«Мгновенно» — слово сильное, я к нему ещё вернусь и отниму примерно всё. Но начну с факта, который в этой истории определяющий.
В 1956 году в NASA делали пилотажный тренажёр для X-15 — того самого ракетоплана, который летал на семи махах и забирался на 100 километров. Тренажёр должен был считать динамику полёта в реальном времени, потому что за креслом сидел живой пилот. Ни один цифровой компьютер тогда этого не умел. Взяли три аналоговые машины EAI PACE 231R: 380 операционных усилителей, 101 функциональный генератор, 32 сервоусилителя, 5 множительных устройств. Диапазон модели — от 0,2 до 7 махов и от уровня моря до 1 056 000 футов, это примерно 322 км.
То есть человека готовили к полёту на край атмосферы на машине, в которой не было ни одной нулевой или единичной цифры.
Дальше обычно идёт текст про то, что аналоговые машины были в тысячи раз быстрее, что их зря похоронили, и что вот сейчас они возвращаются в виде чипов для нейросетей. Я такой текст читала много раз, и каждый раз спотыкалась в одном и том же месте: рядом со словами «в тысячи раз быстрее» всегда стоит строчка «точность порядка 0,1%», и никто никогда не показывает, что эти две цифры означают вместе.
Ну я и решила посчитать.
Как эта штука вообще работает
Для тех, кто зашёл по заголовку и аналоговых машин не видел.
Представьте усилитель с очень большим коэффициентом усиления и заверните его выход обратно на вход через резистор. Получится сумматор: напряжение на выходе равно сумме входных, со знаком минус. Поменяйте в обратной связи резистор на конденсатор — получится интегратор: выходное напряжение будет равно интегралу от входного по времени. Добавьте потенциометр, и у вас есть умножение на константу.
Всё. Сложение, умножение на число, интегрирование, инверсия. Этого набора хватает, чтобы собрать почти любое обыкновенное дифференциальное уравнение — буквально собрать, шнурами на коммутационном поле, как на старой телефонной станции.
И вот тут ключевое отличие от цифры Цифровая машина решает уравнение: разбивает время на шаги и на каждом шаге считает следующую точку. Аналоговая машина уравнение не решает. Она им является. Напряжения в схеме меняются по тем же законам, что и переменные в уравнении, потому что схему для этого и спаяли. Никакого такта нет, никаких шагов нет, решение просто течёт по проводам со скоростью, с которой успевают усилители.
Отсюда и «мгновенно». Правда, честнее говорить «в реальном времени»: машина идёт в том же темпе, что и моделируемый самолёт. Можно сжать или растянуть время масштабом — у МН-14, например, длительность процесса интегрирования задавалась от 1 до 10 000 секунд.
Арифметика, из‑за которой всё кончилось
Теперь про точность, и это главные две минуты статьи.
У цифровой машины точность определяется количеством разрядов. Хотите вдвое точнее — добавьте один бит. Один триггер, один разряд в сумматоре. Цена растёт линейно: N бит стоят примерно N железа.
У аналоговой машины точность определяется точностью деталей. Резистор с допуском 0,1% даёт 0,1%, и никакие ухищрения ниже этого порога вас не пустят. Переведём проценты в биты, чтобы можно было сравнивать.
Погрешность |
Во сколько раз шкала больше ошибки |
Эквивалент в битах |
|---|---|---|
1% |
100 |
6,6 |
0,1% |
1 000 |
10,0 |
0,01% |
10 000 |
13,3 |
0,001% |
100 000 |
16,6 |
Проверяем: 2¹⁰ = 1024, а 1/0,001 = 1000. Сходится.
Теперь смотрите, что получается. Реальные аналоговые машины жили в диапазоне 0,1–1%, лучшие — 0,01%. Выше 0,01% почти никто не забирался, это общее место в литературе по аналоговой технике. То есть потолок — тринадцать бит.
