الكمبيوتر التناظري

الحاسوب التناظري أو الحاسوب التناظري هو نوع من آلات الحوسبة (الكمبيوتر) التي تستخدم الظواهر الفيزيائية مثل الكميات الكهربائية أو الميكانيكية أو الهيدروليكية التي تتصرف وفقًا للمبادئ الرياضية المعنية ( الإشارات التناظرية ) لنمذجة المشكلة التي يتم حلها. على النقيض من ذلك، تمثل أجهزة الكمبيوتر الرقمية كميات متفاوتة رمزيًا وبقيم منفصلة لكل من الوقت والسعة ( الإشارات الرقمية ).

يمكن أن تكون أجهزة الكمبيوتر التناظرية ذات نطاق واسع جدًا من التعقيد. تعد المسطرة الحاسبة والمخططات البيانية أبسطها، في حين كانت أجهزة الكمبيوتر للتحكم في إطلاق النار البحري وأجهزة الكمبيوتر الهجينة الرقمية/التناظرية الكبيرة من بين الأكثر تعقيدًا. ^[1] تستخدم الآليات المعقدة للتحكم في العمليات والمرحلات الوقائية الحوسبة التناظرية لأداء وظائف التحكم والحماية.

استُخدمت أجهزة الكمبيوتر التناظرية على نطاق واسع في التطبيقات العلمية والصناعية حتى بعد ظهور أجهزة الكمبيوتر الرقمية، وذلك لأنها كانت في ذلك الوقت أسرع بكثير، ولكنها بدأت تصبح قديمة في وقت مبكر من الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين، على الرغم من أنها ظلت قيد الاستخدام في بعض التطبيقات المحددة، مثل أجهزة محاكاة طيران الطائرات ، وجهاز الكمبيوتر للطيران في الطائرات ، ولتعليم أنظمة التحكم في الجامعات. ولعل المثال الأكثر ارتباطًا بأجهزة الكمبيوتر التناظرية هو الساعات الميكانيكية حيث يعمل الدوران المستمر والدوري للتروس المترابطة على تحريك إبر الثانية والدقيقة والساعة في الساعة. ظلت التطبيقات الأكثر تعقيدًا، مثل أجهزة محاكاة طيران الطائرات والرادار ذو الفتحة التركيبية ، مجال الحوسبة التناظرية (والحوسبة الهجينة ) حتى الثمانينيات، حيث كانت أجهزة الكمبيوتر الرقمية غير كافية لهذه المهمة. ^[2]

هذه قائمة بأمثلة لأجهزة الحوسبة المبكرة التي تعتبر بمثابة مقدمة لأجهزة الكمبيوتر الحديثة. وربما أطلقت الصحافة على بعضها اسم "أجهزة الكمبيوتر"، رغم أنها قد لا تتفق مع التعريفات الحديثة.

آلية أنتيكيثيرا ، وهي نوع من الأجهزة المستخدمة لتحديد مواقع الأجرام السماوية المعروفة باسم الأوريري ، وصفها الفيزيائي البريطاني وعالم المعلومات ومؤرخ العلوم ديريك جيه دي سولا برايس بأنها حاسوب ميكانيكي تناظري مبكر . ^[3] تم اكتشافها في عام 1901، في حطام أنتيكيثيرا قبالة جزيرة أنتيكيثيرا اليونانية ، بين كيثيرا وكريت ، ويرجع تاريخها إلى حوالي 150  ~ 100 قبل الميلاد ، خلال الفترة الهلنستية . لن تظهر أجهزة بمستوى تعقيد مماثل لمستوى آلية أنتيكيثيرا إلا بعد ألف عام.

تم إنشاء العديد من المساعدات الميكانيكية للحساب والقياس للاستخدامات الفلكية والملاحية. تم وصف الكرة الأرضية لأول مرة بواسطة بطليموس في القرن الثاني الميلادي. تم اختراع الإسطرلاب في العالم الهلنستي إما في القرن الأول أو الثاني قبل الميلاد وغالبًا ما يُنسب إلى هيبارخوس . كان الإسطرلاب عبارة عن مزيج من الكرة الأرضية والديوبترا ، وكان في الواقع عبارة عن كمبيوتر تناظري قادر على حل عدة أنواع مختلفة من المشكلات في علم الفلك الكروي .

القطاع ، أداة حسابية تستخدم لحل المشاكل في النسبة، وعلم المثلثات، والضرب والقسمة، وللوظائف المختلفة، مثل المربعات والجذور التكعيبية، تم تطويرها في أواخر القرن السادس عشر ووجدت تطبيقًا في المدفعية والمسح والملاحة .

كان المُسطَّح أداة يدوية لحساب مساحة شكل مغلق عن طريق رسمه فوقه باستخدام وصلة ميكانيكية.

تم اختراع المسطرة الحاسبة حوالي عام 1620-1630، بعد وقت قصير من نشر مفهوم اللوغاريتم . وهي عبارة عن جهاز كمبيوتر تناظري يعمل يدويًا لإجراء الضرب والقسمة. ومع تقدم تطوير المسطرة الحاسبة، وفرت المقاييس المضافة مقلوبات ومربعات وجذورًا مربعة ومكعبات وجذورًا مكعبة، بالإضافة إلى وظائف متعالية مثل اللوغاريتمات والأسس، والمثلثات الدائرية والزائدية وغيرها من الوظائف . يعد الطيران أحد المجالات القليلة حيث لا تزال المسطرة الحاسبة مستخدمة على نطاق واسع، وخاصة لحل مشكلات الوقت والمسافة في الطائرات الخفيفة.

في الفترة من 1831 إلى 1835، ابتكر عالم الرياضيات والمهندس جيوفاني بلانا آلة تقويم دائم ، والتي يمكنها، من خلال نظام من البكرات والأسطوانات، التنبؤ بالتقويم الدائم لكل عام من 0 م (أي 1 قبل الميلاد) إلى 4000 م، مع تتبع السنوات الكبيسة وطول اليوم المتغير. ^[4]

كانت آلة التنبؤ بالمد والجزر التي اخترعها السير ويليام تومسون في عام 1872 مفيدة للغاية في الملاحة في المياه الضحلة. فقد استخدمت نظامًا من البكرات والأسلاك لحساب مستويات المد والجزر المتوقعة تلقائيًا لفترة محددة في موقع معين.

المحلل التفاضلي ، وهو حاسوب ميكانيكي تناظري مصمم لحل المعادلات التفاضلية عن طريق التكامل ، استخدم آليات العجلة والقرص لإجراء التكامل. في عام 1876، ناقش جيمس طومسون بالفعل البناء المحتمل لمثل هذه الآلات الحاسبة، لكنه أصيب بالحيرة بسبب عزم الدوران المحدود الناتج عن مُكاملات الكرة والقرص . وتبع ذلك العديد من الأنظمة، ولا سيما أنظمة المهندس الإسباني ليوناردو توريس كيفيدو ، الذي بنى العديد من الآلات التناظرية لحل الجذور الحقيقية والمعقدة لمتعددات الحدود ؛ ^{[5] [6] [7]} وميشيلسون وستراتون، اللذان أجرى محللهما التوافقي تحليل فورييه، ولكن باستخدام مجموعة من 80 زنبركًا بدلاً من مُكاملات كلفن. أدى هذا العمل إلى الفهم الرياضي لظاهرة جيبس ​​للتجاوز في تمثيل فورييه بالقرب من عدم الاستمرارية. ^[8] في المحلل التفاضلي، كان خرج مُكامل واحد يقود مدخلات المُكامل التالي، أو خرج الرسم البياني. كان مكبر عزم الدوران هو التقدم الذي سمح لهذه الآلات بالعمل. ابتداءً من عشرينيات القرن العشرين، قام فانيفار بوش وآخرون بتطوير أجهزة تحليل تفاضلية ميكانيكية.

