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量子コンピュータはアナログ的だという書き込みをネットで見たのですが、よくよく考えたら特定の用途ならアナログのコンピュータのほうが早い計算とかありそうですよね。と思って調べたところ、あまり情報がありませんでした。wikiにはハイブリッドコンピュータの記述が少しあったのですが・・・。
なぜアナログ・ハイブリッドコンピュータがよく使われないのか、その歴史などをご存知の方はいませんか?


●質問者: 匿名質問者
●カテゴリ:コンピュータ 科学・統計資料
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 4/4件

▽最新の回答へ

1 ● 匿名回答1号

そりゃ、アナログコンピュータができれば、最速でしょう。
二進法に書き換えなくていいもの。
扱える次元数が全然違う。


匿名回答2号さんのコメント
昔ながらの、オペアンプと受動素子を組み合わせるアナログコンピュータだと、素子の遅延や回路全体の大きさのためにそれほど速度出せないんじゃないですか。差が出るとすれば二進法云々ではなく、アナログコンピュータだと(一種のデータフロー計算機として)並列計算させやすいって方向じゃないかと。 例えば二次元フーリエ変換は光とレンズで(完全並列に)計算できますが、そういう具合にアルゴリズムを固定したものまで含めるなら、今でも色々使われています。そもそもアナログ回路は全てアナログ計算していると言えるわけで。ただ、素子の特性にフィットするアルゴリズムなら簡単にできるのですが、そうでないアルゴリズムをどう実装するかというのが難物で、頑張って全部アナログで実装しても複雑になって速度や精度が落ちるし、苦手な部分だけデジタルで処理しようとするとAD/DA変換部分が足を引っ張るのでしょう。

匿名回答1号さんのコメント
昔の仕様ではなくて。 値をADしないでそのまま使う。ノイズなんて全くない。 デジタル回路と同じ距離を、結線数増やさないで計算できるでしょ。 桁増えても、電圧だけで対応するから、AD/DA変換しない

匿名回答2号さんのコメント
最近の傾向を追ってないんですが、なんかすごいデバイスが出てきたんですか? 昔の考え方だと、素子が線形に動作する領域で値を扱わなきゃならんので、既にレンジいっぱいまで使ってるところで桁数増やすのは容易じゃないだろうなと。デジタルなら1bit増やせばレンジ倍にできるけど。

匿名回答1号さんのコメント
だから、実現できればって話で。 昔から、夢のコンピューターって言ってたでしょ。

匿名回答2号さんのコメント
ああ、「できれば」ってそういう話ですね。 そんならついでにディレイ無しのAD/DA変換器も出来てくれれば、アナログとデジタルのいいとこ取りできて最高ですね! 電圧なんてケチくさいこと言わずに、電場や磁場を直接制御できれば、ベクトル演算も完全並列で!

2 ● 匿名回答3号

単純に、通常のアナログ回路には「誤差」があるからです。
デジタル処理は扱うあらゆるデータを数値にするので、誤差は絶対にありませんが、アナログ処理はデータを電圧レベルなどとして扱うので、値に必ず誤差が生じます。
また電源品質や外部からの電波ノイズ、動作時の温度などによっても微妙に値が変わるため、同じ処理をしても結果は同じになりません。
計算処理の中核部分にアナログ処理を入れると、この誤差が累積していって、最終的には結果がめちゃくちゃな値となってしまい実用にならなくなります。
このため、コンピュータ計算におけるアナログ処理というのは、非常に使い所が限られるのです。


匿名回答4号さんのコメント
「デジタル処理は扱うあらゆるデータを数値にするので、誤差は絶対にありませんが」 「量子化誤差」というものがあってだな。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E5%8C%96%E8%AA%A4%E5%B7%AE

匿名回答3号さんのコメント
それはアナログとデジタルの間で相互変換する際の誤差のことです。 デジタル化されたデータを処理している間は誤差は生じません(生じるはずがない)。 多段階の計算処理をすべてアナログで行った場合、アナログ→アナログ→アナログ→・・・と層を重ねるごとに誤差が累積します。 しかし、元のデータと最終データが共にアナログでも、アナログ→デジタル→デジタル→・・・・→アナログという風に処理すると、誤差は最初と最後の変換の時のみとなります。そういう話をしています。

匿名回答2号さんのコメント
どこまで厳密な話をするかってことになるんですが、AD/DA変換が誤差ゼロだったとしても、連続事象をデジタルでエミュレートしようとすると離散的に扱わざるを得ないため、「デジタル計算で誤差は生じていないが、エミュレートしたい事象からの誤差が累積してゆく」というケースはありますね。本来発散しないはずの計算過程がカオス的振る舞いをみせるとか。

匿名回答4号さんのコメント
「デジタル処理は扱うあらゆるデータを数値にするので、誤差は絶対にありません」と「絶対」と言い切られると茶々と入れてたくなるんだよね。 数値演算には誤差は存在しないとでも?

3 ● 匿名回答4号

精度が出せないからですよ。
デジタルの場合は精度を出すにはビット数を増やすだけですが、アナログの場合は1桁精度を上げるのに大変な技術が要ります。



ちなみに、アナログの電子回路は全て微積分と積和で表現できます。
微積分自体も積和で表現できますから、AD,DSP,DAの処理速度が上がれば、アナログ回路は全てデジタル処理できるようになります。


4 ● 匿名回答5号

アナログ計算が流行らない理由


(1)アナログ計算は,並列化しづらい。デジタルならソフトウェアで対処できるが,アナログだと並列で回路の増設が必要。


アナログとデジタルの違い。 - 物理学 - 教えて!goo
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/648664.html

_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl1962/27/12/27_12_1115/_pdf

(2)アナログ計算は光速だが,誤差や外乱に弱い。

4
http://www.opt.utsunomiya-u.ac.jp/~yatagai/Lectures/opt-comp/opt-comp2.htm

(3)デジタル計算が十分進歩しておりアナログに戻る必要性が無い。アナログ派リアルタイム性を持つが,デジタル計算のクロックもほぼリアルタイムと言えるほどまでに高速化した。


Information-Photonics
http://www.opt.utsunomiya-u.ac.jp/~hayasaki/member/hayasaki/i-photonics.html

光情報処理
http://www.osj-jsap.jp/50th_cd/main/keyword/joho_020.htm

光情報処理
http://annex.jsap.or.jp/OSJ/50th_cd/main/ronbun/joho/joho01.htm

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