Características de computadores híbridos, tipos, vantagens, exemplos

As computadores híbridos São equipes que apresentam particularidades de máquinas analógicas e digitais. O dispositivo digital é usado para controlar e resolver operações de arte lógica, enquanto o dispositivo analógico é usado como uma solução de equações diferenciais.

Geralmente, uma solução aproximada de equações complexas é obtida usando métodos numéricos iterativos, que requerem um grande número de iterações, dependendo de quão bom a “semente” inicial do valor final e quanta precisão é desejada.

Computador híbrido analógico Hitachi 505. Imagem via Philreichert.org

Geralmente, as equipes analógicas são incrivelmente rápidas, porque podem resolver equações de imensa complicação com a rapidez com que o sinal viaja o circuito, que é uma parte respeitável da velocidade da luz.

No entanto, a precisão dos computadores analógicos não é boa, sendo limitada a três ou no máximo quatro dígitos de precisão.

Por outro lado, o equipamento digital é fabricado para que a solução de equações seja levada para precisão quase precisa, embora muito mais lentamente se comparada aos computadores analógicos.

Assim, para muitas operações reais de tempo, esses cálculos digitais têm uma velocidade muito lenta para ser útil, mas a precisão de um computador analógico também não é suficiente. Daí a importância dos computadores híbridos.

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Caracteristicas

Combinação de componentes analógicos e digitais

Esses computadores são baseados em um sistema de computador que ajusta dispositivos analógicos com digital.

Normalmente, os componentes analógicos do computador operam cálculos matemáticos complexos. Os componentes digitais são responsáveis ​​pelas operações lógicas e aritméticas, além de serem usadas para controlar o sistema.

No caso de um supercomputador, ele corresponde a uma combinação de máquinas capazes de processar sinais digitais e analógicos. Um equipamento de computador híbrido fornece um método adequado para realizar grandes simulações de complexidade.

O melhor do mundo analógico e digital

Quando esse tipo de computador integrado é criado, os benefícios da computação analógica e digital estão facilmente disponíveis.

Um computador híbrido é enormemente rápido quando se refere à solução de equações, mesmo que os cálculos sejam imensamente complexos. Isso é assim graças à presença de componentes analógicos essenciais ao design do equipamento.

Portanto, o computador híbrido pode resolver equações com a mesma aptidão que um análogo. Além disso, os elementos digitais servem para excluir um dos principais inconvenientes de um dispositivo totalmente analógico.

Em termos comparativos, o intervalo de precisão em um computador analógico é limitado, enquanto a precisão com um computador digital é muito maior.

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Com a integração dos elementos que possibilitam um computador digital exceder três ou quatro dígitos de precisão, a computação híbrida permite lidar com as equações muito mais rápido do que apenas com a opção digital.

Em outras palavras, a ciência da computação híbrida oferece velocidade e precisão, o que elimina a necessidade de que o usuário tenha que se contentar com apenas um computador digital ou analógico.

Aplicações técnicas

O equipamento híbrido é essencialmente alocado para aplicações técnicas nas quais os dados não apenas discretos são tratados, mas também contínuos. Isto é, eles permitem o processamento desses dois tipos de dados.

Os computadores analógicos e híbridos são computadores para um propósito específico e seus aplicativos já estão definidos anteriormente no momento do design.

Pessoal

PC 2 em 1

Para um laptop, o termo "computador híbrido" é usado para fazer referência a um PC 2 em 1. Esse tipo de PC é composto de uma tela e teclado removíveis, combinando a funcionalidade de um laptop e um tablet.

Esses computadores híbridos têm o poder de um computador e, além disso, ao desconectar o teclado, eles têm a portabilidade de um tablet.

Por exemplo, este computador híbrido pode ser usado para executar tarefas com ele durante o dia e, em seguida, separando a tela para aproveitá -lo na cama navegando no Facebook e Instagram.

Grandes computadores eletrônicos híbridos

Eles foram usados ​​consideravelmente entre os anos 1960 e meados de 1980s. Eles tinham várias centenas de amplificadores operacionais.

Eles resolveram conjuntos enormemente complexos e extensos de modelos matemáticos de equações diferenciais.

Por exemplo, vôos espaciais de seis graus de liberdade, cinética de reações químicas exotérmicas, sistemas de controle para plantas de processamento de alimentos e o sistema imunossupressor humano.

Sistemas híbridos de uso geral

Eles são computadores que têm como característica para poder usar aplicativos diferentes ou para poder resolver vários tipos de problemas.

Muitos desses tipos de computadores híbridos eram em algum momento sistemas de propósito especial, sendo equipamentos híbridos na hora em que o resultado poderia ser obtido a uma certa velocidade.

Uso específico computadores híbridos

Eles incluem programas estáticos que não permitem ser ajustados. Eles geralmente são integrados em sistemas físicos que são comumente usados ​​como simuladores de subsistema, funções ou analisadores de resultados.