كان دوماريسك جهازًا ميكانيكيًا للحسابات اخترعه الملازم جون دوماريسك من البحرية الملكية البريطانية حوالي عام 1902. كان عبارة عن كمبيوتر تناظري يربط المتغيرات الحيوية لمشكلة التحكم في النيران بحركة السفينة الخاصة والسفينة المستهدفة. غالبًا ما كان يستخدم مع أجهزة أخرى، مثل ساعة المدى فيكرز لتوليد بيانات المدى والانحراف حتى يمكن ضبط مشاهد مدفع السفينة باستمرار. تم إنتاج عدد من إصدارات دوماريسك ذات التعقيد المتزايد مع استمرار التطوير.

بحلول عام 1912، طوَّر آرثر بولين حاسوبًا ميكانيكيًا تناظريًا يعمل بالكهرباء لأنظمة التحكم في الحرائق ، استنادًا إلى المحلل التفاضلي. وقد استخدمته البحرية الإمبراطورية الروسية في الحرب العالمية الأولى . ^[9]

بدءًا من عام 1929، تم إنشاء أجهزة تحليل الشبكة التيار المتردد لحل مشكلات الحساب المتعلقة بأنظمة الطاقة الكهربائية التي كانت كبيرة جدًا بحيث لا يمكن حلها بالطرق العددية في ذلك الوقت. ^[10] كانت هذه في الأساس نماذج مصغرة للخصائص الكهربائية للنظام بالحجم الكامل. نظرًا لأن أجهزة تحليل الشبكة يمكنها التعامل مع مشكلات كبيرة جدًا بالنسبة للطرق التحليلية أو الحساب اليدوي، فقد تم استخدامها أيضًا لحل المشكلات في الفيزياء النووية وفي تصميم الهياكل. تم بناء أكثر من 50 جهاز تحليل شبكة كبير بحلول نهاية الخمسينيات.

استخدم مديرو المدافع في عصر الحرب العالمية الثانية وأجهزة كمبيوتر بيانات المدافع ومشاهد القنابل أجهزة كمبيوتر ميكانيكية تناظرية. في عام 1942، بنى هلموت هولزر جهاز كمبيوتر تناظري إلكتروني بالكامل في مركز أبحاث الجيش في بينيموندي ^{[11] [12] [13]} كنظام تحكم مضمن ( جهاز خلط ) لحساب مسارات صاروخ V-2 من التسارعات والاتجاهات (مقاسة بواسطة الجيروسكوبات ) وتثبيت الصاروخ وتوجيهه. ^{[14] [15]} كانت أجهزة الكمبيوتر التناظرية الميكانيكية مهمة جدًا في التحكم في إطلاق النار في الحرب العالمية الثانية والحرب الكورية وما بعد حرب فيتنام؛ تم تصنيعها بأعداد كبيرة.

في الفترة من 1930 إلى 1945 في هولندا، طور يوهان فان فين حاسوبًا تناظريًا لحساب وتوقع تيارات المد والجزر عند تغيير هندسة القنوات. وفي حوالي عام 1950، تم تطوير هذه الفكرة إلى Deltar ، وهو حاسوب تناظري هيدروليكي يدعم إغلاق مصبات الأنهار في جنوب غرب هولندا ( أعمال الدلتا ).

كان FERMIAC عبارة عن كمبيوتر تناظري اخترعه الفيزيائي إنريكو فيرمي في عام 1947 للمساعدة في دراساته حول نقل النيوترون. ^{[16] كان} مشروع Cyclone عبارة عن كمبيوتر تناظري طوره ريفز في عام 1950 لتحليل وتصميم الأنظمة الديناميكية. ^[17] كان مشروع Typhoon عبارة عن كمبيوتر تناظري طورته شركة RCA في عام 1952. يتكون من أكثر من 4000 أنبوب إلكتروني ويستخدم 100 قرص و6000 موصل إضافي للبرمجة. ^[18] كان كمبيوتر MONIAC ​​تشبيهًا هيدروليكيًا للاقتصاد الوطني تم الكشف عنه لأول مرة في عام 1949. ^[19]

تأسست شركة Computer Engineering Associates من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في عام 1950 لتقديم خدمات تجارية باستخدام "جهاز الكمبيوتر التناظري الكهربائي المباشر" ("أكبر وأكثر مرافق التحليل إثارة للإعجاب للأغراض العامة لحل المشكلات الميدانية") الذي طوره هناك جيلبرت د. ماكان، وتشارلز إتش ويلتس، وبارت لوكانتي . ^{[20] [21]}

أوضحت أجهزة الكمبيوتر التناظرية التعليمية مبادئ الحساب التناظري. تم تصنيع Heathkit EC-1، وهو كمبيوتر تناظري تعليمي بقيمة 199 دولارًا، بواسطة شركة Heath Company، الولايات المتحدة الأمريكية حوالي عام 1960.  [ ^22] تم برمجته باستخدام أسلاك توصيل تربط تسعة مكبرات تشغيلية ومكونات أخرى. ^{[23] قامت} شركة جنرال إلكتريك أيضًا بتسويق مجموعة كمبيوتر تناظرية "تعليمية" بتصميم بسيط في أوائل الستينيات تتكون من مولدين لنغمة الترانزستور وثلاثة مقاييس جهد سلكية بحيث يتم إلغاء تردد المذبذب عند وضع أقراص مقياس الجهد يدويًا لتلبية معادلة. كانت المقاومة النسبية لمقياس الجهد بعد ذلك معادلة لصيغة المعادلة التي يتم حلها. يمكن إجراء الضرب أو القسمة، اعتمادًا على الأقراص التي كانت مدخلات وأيها كانت مخرجات. كانت الدقة والدقة محدودة وكانت المسطرة الحاسبة البسيطة أكثر دقة. ومع ذلك، فقد أظهرت الوحدة المبدأ الأساسي.

نُشرت تصميمات الكمبيوتر التناظرية في مجلات الإلكترونيات. ومن الأمثلة على ذلك PEAC (الكمبيوتر التناظري Practical Electronics)، الذي نُشر في Practical Electronics في طبعة يناير 1968. ^[24] نُشر تصميم كمبيوتر هجين أكثر حداثة في Everyday Practical Electronics في عام 2002. ^[25] كان أحد الأمثلة الموصوفة في الكمبيوتر الهجين EPE هو رحلة طائرة VTOL مثل Harrier jump jet . ^[25] تم حساب ارتفاع وسرعة الطائرة بواسطة الجزء التناظري من الكمبيوتر وإرسالها إلى جهاز كمبيوتر عبر معالج رقمي وعرضها على شاشة الكمبيوتر.