Для калибровки: интегратор МН-14 давал погрешность не более 0,3% от стовольтовой шкалы за 100 секунд. Это примерно 8,4 бита. Настольный калькулятор 1974 года считал с восемью‑десятью десятичными знаками, а это 27–33 бита.
И чтобы добавить аналоговой машине один бит, нужны детали вдвое точнее. Ещё один бит — ещё вдвое. Цена точности растёт экспоненциально от числа бит, тогда как в цифре она растёт линейно. Две кривые, которые обязаны пересечься, и вопрос был только в том, в каком году.
Ради наглядности: представьте хороший современный резистор с температурным коэффициентом 10 ppm на градус. Комната нагрелась на десять градусов — сопротивление уехало на 100 ppm, то есть на 10⁻⁴. Это уже весь ваш тринадцатибитный бюджет, целиком, от одной открытой форточки. Поэтому прецизионные машины стояли в термостатированных залах, и поэтому там была отдельная должность человека, который всё это калибрует.
Кстати, цифрам в источниках тоже верить нельзя
Пока я собирала характеристики советских машин, наткнулась на знакомое по прошлым раскопкам.
МН-7, настольная машина 1955 года разработки СКБ-245 (главный конструктор В. Б. Ушаков). В одном источнике: решающий блок состоял из 16 операционных усилителей. В другом, тоже приличном: МН-7 с рабочим напряжением 100 В и шестью операционными усилителями. Шестнадцать или шесть — разница принципиальная, это машина другого класса.
Подозреваю, что кто‑то у кого‑то потерял единицу, но проверить мне нечем.
А общая линейка, по которой расхождений нет, выглядела так:
Машина |
Год |
Порядок уравнений |
Заметка |
|---|---|---|---|
МН-2 |
1954 |
6 |
секционная |
МН-7 |
1955 |
6 |
настольная, для сложных задач машины объединяли |
МН-8 |
1955 |
32 |
первая в СССР прецизионная большой мощности |
МН-11 |
1959 |
9 |
автоматический поиск решения, периодизация до 100 Гц |
МН-14 |
1960 |
20 |
прецизионная, ±100 В |
Обратите внимание на строчку про МН-7: для сложных задач несколько машин объединялись воедино. Масштабирование в аналоговом мире выглядело именно так — привезти ещё одну машину и соединить шнурами. Как три EAI на тренажёре X-15.
А был ли цифровой заговор?
Любимая версия из комментариев: аналог задушили, потому что на цифре можно было продать больше железа.
Проверяем. Если дело в маркетинге, то где‑то должна была остаться страна или контора, где аналог выжил. Рынок‑то был мировой и вполне конкурентный: EAI в США, Solartron в Англии, Hitachi в Японии, у нас — пензенские и московские машины. Причём наши инженеры мерились с американцами: про комплекс АВК-2 написано, что по точности и стабильности он соответствовал лучшим зарубежным АВМ (EAI-8800, Hitachi-505, Solartron-7), хотя отечественные конденсаторы и резисторы в цепях обратной связи имели погрешности в 5–10 раз большие. Вот это, кстати, очень достойный результат: вытащить схемотехникой то, что провалено элементной базой.
И что в итоге?
В итоге аналоговые машины умерли везде и примерно одновременно. В семидесятых их вытеснили гибридные, где аналоговая часть считала, а цифровая ей управляла. В восьмидесятых гибриды дожили в обороне и авиации: Marconi собрала систему Starglow из трёх аналоговых EAI 8812 и цифровой EAI 8100. В голландском TNO гибридную машину использовали для доработки торпеды Mk37, а убрали примерно в 1992 году, когда почти все расчёты уже давно делались на цифре.
Никакого Госплана, никакого заговора. Просто в какой‑то момент цифровая машина научилась считать полёт самолёта быстрее, чем самолёт летит, и единственное настоящее преимущество аналога испарилось. А второе преимущество, точность, у него было отрицательным с самого начала.
Почему аналог не лезет в кремний
Тут надо спуститься на уровень элементной базы, иначе разговор про «вернуть аналоговые компьютеры» повисает в воздухе.
