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디지털 컴퓨터

디지털 컴퓨터와 아날로그 컴퓨터의 차이점은 계수(counting)와 측정(mea#367)이라는 작동방법의 차이보다는 그 동작 원리에 있다.

아날로그 컴퓨터에서는 한 신호가 가질 수 있는 최소값에서 최대값 사이의 연속적인 모든 값이 의미가 있기 때문에 신호와 잡음을 구별하기 어렵지만, 디지털 컴퓨터에서는 한 신호가 명확한 정수값을 지니므로 계산결과도 명확한 값을 지닌다. N개의 다른 값을 가질 수 있는 변수가 있을 때, 디지털 컴퓨터는 내부적으로 N개의 가능한 신호형태 중 한 형태로 그 변수의 값을 명확히 나타낸다. 가장 널리 사용되는 2진 위치표시법(binary positional notation)은 0 또는 1로 표시되는 신호들을 M개 나열한 것이다.

이 방법으로 변수 V를 나타내면 다음과 같다.

V=2^M－1d_M－1＋2^M－2d_M－2＋……＋2¹d₁＋d₀

(di는i번째 신호값)

M개의 신호로 2^M개의 2진수 형태를 나타낼 수 있고, 따라서 V는 N=2^M개의 서로 다른 값을 나타낼 수 있게 된다.

그리고 각 형태는 일정한 범위의 정수값이나, 문자 또는 일군의 컴퓨터 명령을 표현할 수도 있다. 한 형태를 이룬 M개의 신호를 한 회선으로 하나씩 순차적으로 처리할 수도 있고 M개의 회선으로 동시에 병렬적으로 고속 처리할 수도 있다. 대부분의 컴퓨터 시스템들은 속도·복잡도·가격 등의 합리적인 균형을 위해 저속·저가인 순차적 작동부분과 고속·고가인 병렬부분을 동시에 가지고 있다.

2진 컴퓨터에서 각 신호를 비트(binary digit)라고 하고 8비트로 구성된 형태를 바이트(bit : byte)라고 한다. 그리고 일반적으로 기종에 따라 2바이트 또는 4바이트를 묶어 워드(word)라고 한다. 대부분의 연산들은 워드 단위의 데이터를 대상으로 처리한다(→ 디지털 컴퓨터).

하이브리드 컴퓨터

하이브리드 컴퓨터는 아날로그 컴퓨터와 디지털 컴퓨터의 복합체이다.

1950년대에 도입된 초기 하이브리드 컴퓨터에서 디지털 장치는 아날로그 장치를 위한 지원장치에 불과했다. 그러나 대부분의 하이브리드 컴퓨터는 디지털 방식이 기본이다. 하이브리드 컴퓨터의 기본 구성요소는 디지털 처리장치, 디지털 프로그램, 데이터의 내부 저장을 위한 주기억장치와 연속적 병렬계산 능력을 제공하기 위한 몇 개의 아날로그 장치들, 아날로그 신호와 디지털 신호를 서로 적절하게 변환하는 장치 등이다. 하이브리드 컴퓨터의 아날로그 장치들은 디지털 프로그램의 제어에 따라 동작한다.

하이브리드 컴퓨터는 아날로그 컴퓨터 이상의 제어 능력을 갖추는데, 1960년대 중반 이래 핵발전소, 유도 미사일, 전투기 및 우주 항공기 등의 모의실험같이 동역학적 시스템에 대한 정밀한 표현이 핵심적인 분야에서 널리 사용되어왔다.