في التحكم في العمليات الصناعية ، تم استخدام وحدات تحكم الحلقة التناظرية لتنظيم درجة الحرارة أو التدفق أو الضغط أو ظروف العمليات الأخرى تلقائيًا. تراوحت تقنية وحدات التحكم هذه من المتكاملات الميكانيكية البحتة، من خلال أجهزة الأنابيب المفرغة والأجهزة ذات الحالة الصلبة، إلى محاكاة وحدات التحكم التناظرية بواسطة المعالجات الدقيقة.

إن التشابه بين المكونات الميكانيكية الخطية، مثل النوابض والمخمدات ( مثبطات السوائل اللزجة)، والمكونات الكهربائية، مثل المكثفات والمحثات والمقاومات، مذهل من الناحية الرياضية. ويمكن نمذجتها باستخدام معادلات من نفس الشكل.

ولكن الاختلاف بين هذه الأنظمة هو ما يجعل الحوسبة التناظرية مفيدة. فالأنظمة المعقدة غالباً ما لا تستجيب للتحليل بالقلم والورق، وتتطلب شكلاً من أشكال الاختبار أو المحاكاة. أما الأنظمة الميكانيكية المعقدة، مثل أنظمة التعليق في سيارات السباق، فهي مكلفة في التصنيع ويصعب تعديلها. كما أن أخذ قياسات ميكانيكية دقيقة أثناء الاختبارات عالية السرعة يضيف المزيد من الصعوبة.

على النقيض من ذلك، فإن بناء معادل كهربائي لنظام ميكانيكي معقد لمحاكاة سلوكه أمر غير مكلف للغاية. يقوم المهندسون بترتيب عدد قليل من مكبرات التشغيل (مكبرات التشغيل) وبعض المكونات الخطية السلبية لتشكيل دائرة تتبع نفس المعادلات مثل النظام الميكانيكي الذي يتم محاكاته. يمكن إجراء جميع القياسات مباشرة باستخدام منظار الذبذبات . في الدائرة، يمكن تغيير صلابة الزنبرك (المحاكاة)، على سبيل المثال، عن طريق ضبط معلمات المُدمِج. النظام الكهربائي هو تشبيه للنظام الفيزيائي، ومن هنا جاء الاسم، ولكنه أقل تكلفة بكثير من النموذج الأولي الميكانيكي، وأسهل بكثير في التعديل، وأكثر أمانًا بشكل عام.

يمكن أيضًا جعل الدائرة الإلكترونية تعمل بشكل أسرع أو أبطأ من النظام المادي الذي يتم محاكاته. قال المستخدمون ذوو الخبرة لأجهزة الكمبيوتر التناظرية الإلكترونية إنها توفر تحكمًا وفهمًا حميميين نسبيًا للمشكلة، مقارنةً بالمحاكاة الرقمية.

تعتبر أجهزة الكمبيوتر التناظرية الإلكترونية مناسبة بشكل خاص لتمثيل المواقف الموصوفة بالمعادلات التفاضلية. تاريخيًا، كانت تُستخدم غالبًا عندما يثبت أن نظام المعادلات التفاضلية صعب الحل بالوسائل التقليدية. كمثال بسيط، يمكن وصف ديناميكيات نظام كتلة الزنبرك بالمعادلة ، مع الموضع الرأسي للكتلة ومعامل التخميد وثابت الزنبرك وجاذبية الأرض . للحوسبة التناظرية، تتم برمجة المعادلة على النحو التالي . تتكون الدائرة التناظرية المكافئة من مُكاملين لمتغيرات الحالة (السرعة) و (الموضع)، وعاكس واحد، وثلاثة مقاييس جهد. ${\displaystyle m{\ddot {y}}+d{\dot {y}}+cy=mg}$${\displaystyle y}$${\displaystyle م}$${\displaystyle د}$${\displaystyle c}$${\displaystyle g}$${\displaystyle {\ddot {y}}=-{\tfrac {d}{m}}{\dot {y}}-{\tfrac {c}{m}}yg}$${\displaystyle -{\dot {y}}}$${\displaystyle y}$

إن أجهزة الكمبيوتر التناظرية الإلكترونية لها عيوب: فقيمة جهد التغذية للدائرة تحد من النطاق الذي قد تتغير فيه المتغيرات (نظرًا لأن قيمة المتغير يتم تمثيلها بواسطة جهد على سلك معين). لذلك، يجب قياس كل مشكلة بحيث يمكن تمثيل معلماتها وأبعادها باستخدام الفولتات التي يمكن للدائرة توفيرها - على سبيل المثال، الأحجام المتوقعة للسرعة وموضع البندول الزنبركي . يمكن أن تكون قيم المتغيرات ذات القياس غير الصحيح "مثبتة" بحدود جهد التغذية. أو إذا تم قياسها بشكل صغير جدًا، فقد تعاني من مستويات ضوضاء أعلى . يمكن أن تتسبب أي من المشكلتين في أن تنتج الدائرة محاكاة غير صحيحة للنظام المادي. (تعتبر المحاكاة الرقمية الحديثة أكثر قوة في مواجهة قيم متغيراتها المتباينة على نطاق واسع، لكنها لا تزال غير محصنة تمامًا ضد هذه المخاوف: تدعم الحسابات الرقمية ذات الفاصلة العائمة نطاقًا ديناميكيًا ضخمًا ، لكنها قد تعاني من عدم الدقة إذا أدت الاختلافات الطفيفة في القيم الضخمة إلى عدم الاستقرار العددي .)

كانت دقة قراءة الكمبيوتر التناظري محدودة بشكل أساسي بدقة معدات القراءة المستخدمة، والتي كانت في العادة ثلاثة أو أربعة أرقام مهمة. (أصبحت المحاكاة الرقمية الحديثة أفضل بكثير في هذا المجال. يمكن للحسابات الرقمية ذات الدقة التعسفية أن توفر أي درجة مرغوبة من الدقة.) ومع ذلك، في معظم الحالات تكون دقة الكمبيوتر التناظري كافية تمامًا نظرًا لعدم اليقين بشأن خصائص النموذج ومعامِلاته الفنية.

لا تزال العديد من أجهزة الكمبيوتر الصغيرة المخصصة لعمليات حسابية محددة تشكل جزءًا من معدات التنظيم الصناعي، ولكن من الخمسينيات إلى السبعينيات، كانت أجهزة الكمبيوتر التناظرية للأغراض العامة هي الأنظمة الوحيدة السريعة بما يكفي لمحاكاة الأنظمة الديناميكية في الوقت الفعلي، وخاصة في مجال الطائرات والمجال العسكري والفضائي.

في ستينيات القرن العشرين، كانت الشركة المصنعة الرئيسية هي شركة Electronic Associates في برينستون، نيو جيرسي ، بجهاز الكمبيوتر التناظري 231R (أنابيب مفرغة، 20 مُدمجًا) وبعد ذلك جهاز الكمبيوتر التناظري EAI 8800 (مضخمات تشغيلية ذات حالة صلبة، 64 مُدمجًا). ^[26] وكان منافسها شركة Applied Dynamics في آن أربور، ميشيغان .