Аналоговой машине нужны не транзисторы. Ей нужны точные резисторы, точные конденсаторы и усилители с маленьким дрейфом нуля. А теперь посмотрим, что делает с этими тремя вещами прогресс микроэлектроники.
Точность транзистора растёт как корень из площади. Это закон Пелгрома: разброс параметров двух одинаковых транзисторов на кристалле обратно пропорционален корню из их площади. Хотите уменьшить разброс вдвое, то есть выиграть один бит, — увеличивайте площадь вчетверо. Каждый следующий бит точности стоит в четыре раза больше кремния. В цифре тот же бит стоит один дополнительный разряд сумматора. Ровно та же развилка, что и в таблице выше, только теперь она выражена в квадратных микронах.
Напряжение питания падает. Аналоговые машины работали со шкалой ±100 В именно потому, что динамический диапазон — это отношение шкалы к шуму, и чем больше шкала, тем больше бит в неё влезает. Современный чип живёт на вольте с небольшим. Шум при этом никуда не делся, он определяется физикой. Время играет против аналога.
Точные R и C не масштабируются. Транзистор становится меньше и лучше. Резистор и конденсатор, уменьшаясь, становятся хуже: меньше площадь — больше разброс, тот же Пелгром.
Сложите три пункта и получите ответ, почему аналоговая машина общего назначения не вернётся ни при какой любви к ретро.
Аналог всё‑таки вернулся. Но не туда, куда обещали
Аналоговые вычисления сейчас действительно переживают ренессанс. Только не в виде универсальных машин для дифференциальных уравнений, а в виде матричного умножения прямо внутри памяти.
Идея простая до неприличия. Подайте на строку матрицы ячеек памяти напряжение — ток через каждую ячейку по закону Ома равен произведению напряжения на проводимость. Соберите токи со столбца — по закону Кирхгофа они сложатся. Вы получили умножение вектора на матрицу, потратив ровно ноль тактов и ровно ноль перемещений данных. Физика посчитала сама, потому что её об этом не спрашивали.
Для нейросетей это ровно та операция, которая съедает почти всё время и почти всю энергию. И энергия там уходит на таскание весов между памятью и процессором. Аналоговая матрица эту пересылку убирает целиком.
И вот что здесь важно. Работает это только на низкой точности: сети спокойно живут на 4–8 битах на вес. Возвращаемся к таблице в начале статьи: восемь бит — это примерно 0,4% погрешности. Тот самый диапазон, из которого аналоговые машины не смогли выбраться шестьдесят лет назад и из‑за которого проиграли.
Аналог вернулся потому, что появилась задача, которой точность не нужна.
Заодно оцените масштабы. Чип IBM образца 2023 года кодировал 35 миллионов ячеек фазовой памяти, то есть модель максимум на 17 миллионов параметров. У GPT-3 их 175 миллиардов. Разрыв в десять тысяч раз. В 2026-м IBM продолжает публиковаться про раскладку MoE‑слоёв на трёхмерную аналоговую память, Mythic в конце 2025-го подняла 125 миллионов долларов, EnCharge работает с TSMC и обещает порядка двадцатикратной экономии энергии. Обещает — это важное слово, до массового продукта пока никто не доехал.
И у этой истории есть своя плата за вход, о которой в пресс‑релизах пишут мелким шрифтом: на краю аналоговой матрицы стоит АЦП, который переводит токи обратно в цифру. Он ест заметную долю всего выигрыша, и именно вокруг него сейчас идёт основная инженерная возня. Аналоговая часть считает почти бесплатно, а вот поговорить с внешним миром стоит дорого.
Тупик, в который я упёрлась
Я хотела найти первоисточник фразы «аналоговый компьютер в тысячи раз быстрее цифрового». Она кочует по статьям без ссылки. Не нашла. Нашла только формулировку в духе «аналоговые машины чрезвычайно быстры, поскольку решают уравнение со скоростью прохождения сигнала по цепи», что верно по сути и бессмысленно как число: у этого сравнения нет второго конца. Быстрее какой цифровой машины? Какого года? На какой задаче?