Por exemplo, o computador pneumático usa fole e bicos de ar para gerar funções precisas de multiplicação, divisão ou raiz quadrada dos sinais de entrada, codificando os dados como pressões do ar.

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Vantagens e desvantagens

- Vantagens

Velocidade

Esses computadores têm uma enorme velocidade de cálculo graças à configuração oferecida pelo sistema analógico. Isso é bastante útil quando os resultados numéricos são procurados para equações diferenciais, como no caso de simulação de vôo.

Para esses propósitos, os sistemas analógicos foram usados ​​para serem mais rápidos que os computadores digitais, fornecendo soluções em menos tempo. No entanto, a precisão desses resultados foi questionável.

Assim, um computador híbrido facilita resultados rápidos e precisos, sendo de imensa utilidade quando procuram resolver equações complexas em tempo real e é essencial obter os resultados instantaneamente.

Grande precisão

Os resultados obtidos com equipamentos híbridos acabam sendo muito mais precisos e mais benefício do que os das máquinas anteriores. Isso se deve ao componente digital do computador híbrido.

Com o computador híbrido, os valores de "semente" são rapidamente gerados, embora sem serem matematicamente precisos, uma vez que esse valor é alcançado com a frente da computação analógica.

Este valor é enviado para a frente digital, que por meio de um processo iterativo obtém uma semente numérica precisa. O tempo total necessário para calcular esse valor preciso é muito menor do que se um computador apenas analógico ou digital fosse usado.

Processamento de dados online

O valor de um computador híbrido é facilmente observado quando há uma necessidade de administrar equações reais de tempo.

Além de um dispositivo estritamente analógico, forneceria retornos rápidos que não são totalmente precisos, e um dispositivo digital forneceria respostas mais precisas que levariam mais tempo para calcular, a abordagem híbrida permite obter respostas agora, em vez de posteriormente.

Essas respostas também são mais detalhadas e úteis do que as respostas rápidas fornecidas pela equipe analógica.

- Desvantagem

Nos tempos mais modernos, os processadores de sinal digital substituíram a necessidade de computadores híbridos.

Sistema híbrido

É importante considerar que um verdadeiro computador híbrido não é simplesmente um sistema híbrido. O computador híbrido é construído com os componentes necessários para permitir que o dispositivo funcione com velocidade e precisão.

Os produtos comercializados como sistemas híbridos nada mais são do que equipamentos de informática digital que complementaram um conversor analógico para digital para a entrada e um conversor digital para analógico para gerenciar a saída.

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Um sistema desse tipo é normalmente considerado menos eficiente do que um verdadeiro computador híbrido.

Exemplos

Fornecedores de gasolina em uma estação de serviço contêm um processador que converte a medição do fluxo de combustível em valores correspondentes à quantidade e preço.

Nos negócios, esses computadores podem ser usados ​​na indústria química como sistemas de controle de processos.

HRS-100

Um exemplo de um computador híbrido independente é o HRS-100, que foi amplamente utilizado durante a década de 1970.

Foi inventado e desenvolvido para estudar sistemas dinâmicos na escala de tempo real e acelerada. Também para a resolução eficiente de uma ampla gama de tarefas científicas nos institutos da URSS.

Área médica

Máquinas de eletrocardiograma, ecocardiograma, ultrassom e holter são exemplos de computadores híbridos.

Muitos dos diagnósticos usados ​​no campo da medicina entram nesta categoria.

Por exemplo, um dispositivo analógico que mede a pressão arterial e a temperatura do paciente é usado na unidade de terapia intensiva de hospitais. Esses valores são convertidos e mostrados em uma tela digital em forma numérica.

Levando em consideração a velocidade com que os computadores híbridos podem processar os dados, o processamento de dados está sendo investigado.

De fato, um computador híbrido foi instalado no Centro de Engenharia Biomédica da Universidade de Ohio, onde os dados do cateterismo cardíaco são transmitidos de diferentes hospitais para o computador híbrido, através de um mecanismo óptico infravermelho.

Esses dados são analisados ​​em tempo real e os resultados são imediatamente disponibilizados ao médico. Assim, o período de espera entre o procedimento de cateterismo e a geração de resultados é reduzido consideravelmente.

HP Envy X2

É um computador pessoal híbrido ultradeado que fornece o benefício de ter dois dispositivos incorporados em um. É um laptop que também pode ser usado como um tablet.

Ele contém uma tela que pode ser removida para se tornar um tablet, separando -o do teclado através de um fechamento magnético.

Referências

1. Definições (2019). Definições para computador híbrido. Retirado de: Definições.líquido.
2. Geek Wise (2019). O que é um computador híbrido? Retirado de: Wisegeek.com.
3. Center for Computing History (2019). O que é um computador híbrido e por quê? Retirado de: computinghistory.org.Reino Unido.
4. Cienting (2019). Tipos de computadores híbridos. Retirado de: Cienting.com.
5. Asba Lee (2019). As vantagens dos computadores híbridos. Retirado de: Techwalla.com.
6. Computer Hope (2019). Computador híbrido. Retirado de: Computerhope.com.