على الرغم من أن التكنولوجيا الأساسية لأجهزة الكمبيوتر التناظرية عادة ما تكون مكبرات تشغيلية (وتسمى أيضًا "مكبرات التيار المستمر" لأنها لا تحتوي على حد التردد المنخفض)، إلا أنه في الستينيات من القرن العشرين جرت محاولة في جهاز الكمبيوتر الفرنسي ANALAC لاستخدام تكنولوجيا بديلة: حاملة التردد المتوسط ​​والدوائر العكسية غير المبددة.

في سبعينيات القرن العشرين، كان لكل شركة وإدارة كبيرة معنية بالمشكلات الديناميكية مركز حوسبة تناظرية، مثل:

• في الولايات المتحدة : وكالة ناسا (هانتسفيل، هيوستن)، مارتن مارييتا (أورلاندو)، لوكهيد ، وستنجهاوس ، هيوز للطائرات
• في أوروبا : CEA ( لجنة الطاقة الذرية الفرنسية )، MATRA ، Aérospatiale ، BAC ( شركة الطائرات البريطانية ).

تتكون آلة الحوسبة التناظرية من عدة مكونات رئيسية: ^{[27] [28] [29] [30]}

• مصادر الإشارة: هي الكتل التي تولد إشارات تناظرية، مثل الجهد أو التيار، لتمثيل بيانات الإدخال والعمليات.
• مكبرات الصوت : تُستخدم مكبرات الصوت لتعزيز الإشارات التناظرية والحفاظ على سعاتها في جميع أنحاء النظام. وهي تعمل على تضخيم إشارات الإدخال الضعيفة وتعويض خسائر الإشارة أثناء النقل.
• المرشحات : تُستخدم المرشحات لتعديل طيف الإشارات عن طريق قمع أو تضخيم ترددات معينة. وهي تسمح بعزل أو قمع مكونات إشارة معينة اعتمادًا على المتطلبات الحسابية.
• المحولات وفكاكات التعديل : تقوم المحولات بتحويل المعلومات إلى إشارات تناظرية يمكن إرسالها عبر قناة اتصال، وتقوم أجهزة فك التعديل بإجراء التحويل العكسي، واستعادة البيانات الأصلية من الإشارات المعدلة.
• المُجمعون والمُضاعِفون ومُحوِّلو اللوغاريتمات ومراحل الحساب الأخرى: تُنفِّذ هذه المُعاملات عمليات حسابية على الإشارات التناظرية. ويمكن استخدامها في العمليات الرياضية مثل الجمع والضرب والأس والتكامل والتفاضل .
• التخزين والذاكرة : تستطيع أجهزة الحوسبة التناظرية استخدام أشكال مختلفة من تخزين المعلومات، مثل المكثفات أو المحاثات، لتخزين النتائج الوسيطة والذاكرة.
• التغذية الراجعة والتحكم: تُستخدم كتل التغذية الراجعة والتحكم للحفاظ على استقرار ودقة آلة الحوسبة التناظرية. وقد تتضمن أنظمة تنظيم وتصحيح الأخطاء.
• لوحة التوصيل : تتميز أجهزة الحوسبة التناظرية أيضًا بلوحة توصيل أو حقل توصيل. لوحة التوصيل عبارة عن هيكل مادي توضع عليه الموصلات أو جهات الاتصال لربط المكونات والوحدات المختلفة داخل النظام.

على لوحة التصحيح، يمكن ضبط وتبديل اتصالات ومسارات مختلفة لتكوين الجهاز وتحديد تدفقات الإشارة. يتيح هذا للمستخدمين تكوين وإعادة تكوين نظام الحوسبة التناظرية بمرونة لأداء مهام محددة.

تُستخدم لوحات التوصيل للتحكم في تدفقات البيانات ، وتوصيل وفصل الاتصالات بين مختلف كتل النظام، بما في ذلك مصادر الإشارة والمضخمات والمرشحات والمكونات الأخرى. وهي توفر الراحة والمرونة في تكوين الحسابات التناظرية والتجريب عليها.

يمكن تقديم لوحات التصحيح على شكل لوحة مادية تحتوي على موصلات أو في الأنظمة الأكثر حداثة، كواجهة برمجية تسمح بالإدارة الافتراضية لاتصالات الإشارة والطرق.

• واجهات الأجهزة : توفر الواجهات وسائل التفاعل مع الجهاز، على سبيل المثال، للتحكم في المعلمات أو نقل البيانات.
• جهاز الإخراج : تم تصميم هذا الجهاز لتقديم نتائج العمليات الحسابية التناظرية في شكل مناسب للمستخدم أو لنقل البيانات التي تم الحصول عليها إلى أنظمة أخرى.

يمكن أن تختلف أجهزة الإخراج في الآلات التناظرية وفقًا للأهداف المحددة للنظام. على سبيل المثال، يمكن أن تكون عبارة عن مؤشرات رسومية، أو أجهزة قياس الذبذبات ، أو أجهزة تسجيل رسومية، أو وحدة توصيل تلفزيونية، أو فولتميتر ، وما إلى ذلك. تسمح هذه الأجهزة بتصور الإشارات التناظرية وتمثيل نتائج القياسات أو العمليات الحسابية.

• مصدر الطاقة والمثبتات .

هذه مجرد كتل عامة يمكن العثور عليها في جهاز الحوسبة التناظرية النموذجي. قد يختلف التكوين والمكونات الفعلية حسب التنفيذ المحدد والاستخدام المقصود للجهاز.

تتميز أجهزة الحوسبة التناظرية بالسرعة؛ في حين تتميز أجهزة الحوسبة الرقمية بتنوعها ودقتها. وتتمثل الفكرة وراء نظام هجين تناظري رقمي في الجمع بين العمليتين لتحقيق أفضل كفاءة. ومن الأمثلة على هذا الجهاز الهجين الأولي المضاعف الهجين، حيث يكون أحد المدخلات إشارة تناظرية، والمدخل الآخر إشارة رقمية، والمخرج تناظري. ويعمل كمقياس جهد تناظري، قابل للترقية رقميًا. ويُستخدم هذا النوع من التقنية الهجينة بشكل أساسي في الحوسبة السريعة المخصصة في الوقت الفعلي عندما يكون وقت الحوسبة بالغ الأهمية، مثل معالجة الإشارات للرادارات وبشكل عام لوحدات التحكم في الأنظمة المضمنة .

في أوائل سبعينيات القرن العشرين، حاول مصنعو أجهزة الكمبيوتر التناظرية ربط أجهزة الكمبيوتر التناظرية الخاصة بهم بأجهزة الكمبيوتر الرقمية للحصول على مزايا التقنيتين. في مثل هذه الأنظمة، يتحكم الكمبيوتر الرقمي في الكمبيوتر التناظري، ويوفر الإعداد الأولي، ويبدأ تشغيل عمليات تناظرية متعددة، ويغذي البيانات ويجمعها تلقائيًا. قد يشارك الكمبيوتر الرقمي أيضًا في الحساب نفسه باستخدام محولات تناظرية إلى رقمية ومن رقمية إلى تناظرية .