Так что если вы ждали от меня фразы «аналог в 1000 раз быстрее, доказано» — её не будет. Корректное утверждение звучит скучнее: в 1956 году на задаче реального времени аналоговая машина была единственным вариантом, к середине семидесятых перестала им быть, и всё.
Что с этим делать
Никакого призыва тут нет. Аналоговые машины общего назначения не вернутся, и хорошо, что не вернутся: работать с уравнением, в котором сто вольт равны единице, а каждая новая задача начинается с перекоммутации шнуров и получасовой калибровки, — сомнительное удовольствие.
Но обидно, что люди, которые в пятидесятых строили эти машины, считали, что делают универсальный вычислитель, и спорили с цифрой на её поле — на точности и универсальности. На этом поле они не могли выиграть ни при каком финансировании, потому что проигрывали экспоненте. А выиграли они, задним числом, и в другом месте: там, где точность оказалась не нужна вообще, и где физика делает нужную операцию сама.
Аналоговая машина никогда ничего не вычисляла. Она была моделью: из усилителей собирали маленькую копию самолёта и смотрели, как она летает. Когда цифра научилась считать самолёт быстрее, чем он летит, копия стала не нужна.
Сейчас в чипах для нейросетей собирают ровно такую же копию, только не самолёта, а матрицы весов. И жить она будет ровно до того дня, пока цифра не научится перемножать эту матрицу дешевле.
И отдельно жду тех, кто делает АЦП для in‑memory матриц: очень интересно, сколько там на практике остаётся от заявленного выигрыша.
Комментарии (34)
belch84
20.09.2026 13:07Не понял, почему нельзя было решить уравнения с КДПВ правильно. Хотя, возможно, так и было задумано? Чтобы подчеркнуть проблемы аналоговых компьютеров
Radisto
20.09.2026 13:07Для нейронных сетей и правда может взлететь: у нашего мозга с точностью тоже не очень, но задачу выживания хилой тушки в реальном мире мы неплохо решаем уже довольно давно
JBFW
20.09.2026 13:07Есть ощущение, что у людей, привыкших к программам и компьютерам возникают определенные когнитивные искажения, когда речь идет об аналоговых компьютерах:
"Интегратор" не рассчитывает интеграл с точностью до 6 знака, "сумматор" не суммирует "36" + "6" чтобы получить "42", они вообще не рассчитывают цифры, они используются по-другому.
Это именно "вычислительные модели".Ну например: допустим, нужно решить задачу поддержания постоянной температуры в помещении при помощи жидкостного отопления.
В обычном, бытовом случае всё довольно просто: температура упала ниже t1 - включили, стала выше t2 - выключили, можно подрегулировать пламя горелки чтобы добиться желаемой температуры.
Но что, если температура должна быть всегда ТОЧНОЙ, а вот вокруг помещения - то зной, то стужа? Это не такая простая задача! (хотя простая)
Вы включили горелку - но сначала должен нагреться теплоноситель. Вспоминаем формулу нагрева тел - поступление энергии, разность температур, время, теплоемкость...
При этом теплоноситель передает тепло помещению - снова разность температур, коэффициенты излучения радиаторов-теплообменников, теплоемкость помещения, снова время.
Само помещение при этом охлаждается снаружи - опять разность температур, коэффициенты теплопроводности ограждающих конструкций.
И всё это происходит одновременно, и нагрев, и охлаждение, и теплопередачи.Подобные задачи решает ТАУ - теория автоматического управления. Управляющие воздействия, обратные связи, коэффициенты передачи, добротность - в итоге всё сводится к формулам с интегралами, дифференциалами и различными коэффициентами.
Часть коэффициентов вы знаете из справочников, часть можете рассчитать, решив уравнения с несколькими неизвестными, и может получиться так, что возможных решений несколько, из которых надо найти оптимальное.
