Çoğu doğal fenomen, doğası gereği dijital olmaktan ziyade analogdur (bkz. analog ve dijital). Ancak matematiksel yasaların doğadaki ilişkileri tanımlayabildiği gibi, bu ilişkiler de doğal kuvvetlerin matematiksel çözümler ürettiği bir model oluşturmak için kullanılabilir. Bu, tarihte analog bilgisayara yol açan temel iç görü olmuştur.
Analog ve dijital kavramlarına çoğunlukla otomotiv sektöründen aşinayız. Hız göstergesi de kapsayan bu bölüm eski araçlarda analog olarak tasarlanırken yeni araçlarda dijital olarak tasarlanıyor. Bu durum tasarımda da önemli gelişmeleri beraberinde getiriyor.
Bir analog makinede her sayı, değeri önceden belirlenmiş bir birimde ölçülen, söz konusu sayıya eşit olan uygun bir fiziksel nicelikle temsil edilir. Analog aynı zamanda dijital olmayan anlamına da gelmektedir.[1]
Analog bilgisayar nedir?
Analog bilgisayar doğrudan ölçülebilir büyüklüklerle (voltajlar veya dönüşler gibi) temsil edilen sayılarla çalışan bir bilgisayar türüdür. En basit analog bilgisayarlar, geometrik oranları modelleyen fiziksel bileşenleri kullanır. Bilinen en eski analog bilgi işlem cihazı Antikythera düzeneğidir. MÖ 87 civarında Rodos adasında bilinmeyen bir bilim adamı tarafından inşa edilen bu cihaz, yeni aylar (sinodik ay) arasındaki aralığı mekanik olarak hesaplamak için hassas bir şekilde hazırlanmış bir diferansiyel dişli mekanizması kullandı.[2]
Diğer bir analog bilgisayar olan sürgülü hesap cetveli, 1970’lerde yerini elektronik hesap makinelerine bırakana kadar bilim adamlarının, mühendislerin ve öğrencilerin değişmez arkadaşı oldu. 17. yüzyılda basit biçimde icat edilen sürgülü cetvelin hareketli parçaları logaritmik oranlarda işaretlenerek hızlı çarpma, bölme, karekök çıkarma ve bazen trigonometrik fonksiyonların hesaplanmasına olanak tanır.
Bir sonraki fikir, mekanik hareketler arasında dinamik ilişkiler kuran analog cihazlar oluşturmayı içeriyordu. 19. yüzyılın sonlarında iki İngiliz bilim adamı, James Thomson ve kardeşi Sir William Thomson (daha sonra Lord Kelvin) diferansiyel denklemleri çözebilecek bir cihaz olan mekanik entegratörü geliştirdi. Bu cihazda kullanılan önemli bir yeni ilke, entegratörün çıktısının yeni bir girdi seti olarak geri beslendiği kapalı geri besleme döngüsüdür. Bu, bir denklemin değişkenlerinin kademeli olarak toplanmasına veya entegrasyonuna izin verdi. 1931’de Vannevar Bush, “diferansiyel analizör” adını verdiği daha karmaşık bir makineyi tamamladı. Özel şekillendirilmiş tekerlekler, diskler ve servo mekanizmalar kullanan altı mekanik entegratörden oluşan diferansiyel analizör, denklemleri altı bağımsız değişkene kadar çözebilir. Cihazın kullanışlılığı ve uygulanabilirliği bilinir hale geldikçe, bilimsel, mühendislik ve askeri kurumlarda çeşitli şekillerde hızla kopyalandı.
Dipnotlar
[1] “Analog Definition & Meaning – Merriam-Webster.” https://www.merriam–webster.com/dictionary/analog. Erişim tarihi: 8 Ağu. 2022.
[2] İlginç bir şekilde, diferansiyel dişlisi 1877’ye kadar yeniden keşfedilmeyecekti.