كانت شركة إلكترونيك أسوشياتس أكبر شركة مصنعة لأجهزة الكمبيوتر الهجينة . وكان طراز الكمبيوتر الهجين 8900 الخاص بها مصنوعًا من كمبيوتر رقمي ووحدة تحكم تناظرية واحدة أو أكثر. وكانت هذه الأنظمة مخصصة بشكل أساسي للمشاريع الكبيرة مثل برنامج أبولو ومكوك الفضاء في وكالة ناسا ، أو أريان في أوروبا، وخاصة أثناء مرحلة التكامل حيث يتم محاكاة كل شيء في البداية، وتحل المكونات الحقيقية تدريجيًا محل أجزائها المحاكاة. ^[31]

كانت هناك شركة واحدة فقط معروفة بتقديم خدمات الحوسبة التجارية العامة على أجهزة الكمبيوتر الهجينة الخاصة بها، وهي شركة CISI الفرنسية، في سبعينيات القرن العشرين.

أفضل مرجع في هذا المجال هو 100000 عملية محاكاة لكل شهادة لأنظمة الهبوط الأوتوماتيكية لطائرات إيرباص وكونكورد . [ ^32]

بعد عام 1980، تطورت أجهزة الكمبيوتر الرقمية البحتة بشكل أسرع فأسرع وكانت سريعة بما يكفي للتنافس مع أجهزة الكمبيوتر التناظرية. كان أحد مفاتيح سرعة أجهزة الكمبيوتر التناظرية هو الحوسبة المتوازية بالكامل، لكن هذا كان أيضًا قيدًا. كلما زاد عدد المعادلات المطلوبة لحل مشكلة ما، زادت الحاجة إلى مكونات تناظرية، حتى عندما لا تكون المشكلة حرجة من حيث الوقت. تعني "برمجة" المشكلة ربط المشغلين التناظريين ببعضهم البعض؛ حتى مع لوحة الأسلاك القابلة للإزالة لم يكن هذا متعدد الاستخدامات للغاية.

يحتاج هذا القسم إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة عن طريق إضافة مصادر موثوقة في هذا القسم. قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. ( مارس 2023 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

على الرغم من تطوير مجموعة واسعة من الآليات عبر التاريخ، إلا أن بعضها يبرز بسبب أهميته النظرية، أو لأنه تم تصنيعها بكميات كبيرة.

استخدمت أغلب أجهزة الكمبيوتر التناظرية الميكانيكية العملية ذات التعقيد الكبير أعمدة دوارة لنقل المتغيرات من آلية إلى أخرى. واستُخدمت الكابلات والبكرات في مُركِّب فورييه، وهو جهاز للتنبؤ بالمد والجزر ، والذي جمع المكونات التوافقية الفردية. واستخدمت فئة أخرى، ليست معروفة جيدًا، أعمدة دوارة فقط للإدخال والإخراج، مع رفوف وتروس دقيقة. وكانت الرفوف متصلة بروابط تؤدي الحساب. وكان هناك على الأقل جهاز كمبيوتر للتحكم في إطلاق النار بالسونار تابع للبحرية الأمريكية في أواخر الخمسينيات من القرن العشرين، من صنع شركة ليبراسكوب، من هذا النوع، وكذلك كان الكمبيوتر الرئيسي في نظام التحكم في إطلاق النار Mk. 56.

يوجد على الإنترنت مرجع مصور واضح بشكل ملحوظ (OP 1140) ^[33] يصف آليات كمبيوتر التحكم في الحرائق. ^[33] للجمع والطرح، كانت تفاضلات التروس الدقيقة شائعة الاستخدام في بعض أجهزة الكمبيوتر؛ احتوى كمبيوتر التحكم في الحرائق Ford Instrument Mark I على حوالي 160 منها.

كان التكامل بالنسبة لمتغير آخر يتم بواسطة قرص دوار مدفوع بمتغير واحد. وكان الناتج يأتي من جهاز التقاط (مثل العجلة) موضوع على نصف قطر على القرص يتناسب مع المتغير الثاني. (كان الحامل المزود بزوج من الكرات الفولاذية المدعومة بأسطوانات صغيرة يعمل بشكل جيد بشكل خاص. وكانت الأسطوانة، التي يكون محورها موازيًا لسطح القرص، توفر الناتج. وكانت مثبتة على زوج الكرات بواسطة زنبرك.)

تم توفير وظائف عشوائية لمتغير واحد بواسطة الكاميرات، مع التروس لتحويل حركة المتابع إلى دوران العمود.

تم توفير وظائف متغيرين بواسطة كاميرات ثلاثية الأبعاد. في أحد التصميمات الجيدة، قام أحد المتغيرات بتدوير الكاميرا. قام تابع نصف كروي بتحريك حامله على محور دوار موازٍ لمحور دوران الكاميرا. كانت الحركة الدورانية هي الناتج. قام المتغير الثاني بتحريك التابع على طول محور الكاميرا. كان أحد التطبيقات العملية هو علم المقذوفات في المدفعية.

تم إجراء تحويل الإحداثيات من القطبية إلى المستطيلة بواسطة مُحلل ميكانيكي (يُطلق عليه "مُحلل المكونات" في أجهزة كمبيوتر التحكم في إطلاق النار في البحرية الأمريكية). وضع قرصان على محور مشترك كتلة منزلقة مع دبوس (عمود قصير) عليها. كان أحد الأقراص عبارة عن كاميرا وجه، وكان أحد المتابعين على الكتلة في أخدود كاميرا الوجه يحدد نصف القطر. يحتوي القرص الآخر، الأقرب إلى الدبوس، على فتحة مستقيمة تتحرك فيها الكتلة. تدور زاوية الإدخال القرص الأخير (يدور قرص كاميرا الوجه، للحصول على نصف قطر ثابت، مع القرص الآخر (الزاوية)؛ يقوم الترس التفاضلي وعدد قليل من التروس بهذا التصحيح).

فيما يتعلق بإطار الآلية، فإن موقع الدبوس يتوافق مع طرف المتجه الذي يمثله مدخلات الزاوية والحجم. تم تثبيت كتلة مربعة على هذا الدبوس.

كانت المخرجات ذات الإحداثيات المستقيمة (جيب التمام وجيب التمام، عادةً) تأتي من لوحين مشقوقين، كل شق يناسب الكتلة المذكورة للتو. كانت الألواح تتحرك في خطوط مستقيمة، وكانت حركة أحد اللوحين بزاوية قائمة على حركة الأخرى. كانت الفتحات بزاوية قائمة على اتجاه الحركة. كانت كل لوحة، في حد ذاتها، أشبه بنير اسكتلندي ، وهو معروف لدى عشاق المحركات البخارية.

خلال الحرب العالمية الثانية، تم استخدام آلية مماثلة لتحويل الإحداثيات المستقيمة إلى إحداثيات قطبية، ولكنها لم تكن ناجحة بشكل خاص وتم التخلص منها في عملية إعادة تصميم كبيرة (البحرية الأمريكية، Mk. 1 إلى Mk. 1A).