А что будет, если заменить теплоноситель или материал стен? Давай, пересчитывай заново, зависимость может быть нелинейной.
Компьютер (цифровой), конечно, железный - пусть работает...Вот на аналоговом компьютере это решается совсем по-другому: с помощью переключателей коэффициентов и перемычек буквально собирается формула расчета системы, устанавливаются какие-то исходные значения - запуск - и вот ваша итоговая температура в помещении сначала достигает целевой, а потом начинает колебаться +/- 30 градусов с некоторой частотой, потому что система вошла в режим автоколебаний, из-за того что мощность горелки слишком велика. Ее надо просто подкрутить (регулятор K1) - и вот оно, при некотором пороге автоколебания пропадают, результат соответствует заданному.
Если не соответствует - попробовать подобрать другой коэффициент (теплоемкость теплоносителя, толщину утепления стен, что-то еще). Буквально покрутить ручки настроек.Теперь остается привести значения полученных (подкрученных) коэффициентов к реальным значениям - и можно реализовывать, оно должно работать.
Точность после запятой тут совсем ни при чём.Причем, применять ТАУ можно не только к отоплению: тут и авиация (управления рулями), и ракетостроение (управление двигателями), и робототехника (движущиеся части), и даже совсем не технические вещи, лишь бы их можно было описать в тех же формулах: управляющие воздействия, обратные связи, инерция...
А значит, всё это можно рассчитывать на аналоговом компьютере.Другой вопрос, что это тоже надо уметь, этому сейчас не учат, зато разработаны всякие там математические аналитические методы, которые позволяют с некоторым приближением получить результат расчетами, без моделирования...
Storonoy
20.09.2026 13:07Я ещё застал в 1996 году АВК-6 (такой: https://habr.com/ru/companies/timeweb/articles/1052834/), был на лабораторных... Сейчас вся ТАУ на цифровом моделировании преподаётся, да.
frt123
20.09.2026 13:07Скажите пожалуйста, вы же сейчас PID контроллер описали? Правда?
А еще аналоговые компьютеры в артилерии применяли, так там вообще без операционных усилителей обходились.
commanderxo
20.09.2026 13:07У меня дед артиллеристом был, после него остался в некотром роде "аналоговый компьютер"
Дедовский аналоговый компьютер, модель 1938 года
Как вам отметка "H" на 2,133 для "аппаратного ускорения" перевода саженей в метры? 
ТШПП на логотипе = Трест Школьных Письменных Принадлежностей. Школьных, Карл!
Storonoy
20.09.2026 13:07хотя отечественные конденсаторы и резисторы в цепях обратной связи имели погрешности в 5–10 раз большие.
Что-то странное... Допуски что у нас, что у зарубежных, были одинаковые, ничего не мешало 1% резисторы поставить или сколько там надо было. Вообще, обратная связь и нужна для того, чтобы всякую погрешность сгладить. Остальное подкрутить подстроечником.
JBFW
20.09.2026 13:07В Жигулях тоже болты с гайками были по стандартам, как у всех, но были и нюансы как с качеством изготовления, так и с качеством сплавов, из которых они изготавливались. Почему - вопрос дискуссионный, но результат был.
То же самое - с элементной базой. По некоторым оценкам военную приёмку, для изготовления "изделий", проходило только порядка 30%, остальное отбраковывалось и шло в гражданский ширпотреб.
При общем плановом производстве отнять у военки лишние точные резисторы - ну, это не самая простая задача. Их нельзя просто закупить больше, их нет.
