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Introducción a las ciencias de la Computación

viernes, 18 de febrero de 2011

Computadoras según la tecnología

Analógicas 

Una computadora analógica u ordenador real es un tipo de computadora que utiliza dispositivos electrónicos o mecánicos para modelar el problema a resolver utilizando un tipo de cantidad física para representar otra. 

Para el modelado se utiliza la analogía existente en términos matemáticos de algunas situaciones en diferentes campos. Por ejemplo, la que existe entre los movimientos oscilatorios en mecánica y el análisis de corrientes alternas en electricidad. Estos dos problemas se resuelven por ecuaciones diferenciales y pueden asemejarse términos entre uno y otro problema para obtener una solución satisfactoria.



Usado en contraposición a las computadoras digitales, en los cuales los fenómenos físicos o mecánicos son utilizados para construir una máquina de estado finito que es usada después para modelar el problema a resolver. Hay un grupo intermedio, los computadores híbridos, en los que un computador digital es utilizado para controlar y organizar entradas y salidas hacia y desde dispositivos analógicos anexos; por ejemplo, los dispositivos analógicos podrían ser utilizados para generar valores iniciales para iteraciones. Así, unábaco sería un computador digital, y una regla de cálculo un computador analógico.

Los computadores analógicos ideales operan con números reales y son diferenciales, micomputadores digitales se limitan a números computables y son algebraicos. Esto significa que los computadores analógicos tienen una tasa de dimensión de la información (ver teoría de la información), o potencial de dominio informático más grande que los computadores digitales (ver teorema de incompletitud de Gödel). Esto, en teoría, permite a los computadores analógicos resolver problemas que son indescifrables con computadores digitales


Digitales

las computadoras digitales actuales son muy similares entre sí, ya que, todas ellas están basadas en una arquitectura propuesta en 1946 por el estadounidense John von Newmann (1903-1957). Ahora bien, casi todas las computadoras actuales se pueden clasificar en cuatro tipos básicos: computadoras personales, estaciones de trabajo, minicomputadoras y mainframes.






Las computadoras personales (Personal Computer, PC) tienen un tamaño adecuado para un escritorio y son las más asequibles económicamente. En un principio, los PCs fueron pensados y diseñados, especialmente, para uso doméstico, si bien, hoy en día se utilizan en multitud de ámbitos. Dentro de esta categoría de ordenadores se incluyen los portátiles, que son muy cómodos de transportar, debido a su reducido peso y tamaño.



Las estaciones de trabajo tienen, en general, mayores prestaciones (de cálculo, de gráficos, de comunicaciones,...) que los PCs, y se utilizan, sobre todo, en oficinas de trabajo. No obstante, las diferencias entre ambos tipos de computadoras son cada vez más pequeñas, y a las dos se les considera microcomputadoras..


Híbridas
los computadores híbridos son computadores que exhiben características de computadores analógicos y computadores digitales. El componente digital normalmente sirve como el controlador y proporciona operaciones lógicas, mientras que el componente análogo sirve normalmente como solucionador de ecuaciones diferenciales.

En general, los computadores analógicos son extraordinariamente rápidos, puesto que pueden solucionar las más complejas ecuaciones a la rata en la cual una señal atraviesa el circuito, que generalmente es una fracción apreciable de la velocidad de la luz. Por otro lado, la precisión de computadores analógicos no es buena; se limitan a tres, o a lo más, cuatro dígitos de precisión.





Los computadores digitales pueden ser construidos para llevar la solución de ecuaciones a una casi ilimitada precisión, pero de una manera sumamente lenta comparado a los computadores analógicos. Generalmente, las ecuaciones complejas son aproximadas usando métodos numéricos iterativos que toman grandes números de iteraciones, dependiendo de cuan buena es la "conjetura inicial" con respecto al valor final y a cuánta precisión se desea. Esta conjetura inicial es conocida como la semilla numérica para el proceso iterativo. Para muchas operaciones en tiempo real, la velocidad de tales cálculos digitales es demasiado lenta para ser de mucho uso (ej, para radares de phased array de muy alta frecuencia o para cálculos del tiempo), sin embargo, la precisión de una computadora analógica es escasa.



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