تم إجراء الضرب من خلال آليات تعتمد على هندسة المثلثات القائمة المتشابهة. باستخدام المصطلحات المثلثية للمثلث القائم، وتحديدًا المقابل والمجاور والوتر، تم تحديد الضلع المجاور من خلال البناء. غيّر متغير واحد مقدار الضلع المقابل. في العديد من الحالات، غيّر هذا المتغير الإشارة؛ يمكن أن يتطابق الوتر مع الضلع المجاور (مدخل صفري)، أو يتحرك إلى ما هو أبعد من الضلع المجاور، مما يمثل تغييرًا في الإشارة.

عادةً، فإن رفًا يعمل بترس صغير يتحرك موازيًا للجانب المقابل (المحدد مثلثيًا) من شأنه أن يضع شريحة ذات فتحة تتوافق مع الوتر. يسمح المحور الموجود على الرف بتغيير زاوية الشريحة بحرية. في الطرف الآخر من الشريحة (الزاوية، من حيث المثلثات)، تحدد كتلة مثبتة على دبوس مثبت بالإطار الرأس بين الوتر والجانب المجاور.

عند أي مسافة على طول الجانب المجاور، يتقاطع خط عمودي عليه مع الوتر عند نقطة معينة. المسافة بين تلك النقطة والجانب المجاور هي كسر يساوي حاصل ضرب 1 المسافة من الرأس و 2 مقدار الضلع المقابل.

متغير الإدخال الثاني في هذا النوع من المضاعفات يضع صفيحة ذات شق عمودية على الجانب المجاور. تحتوي هذه الشق على كتلة، ويتم تحديد موضع هذه الكتلة في شقها بواسطة كتلة أخرى بجوارها مباشرة. تنزلق الأخيرة على طول الوتر، وبالتالي يتم وضع الكتلتين على مسافة من الجانب المجاور (مثلثيًا) بمقدار يتناسب مع حاصل الضرب.

لتوفير المنتج كمخرج، يتحرك عنصر ثالث، وهو صفيحة أخرى مشقوقة، بشكل موازٍ للجانب المقابل (مثلثيًا) للمثلث النظري. وكالعادة، تكون الفتحة عمودية على اتجاه الحركة. وتضعها كتلة في الفتحة الخاصة بها، تدور حول كتلة الوتر.

كان هناك نوع خاص من أجهزة التكامل، يستخدم في نقطة لا تتطلب سوى دقة معتدلة، وكان يعتمد على كرة فولاذية، بدلاً من القرص. وكان له مدخلان، أحدهما لتدوير الكرة، والآخر لتحديد زاوية المحور الدوار للكرة. وكان هذا المحور دائمًا في مستوى يحتوي على محاور بكرتين للالتقاط الحركي، على نحو مماثل تمامًا لآلية فأرة الكمبيوتر ذات الكرة المتدحرجة (في تلك الآلية، كانت بكرات الالتقاط بنفس قطر الكرة تقريبًا). وكانت محاور بكرات الالتقاط بزاوية قائمة.

تم تركيب زوج من البكرات "فوق" و"أسفل" مستوى الالتقاط في حوامل دوارة تم ربطها معًا بتروس. تم تشغيل هذه التروس بواسطة مدخل الزاوية، وحددت المحور الدوار للكرة. قام المدخل الآخر بتدوير الأسطوانة "السفلية" لجعل الكرة تدور.

في الأساس، كانت الآلية بأكملها، والتي تسمى مُدمِج المكونات، عبارة عن محرك ذي سرعة متغيرة مع مدخل حركة واحد ومخرجين، بالإضافة إلى مدخل زاوية. كان مدخل الزاوية يغير نسبة (واتجاه) الاقتران بين مدخل "الحركة" والمخرجات وفقًا لجيب وجيب تمام زاوية الإدخال.

على الرغم من أنها لم تتمكن من إنجاز أي عمليات حسابية، كانت محركات التحكم في الموضع الكهروميكانيكية (المعروفة أيضًا باسم مكبرات عزم الدوران) ضرورية في أجهزة الكمبيوتر التناظرية الميكانيكية من نوع "العمود الدوار" لتوفير عزم التشغيل لمدخلات آليات الحوسبة اللاحقة، بالإضافة إلى تشغيل أجهزة نقل البيانات الناتجة مثل أجهزة مزامنة ناقل عزم الدوران الكبيرة في أجهزة الكمبيوتر البحرية.

وتضمنت آليات القراءة الأخرى، التي لا تشكل جزءًا مباشرًا من الحساب، عدادات داخلية تشبه عداد المسافات مع أقراص أسطوانية استيفاء للإشارة إلى المتغيرات الداخلية، وتوقفات حدية ميكانيكية متعددة الدورات.

إذا أخذنا في الاعتبار أن سرعة الدوران التي يتم التحكم فيها بدقة في أجهزة الكمبيوتر التناظرية للتحكم في النيران كانت عنصراً أساسياً في دقتها، فقد كان هناك محرك يتم التحكم في سرعته المتوسطة بواسطة عجلة التوازن، ونابض التوازن، والترس التفاضلي المحمل بالجواهر، وكاميرا مزدوجة الفص، وجهات اتصال محملة بنابض (لم يكن تردد التيار المتردد للسفينة دقيقًا بالضرورة، ولا يمكن الاعتماد عليه بدرجة كافية، عندما تم تصميم هذه الحواسيب).

عادةً ما تحتوي أجهزة الكمبيوتر التناظرية الإلكترونية على لوحات أمامية بها العديد من المقابس (مقابس أحادية الاتصال) التي تسمح لأسلاك التوصيل (أسلاك مرنة بمقابس في كلا الطرفين) بإنشاء التوصيلات المتبادلة التي تحدد إعداد المشكلة. بالإضافة إلى ذلك، توجد مقاييس جهد عالية الدقة (مقاومات متغيرة) لإعداد (وتغيير عوامل المقياس عند الحاجة). بالإضافة إلى ذلك، يوجد عادةً مقياس مؤشر تناظري بمركز صفري لقياس الجهد بدقة متواضعة. توفر مصادر الجهد المستقرة والدقيقة مقادير معروفة.

تحتوي أجهزة الكمبيوتر التناظرية الإلكترونية النموذجية على عدد قليل أو مائة أو أكثر من مكبرات التشغيل ("مكبرات التشغيل")، والتي سميت بهذا الاسم لأنها تؤدي عمليات حسابية. مكبرات التشغيل هي نوع معين من مكبرات التغذية الراجعة ذات الكسب العالي جدًا والمدخلات المستقرة (إزاحة منخفضة ومستقرة). تُستخدم دائمًا مع مكونات التغذية الراجعة الدقيقة التي تلغي تقريبًا التيارات القادمة من مكونات الإدخال أثناء التشغيل. غالبية مكبرات التشغيل في الإعداد التمثيلي هي مكبرات جمع، والتي تجمع وتطرح الفولتات التناظرية، مما يوفر النتيجة عند مقابس الإخراج الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يتم تضمين مكبرات التشغيل ذات التغذية الراجعة للمكثف في الإعداد؛ فهي تدمج مجموع مدخلاتها فيما يتعلق بالوقت.