А нужны они, например, для того чтобы делитель 1:100 делил на 100, а не на 101 или на 99. Что как раз в цепях обратной связи может привести к очень разным результатам.
commanderxo
20.09.2026 13:07Допуски что у нас, что у зарубежных, были одинаковые, ничего не мешало 1% резисторы поставить или сколько там надо было
У советских радиолюбителей даже был такой мем - "Армянские конденсаторы", продукция заводов этой республики имела крайне плохую репутацию. Электронная промышленность СССР плохо умела в массовый выпуск с предсказуемо хорошим качеством и военная приёмка решала проблему лишь частично. Приходилось усложнять схемы, обвязывая каскады обратными связями, чтоб сделать их менее чувствительными к разбросу в компонентах.
enemigo
20.09.2026 13:07аналоговая модель имитирует поведение системы заменяя ее переменные конкретными физическими величинами – сигналами тока и напряжения. Отсюда и ее главный недостаток – подверженность влиянию помех, включая разброс параметров электронных компонентов, из которых она построена. А все потому что в качестве носителя информации выбраны амплитудно-фазовые характеристики обрабатываемых сигналов, которые не устойчивы к помехам. Если перенести информацию в частотную область, то тогда погрешности компонентов уже не играют никакой роли. И точность можно повышать сколь угодно (в некоторых пределах, конечно) за счет выбора более высоких частот. Осталось только придумать способ частотного кодирования, который бы поддавался бы аналоговой обработке. Как это могло бы быть устроено (примерно): числа кодируются, например, частотой 1 – это 1Гц , 2 – это 2Гц и т. д. ну понятно. Простое сложение в этой системе не работает поскольку существует такая вещь как суперпозиция: если сложить две волны разных частот, то они продолжат свое независимое существование как ни в чем не бывало. Поэтому потребуется некоторая среда передачи или электронный компонент, который бы разрушал суперпозицию. Тогда вычисления начнут работать. Это может быть какой-нибудь нелинейный элемент. Но, к сожалению, нелинейная физика требует очень высоких энергий. А так, как минимум, сложение работало бы параллельно с вычитанием, скажем если бы была квадратичная нелинейная среда для передачи сигнала то сложение 1 + 2 и вычитание выполнялось бы так
Слагаемые в сердине, если их детектировать, дадут и сумму и разность аргументов. 
Zenitchik
20.09.2026 13:07Но чудес не бывает. Повышение точности машины на знак будет прибавлять к стоимости элементов ноль.
А точность цифровой техники растёт линейно от роста разрядов. Т.е. цена - логарифм от точности.
Kiridan
20.09.2026 13:07А как насчëт временнóй кодировки сигналов, где за вычисления отвечала бы непосредственно топология процессора - расстояния между элементами, дополнительные волноводы или заглушки? Было бы это хоть как-то жизнеспособно?
enemigo
20.09.2026 13:07Для вычисления – нет, а как память – да, топология может использоваться. Фактор расстояния может лишь задержать сигнал, и как его не обрабатывай получишь лишь сдвинутую копию
. Когда требуется доступ к прошлым данным, временная задержа будет работать. Так строятся некоторые аналоговые фильтры, в частности. Но выполнять какие-либо вычисления подход не может.
enemigo
20.09.2026 13:07Есть вариант перехода от аналоговых сигналов к солитонам. Это такие волны, у которых есть, грубо говоря, начало и конец, и которые обладают свойствами частиц. И у них могут быть характеристики аналогичные заряду или массе, за счет чего они могут взаимодействовать друг с другом. Например, можно накапливать, "заряд", получая сумму без каких-либо затрат энергии на вычисление и хранение. Собственно, это то что сейчас и пытаются делать на "натуральных" зарядах для ускорения операций MAC.
Frankenstine
20.09.2026 13:07Если у нас один сигнал +2 вольта, и мы плюсуем второй сигнал -1 вольт, аналоговый сумматор даст нам ответ 1 вольт, а как вы представляете себе сигнал -1 Гц? Вы представляете какие костыли придется городить для отрицательных значений? Ну да, давайте выберем нулем 50 МГц, ага. Вычтем-ка из него единичку... Что-то она потерялась на фоне помех)
Кстати, почему вы решили, что сгенерировать ровно 1 Гц проще, чем ровно 1 В?
enemigo
20.09.2026 13:07для аналогового суммирования потребуется тянуть амплитуду аргументов к заданному уровню, а это энергозатратно. Генерировать 1Гц можно и цифровыми методами — это уже детали. Частота является одной из наиболее точно измеряемых физических величин, в отличие от напряжения. Речь же идет о неточностях в аналоговых схемах из-за дрейфа параметров и технологических разбросов, к которым частотные коды не чувствительны. А вообще, ваш комментарий звучит так как будто мы уже занимаемся разработкой такой системы прямо здесь с помощью форума. Это просто идея, которая, возможно, столкнет кого-то с наезженной колеи "классических" аналоговых вычислений, и появится какой-нибудь стартап, который на костылях или без костылей создаст новый тип экономного вычислителя не греющего атмосферу.
