биомедицинско инжењерство у Охају, где се подаци о катетеризацији срца преносе из различитих болница у хибридни рачунар, путем инфрацрвеног оптичког механизма.

Ови подаци се анализирају у реалном времену и резултати су одмах доступни лекару. Стога је период чекања између поступка катетеризације и стварања резултата знатно смањен.

ХП Енви к2

То је ултра танки хибридни лични рачунар који пружа предност што су два уређаја уграђена у један. То је лаптоп који се може користити и као таблет.

Садржи екран који се може уклонити да постане таблет, одвајањем од тастатуре магнетним затварачем.

Референце

1. Дефиниције (2019). Дефиниције за хибридни рачунар. Преузето са: дефинитионс.нет.
2. Висе Геек (2019). Шта је хибридни рачунар? Преузето са: мудгеек.цом.
3. Центар за историју рачунарства (2019). Шта је хибридни рачунар и зашто? Преузето са: цомпутингхистори.орг.ук.
4. Сциацхинг (2019). Врсте хибридних рачунара. Преузето са: сциацхинг.цом.
5. Асба Лее (2019). Предности хибридних рачунара. Преузето са: тецхвалла.цом.
6. Рачунарска нада (2019). Хибридни рачунар. Преузето са: цомпутерхопе.цом.