إن التكامل بالنسبة إلى متغير آخر هو مجال حصري تقريبًا للمتكاملات التناظرية الميكانيكية؛ ولا يتم ذلك تقريبًا أبدًا في أجهزة الكمبيوتر التناظرية الإلكترونية. ومع ذلك، نظرًا لأن حل المشكلة لا يتغير بمرور الوقت، يمكن أن يكون الوقت بمثابة أحد المتغيرات.

تشمل عناصر الحوسبة الأخرى المضاعفات التناظرية، ومولدات الوظائف غير الخطية، والمقارنات التناظرية.

كان لابد من تصنيع العناصر الكهربائية مثل المحاثات والمكثفات المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر التناظرية الكهربائية بعناية لتقليل التأثيرات غير المثالية. على سبيل المثال، في بناء أجهزة تحليل شبكة الطاقة المترددة ، كان أحد الدوافع لاستخدام ترددات أعلى للآلة الحاسبة (بدلاً من تردد الطاقة الفعلي) هو أنه يمكن تصنيع المحاثات ذات الجودة الأعلى بسهولة أكبر. تجنبت العديد من أجهزة الكمبيوتر التناظرية للأغراض العامة استخدام المحاثات تمامًا، وأعادت صياغة المشكلة في شكل يمكن حله باستخدام عناصر مقاومة وسعوية فقط، نظرًا لأن المكثفات عالية الجودة سهلة التصنيع نسبيًا.

إن استخدام الخصائص الكهربائية في أجهزة الكمبيوتر التناظرية يعني أن العمليات الحسابية تتم عادةً في الوقت الفعلي (أو أسرع)، وبسرعة تحددها في الغالب استجابة التردد للمضخمات التشغيلية وعناصر الحوسبة الأخرى. وفي تاريخ أجهزة الكمبيوتر التناظرية الإلكترونية، كانت هناك بعض الأنواع الخاصة عالية السرعة.

يمكن إنشاء وظائف وحسابات غير خطية بدقة محدودة (ثلاثة أو أربعة أرقام) من خلال تصميم مولدات الوظائف - دوائر خاصة من مجموعات مختلفة من المقاومات والثنائيات لتوفير عدم الخطية. عادة، مع زيادة جهد الدخل، يتم توصيل المزيد من الثنائيات بشكل تدريجي.

عند تعويض درجة الحرارة، يمكن أن يوفر انخفاض الجهد الأمامي لوصلة القاعدة والباعث في الترانزستور دالة لوغاريتمية أو أسية دقيقة يمكن استخدامها. تقوم مكبرات التشغيل بقياس جهد الخرج بحيث يمكن استخدامه مع بقية الكمبيوتر.

يمكن تفسير أي عملية فيزيائية تحاكي بعض العمليات الحسابية على أنها حاسوب تناظري. ومن الأمثلة التي تم اختراعها لغرض توضيح مفهوم الحوسبة التناظرية استخدام حزمة من السباغيتي كنموذج لفرز الأرقام ؛ ولوح خشبي ومجموعة من المسامير وشريط مطاطي كنموذج للعثور على الغلاف المحدب لمجموعة من النقاط؛ وخيوط مربوطة معًا كنموذج للعثور على أقصر مسار في شبكة. وقد تم وصف كل هذه الأمثلة في Dewdney (1984).

لا يستشهد هذا القسم بأي مصادر . يرجى المساعدة في تحسين هذا القسم عن طريق إضافة الاستشهادات إلى مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها . ( مارس 2013 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

غالبًا ما تحتوي أجهزة الكمبيوتر التناظرية على إطار عمل معقد، ولكنها تحتوي في جوهرها على مجموعة من المكونات الرئيسية التي تقوم بإجراء العمليات الحسابية. ويقوم المشغل بمعالجة هذه المكونات من خلال إطار عمل الكمبيوتر.

قد تشمل المكونات الهيدروليكية الرئيسية الأنابيب والصمامات والحاويات.

قد تشمل المكونات الميكانيكية الرئيسية أعمدة دوارة لحمل البيانات داخل الكمبيوتر، وتروس تفاضلية ، ومُدمِجات أقراص/كرات/أسطوانات، وكاميرات (ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد)، ومُحللات ومضاعفات ميكانيكية، ومحركات عزم الدوران.

قد تشمل المكونات الكهربائية/الإلكترونية الرئيسية ما يلي:

• المقاومات والمكثفات الدقيقة
• مكبرات التشغيل
• مضاعفات
• مقاييس الجهد
• مولدات ذات وظيفة ثابتة

العمليات الحسابية الأساسية المستخدمة في الحاسوب التناظري الكهربائي هي:

• إضافة
• التكامل فيما يتعلق بالزمن
• انقلاب
• الضرب
• الأسس
• اللوغاريتم
• قسم

في بعض تصميمات الحاسبات التناظرية، يفضل الضرب على القسمة. يتم إجراء القسمة باستخدام مضاعف في مسار التغذية الراجعة لمضخم تشغيلي.

لا يتم استخدام التمايز فيما يتعلق بالزمن بشكل متكرر، وفي الممارسة العملية يتم تجنبه عن طريق إعادة تعريف المشكلة عندما يكون ذلك ممكنًا. وهو يتوافق في مجال التردد مع مرشح التمرير العالي، مما يعني تضخيم الضوضاء عالية التردد؛ كما أن التمايز يخاطر بعدم الاستقرار.

This section does not cite any sources. Please help improve this section by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. (April 2012) (Learn how and when to remove this message)

بشكل عام، تكون أجهزة الكمبيوتر التناظرية محدودة بتأثيرات غير مثالية. تتكون الإشارة التناظرية من أربعة مكونات أساسية: مقادير التيار المستمر والتيار المتردد والتردد والطور. تحد الحدود الحقيقية للنطاق على هذه الخصائص أجهزة الكمبيوتر التناظرية. تتضمن بعض هذه الحدود إزاحة مكبر التشغيل، والمكسب المحدود، واستجابة التردد، ومستوى الضوضاء ، واللاخطية ، ومعامل درجة الحرارة ، والتأثيرات الطفيلية داخل أجهزة أشباه الموصلات. بالنسبة للمكونات الإلكترونية المتوفرة تجاريًا، فإن نطاقات جوانب إشارات الإدخال والإخراج هذه هي دائمًا أرقام الجدارة .

في الخمسينيات إلى السبعينيات من القرن العشرين، أصبحت أجهزة الكمبيوتر الرقمية القائمة على الصمامات المفرغة أولاً، والترانزستورات، والدوائر المتكاملة، ثم المعالجات الدقيقة، أكثر اقتصادية ودقة. وقد أدى هذا إلى استبدال أجهزة الكمبيوتر الرقمية إلى حد كبير بأجهزة الكمبيوتر التناظرية. ومع ذلك، لا يزال يتم إجراء بعض الأبحاث في الحوسبة التناظرية. لا تزال بعض الجامعات تستخدم أجهزة الكمبيوتر التناظرية لتدريس نظرية نظام التحكم . قامت شركة Comdyna الأمريكية بتصنيع أجهزة كمبيوتر تناظرية صغيرة. ^[34] في جامعة إنديانا بلومنجتون، طور جوناثان ميلز جهاز الكمبيوتر التناظري الممتد القائم على أخذ عينات من الفولتية في ورقة رغوية. ^[35] في مختبر الروبوتات بجامعة هارفارد، ^[36] يعد الحوسبة التناظرية موضوعًا بحثيًا. تستخدم دوائر تصحيح الأخطاء الخاصة بشركة Lyric Semiconductor إشارات احتمالية تناظرية. لا تزال المسطرة الحاسبة تستخدم كأجهزة كمبيوتر طيران في التدريب على الطيران .