Frankenstine
20.09.2026 13:07Ну как бы да, частоту в 50 Гц можно измерить точнее, чем в 50 вольт, но как быть с измерением, скажем, 0.02 Гц? Сколько времени нужно для точного измерения такой частоты?
enemigo
20.09.2026 13:07я не готов ответить на этот вопрос. Конкретику можно получить, начав исследования. Для это нужны деньги, люди, время и пр. Тогда в процессе и сама идея может измениться до неузнаваемости. Вот перешли же как-то от амплитудной модуляции в радиовещании к частотной. Может и в вычислениях и моделировании это можно сделать, просто никто до сегодняшнего дня не ставил такую задачу. Просто сам идея выглядит заманчиво: сложи гармоники, пропусти через любой нелинейный элемент, и, получи в результате сумму или разность чисел. Причем даже неважно что на выходе будет каша, главное что из каши можно путем фильтрации достать то что нужно. Делают же из диода (нелинейного элемента) генератор высокой частоты, подавая на него гармонику низкой. Звучит как вычисление, где некоторая переменная (исходная частота) умножается на константу. Значит все-таки какую-то арифметику на частотах можно реализовать.
semennikov
20.09.2026 13:07Да, это гораздо проще. Дома, с паяльником 10-7 а то и 10-8 сделаю. А если взяться всерьез то и 10-13 можно
Zenitchik
20.09.2026 13:07Быстрее какой цифровой машины? Какого года? На какой задаче?
А это не очевидно что ли? Любой. На той задаче, для которой данная аналоговая машина сконструирована.
alexhu
20.09.2026 13:07Погрешность | Во сколько раз шкала больше ошибки | Эквивалент в битах
Как это подсчитано? Расчёты из предположения, что питание 100 вольт или +- 100 вольт приходит на операционник, а мы считаем потерю напряжения на резисторе обратной связи? Я не понял связь точности номиналов деталей с битами.
xirahai
20.09.2026 13:07От напряжения питания требуется в основном его стабильность. А конкретная величина Uпит выбрана исходя из получения хорошего соотношения сигнал/шум, и допустимого напряжения для радиодеталей. Если например шумы в схеме составляют 9 милливольт, то при рабочих напряжениях до 90 вольт, соотношение сигнал/шум составит 10000. Причем реальное рабочее значение С/Ш будет раз в 10 меньше - то есть примерно 1000. Значит при таком соотношении С/Ш возможны вычисления с точностью до 1/1000, то есть 0.1%.
Представьте например сумматор на ОУ. Математически он выражается Uвых := k1*U1 + k2*U2 где k - коэффициенты полученные соотношением сопротивлений резисторов. Если резисторы неточные, соответственно и коэффициенты будут с некоторым отклонением. И результат суммирования тоже окажется с некоторой ошибкой. Или еще проще, усилитель с Kус := R1/R2 при неточных резисторах вместо скажем Kус = 2 вы получите Kус = 1.98. То есть результат будет с точностью 1%. В цифровом виде подобная точность обеспечивается 7 битами 1/128, так как 2^7 = 128.
alexhu
20.09.2026 13:07Причем реальное рабочее значение С/Ш будет раз в 10 меньше - то есть примерно 1000
Тысяча чего, в чём оно измеряется ? Откуда взялось число 1000, почему в реальной схеме С/Ш будет в 10 раз меньше, если он должен увеличиться? Тут я предполагаю, что " 9 милливольт" вы написали только про одиночный операционный усилитель, а в собранном изделии добавятся помех от других элементов.
