În 1901 câțiva scufundători au descoperit un mecanism interesant într-o epavă din apropierea insulei Antikythera. Dispozitivul care acum poartă numele insulei a fost supus unor scanări cu raze X, care au scos la iveală o structură complexă: 37 de roți dințate din bronz care îi permit să anticipeze mișcările soarelui și a lunii și eclipsele cu zeci de ani înainte.
În mod incredibil vechimea acestui computer analogic este estimată la 2100 – 2200 de ani! După cum indică numele, computerele analogice funcționează pe baza unor analogii. Roțile dințate ale acestui mecanism complex imită mișcările soarelui și a lunii în raport cu pământul.
Prin definiție, „analogic” înseamnă procesare continuă, deoarece funcționează pe baza unor mecanisme caracterizate de mișcări continue, iar „digital” înseamnă procesare a unor valori discrete (în speță, 0 și 1).
Un alt exemplu foarte bun al contrastului dintre analogic și digital îl reprezintă discurile de vinil versus formatul audio mp3. În vreme ce discurile de vinil au șanțuri săpate mecanic ce redau fidel și continuu sunetul captat de microfon, rezultând o copie fidelă a sunetului original, formatul digital aproximează doar sunetul original, prin valori discrete cu frecvențe ce ajung, de obicei, la un maxim de 256 de sunete individuale/secundă.
Diferențele, deși imperceptibile la nivel conștient, sunt sesizate de unii oameni ca o diferență inexplicabilă în calitatea percepută a sunetului.
În sistemele analogice, cantitățile care interesează sunt reprezentate și calculate prin mecanisme care imită sistemele la care se referă, așa cum șanțurile discului de vinil imită perfect sunetul înregistrat de microfon sau cum angrenajul roților dințate din mecanismul Antikythera imită toate mișcările fine ale celor doi aștri de referință pentru planeta noastră: soarele și luna.
Deși pare greu de crezut, până în anii ‘60, cele mai puternice computere erau analogice. După generalizarea utilizării tranzistorilor solizi, tehnica de calcul a luat, în mod universal, drumul digital. În zilele noastre, majoritatea oamenilor nici măcar nu au auzit despre computerele analogice.
Legea lui Moore începe să atingă limitele superioare ale posibilităților fizice. În 2022, tranzistorii sunt aproape de mărimi atomice, iar funcționarea lor începe să fie afectată de fenomene cuantice, cum ar fi tunelarea cuantică, fenomen care generează erori.
Dezvoltarea fără precedent a inteligenței artificiale pune o presiune imensă pe sistemele actuale de calcul.
Ar putea o nouă generație de computere analogice să ne furnizeze răspunsul la această problemă?
În nevoia noastră de a dezvolta metode de calcul automatizat pentru diverse sarcini, am dezvoltat calculatoare analogice capabile să calculeze fluxurile maritime în orice punct al planetei, sisteme capabile de integrare matematică sau chiar calculatoare capabile să țintească automat artileria antiaeriană spre avioanele inamice. Probleme deosebit de complexe, rezolvate, toate, de sistemele analogice (mecanice).
Deși capabile să ducă la îndeplinire sarcini deosebit de complexe, computerele analogice au niște limitări deranjante. Atunci când algoritmul pe care îl computează depășește un anumit nivel de complexitate, sistemele analogice devin inexacte. Deoarece folosesc piese mecanice pentru a opera calculele, aceste calcule pot fi numai atât de exacte pe cât sunt piesele mecanice de bine realizate. Orice eroare de producție a unei componente, odată introdusă într-un sistem complex se va propaga și se va amplifica.
În timpul celui de-al doilea război mondial, armata SUA a cheltuit o sumă imensă (a treia cea mai mare din lista de cheltuieli de război) pentru a dezvolta un computer analogic – The Norden Bombsight - ce conținea peste 2000 de piese fine, în încercarea de a ținti perfect în timpul bombardamentelor aeriene. Totuși, datorită numărului mare de componente fine și a imposibilității producerii lor cu precizie perfectă, acest computer nu a fost eficient, iar bombardierele americane au ratat ținte importante în conflictul cu Japonia.
Factorii decidenți au renunțat la folosirea acestui computer și au decis să acopere orașe întregi în napalm. Dacă acest computer ar fi funcționat corespunzător, ar fi salvat un număr impresionant de vieți omenești.
Sistemele antiaeriene de țintire automată, deși funcționau corespunzător sarcinii, se mișcau mult prea încet pentru a putea fi eficiente, pentru a putea lovi vreun avion inamic.
Astfel, au fost înlocuite cu ”calculatoarele rapide”, sisteme ce utilizau pulsuri electrice în funcționare. Acestea aduceau viteza necesară țintirii în timp util a unui avion în picaj liber. Au fost denumite sisteme digitale, deoarece operau direct cu cifrele (digits), spre deosebire de predecesoarele lor.
Aceasta este sursa termenului de ”computer digital”.
A urmat o cursă de dezvoltare a computerlor digitale, folosite mai apoi pentru a decoda transmisiile germane. În SUA a fost dezvoltat un imens computer digital numit ENIAC. Era folosit pentru accelerarea calculelor pentru bombardamentele artileriei terestre. Deși a fost finalizat abia după război, ENIAC a demonstrat puterea computerelor digitale și este considerat primul computer digital modern.