مع تطور تقنية التكامل واسع النطاق (VLSI)، أعادت مجموعة يانيس تسيفيديس في جامعة كولومبيا النظر في تصميم أجهزة الكمبيوتر التناظرية/الهجينة في عملية CMOS القياسية. تم تطوير شريحتين VLSI، كمبيوتر تناظري من الدرجة الثمانين (250 نانومتر) بواسطة جلين كوان ^[37] في عام 2005 ^[38] وكمبيوتر هجين من الدرجة الرابعة (65 نانومتر) طوره نينج جو في عام 2015، ^[39] يستهدف كلاهما تطبيقات ODE/PDE الموفرة للطاقة. تحتوي شريحة جلين على 16 وحدة ماكرو، حيث يوجد 25 كتلة حوسبة تناظرية، وهي المتكاملات والمضاعفات والمروحات وعدد قليل من الكتل غير الخطية. تحتوي شريحة نينج على كتلة ماكرو واحدة، حيث يوجد 26 كتلة حوسبة بما في ذلك المتكاملات والمضاعفات والمروحات والمحولات التناظرية إلى الرقمية وذاكرة الوصول العشوائي الساكنة والمحولات التناظرية إلى الرقمية. يصبح توليد دالة غير خطية تعسفية ممكنًا من خلال سلسلة ADC+SRAM+DAC، حيث تخزن كتلة SRAM بيانات الدالة غير الخطية. كشفت التجارب من المنشورات ذات الصلة أن أجهزة الكمبيوتر التناظرية/الهجينة VLSI أظهرت حوالي 1-2 من حيث حجم الميزة في كل من وقت الحل والطاقة مع تحقيق الدقة في حدود 5٪، مما يشير إلى الوعد باستخدام تقنيات الحوسبة التناظرية/الهجينة في مجال الحوسبة التقريبية الموفرة للطاقة. ^{[ بحاجة لمصدر ]} في عام 2016، طور فريق من الباحثين مُجمِّعًا لحل المعادلات التفاضلية باستخدام الدوائر التناظرية. ^[40]

تُستخدم أجهزة الكمبيوتر التناظرية أيضًا في الحوسبة العصبية الشكلية ، وفي عام 2021 أظهرت مجموعة من الباحثين أن نوعًا معينًا من الشبكات العصبية الاصطناعية تسمى الشبكة العصبية المتصاعدة كانت قادرة على العمل مع أجهزة الكمبيوتر العصبية التناظرية. ^[41]

في عام 2021، بدأت الشركة الألمانية anabrid GmbH في إنتاج THE ANALOG THING (المختصر THAT)، وهو جهاز كمبيوتر تناظري صغير منخفض التكلفة للاستخدام التعليمي والعلمي بشكل أساسي. ^[42] كما تقوم الشركة ببناء أجهزة كمبيوتر رئيسية تناظرية وأجهزة كمبيوتر هجينة .

هذه بعض الأمثلة لأجهزة الكمبيوتر التناظرية التي تم إنشاؤها أو استخدامها عمليًا:

يمكن أيضًا اعتبار أجهزة التوليف التناظرية (الصوتية) شكلاً من أشكال الكمبيوتر التناظري، وكانت تقنيتها في الأصل تعتمد جزئيًا على تقنية الكمبيوتر التناظري الإلكتروني. كان جهاز التعديل الحلقي لجهاز ARP 2600 في الواقع عبارة عن مضاعف تناظري متوسط ​​الدقة.

كان مجلس المحاكاة (أو مجلس المحاكاة) عبارة عن جمعية لمستخدمي أجهزة الكمبيوتر التناظرية في الولايات المتحدة. وهي تُعرف الآن باسم جمعية النمذجة والمحاكاة الدولية. تتوفر نشرات مجلس المحاكاة من عام 1952 إلى عام 1963 عبر الإنترنت وتُظهر المخاوف والتقنيات في ذلك الوقت، والاستخدام الشائع لأجهزة الكمبيوتر التناظرية في الصواريخ. ^[43]

• الشبكة العصبية التناظرية
• النماذج التناظرية
• نظرية الفوضى
• المعادلة التفاضلية
• نظام ديناميكي
• مجموعة تناظرية قابلة للبرمجة ميدانيًا
• حاسوب تناظري للأغراض العامة
• سلسلة Lotfernrohr 7 من أجهزة رؤية القنابل الألمانية في الحرب العالمية الثانية
• الإشارة (الهندسة الكهربائية)
• جهاز الملاحة IMP للمركبة الفضائية فوسخود "جلوبس"
• كاتب XY

• AK Dewdney. "حول حاسوب السباغيتي والأدوات التناظرية الأخرى لحل المشكلات"، مجلة ساينتفك أمريكان ، 250(6):19–26، يونيو 1984. أعيد طبعه في كتاب The Armchair Universe ، بقلم AK Dewdney، ونشرته شركة WH Freeman & Company (1988)، ISBN 0-7167-1939-8 . 
• متحف جامعة فان أمستردام للكمبيوتر. (2007). أجهزة الكمبيوتر التناظرية.
• جاكسون، ألبرت س.، "الحوسبة التناظرية". لندن ونيويورك: ماكجرو هيل، 1960. OCLC  230146450

• تقويم بيروني القمري الشمسي ذي الثماني سرعات في "علم الآثار: التكنولوجيا العالية من اليونان القديمة"، فرانسوا شاريت، نيتشر 444، 551-552 (30 نوفمبر 2006)، doi :10.1038/444551a
• أول أجهزة الكمبيوتر
• مجموعة كبيرة من أجهزة الكمبيوتر التناظرية الإلكترونية مع الكثير من الصور والوثائق وعينات التنفيذ (بعضها باللغة الألمانية)
• مجموعة كبيرة من أجهزة الكمبيوتر التناظرية والرقمية القديمة في متحف الكمبيوتر القديم
• عملية اختفاء عظيمة: الكمبيوتر التناظري الإلكتروني كريس بيسيل، الجامعة المفتوحة، ميلتون كينيز، المملكة المتحدة تاريخ الوصول: فبراير 2007
• متحف كمبيوتر ألماني يحتوي على أجهزة كمبيوتر تناظرية لا تزال قابلة للتشغيل
• أساسيات الحاسب التناظري أرشيف 6 أغسطس 2009 على موقع واي باك مشين
• مختبر الروبوتات بجامعة هارفارد للحوسبة التناظرية
• حاسوب شبكة الطاقة Enns – حاسوب تناظري لتحليل أنظمة الطاقة الكهربائية (إعلان من عام 1955)
• شركة تطوير ليبراسكوب - طراز LC-1 PV-1 "حاسب التوازن" التابع للبحرية الأمريكية في الحرب العالمية الثانية