То есть результат будет с точностью 1%. В цифровом виде подобная точность обеспечивается 7 битами 1/128, так как 2^7 = 128.
Откуда взялось 7 бит и число 128 ? Из расчёта что 6 бит мало, а 7 бит вмещают погрешность?
Такие сумматоры рисовали в старых схемах, одной обратной связью обходились.
Georgy9
20.09.2026 13:07Аналоговая часть считает почти бесплатно, а вот поговорить с внешним миром стоит дорого.
Аналогично в мозге. Низкоуровневые древние отделы работают чрезвычайно быстро (поэтому мы можем играть в настольный теннис и на рояле), но все, что связано с осознаванием и тем более с переводом мыслей и идей в слова – чрезвычайно медленно.
eresik
20.09.2026 13:07Дарю идею.
Здесь же периодически появляются статьи от пытающихся заниматься алгоритмической торговлей на бирже.
Вот аналоговый компьютер для этих целей приспособить.
Прям прикольная вещь была бы мне кажется.
Крутанул ручки - "вчера цена упала на 0.5%, сегодня выросла на 2%", щёлкнул тумблеры - "международная обстановка на троечку", "нефть стабильно".
И на вольтметре смотришь "ага... 48 вольт, значит пора закрывать позицию" :)
Такой... Биржевой дизельпанк :)
nixtonixto
20.09.2026 13:07Современный чип SSD - в какой-то мере аналоговая микросхема, хранящая в ячейках памяти аналоговый сигнал и с работающими на гигагерцах 3...4-битных ЦАП и АЦП в устройстве ввода-вывода.
VT100
20.09.2026 13:07Такие кунштюки проделывали ещё во времена 8087, как показывают нам переводные статьи Кена Ширрифа.
edyapd
20.09.2026 13:07То, что 50 лет назад были резисторы с погрешностью 0.1-1%%, это одно, сейчас в промышленных масштабах выпускаю с точность. 0.001% и минимальным температурным дрейфом. Так что проблема не в этом. Просто аналоговый вычислитель настроен на вычисление одной функции. Вы можете поменять параметры, но чтобы изменить функцию, вам надо переделать схему. В цифровых это решается на программном уровне.
niktor_mpt
20.09.2026 13:07Вы можете поменять параметры, но чтобы изменить функцию, вам надо переделать схему. В цифровых это решается на программном уровне.
Если ПЛИСы научились делать, что мешает аналоговые блочки соединять программно?
Аналоговые вычислители из блоков и состояли. Программировали не клацанье по клавишам, а втыканием блоков в стенд и коммутацией их.
Описание этого действа и есть программа.
Akon32
20.09.2026 13:07Кроме точности резисторов, те АВМ имели точность вывода порядка 1% - что рассмотришь на осцилографе или вольтметре. Мягко говоря, не слишком точно.
А по поводу аналоговых вычислений в чипах памяти - уж очень соблазнительно вынести вычисления ближе к месту хранения. Думаю, всё к этому идёт. И не все последние модели имеют триллионы параметров - тот же qwen3.8 запускался на 30 млрд.
RTFM13
Операционники всё еще продаются. Провода для их соединения тоже. Более того, входят в состав многих вполне себе цифровых микроконтроллеров. А какой-нибудь АЦП вполне себе является аналоговым вычислителем (какой-нибудь дельта-сигма с управляемым инструментальным предусилителем по сложности превысит упомянутое в статье).
Сложные аналоговые схемы мало практикуются из-за суммирования ошибки. В некотором приближении (и с рядом оговорок) погрешность равна сумме погрешностей составляющих элементов.
А аналоговых компьютеров вообще фактически не существовало т.к. не решена задача эффективного хранения аналоговой информации (любая манипуляция увеличивает искажения). Хотя кассетный магнитофон можно назвать персональным аналоговым компьютером. Операционники есть, память есть. Устройства ввода вывода есть.