首先对现有模拟机与现有数字机的差异进行比较。
(1)数字机内流通的变量是一串0 和1;模拟机内流通的信息是电压或电流的连续波形变化。
(2)数字机对信号的存储很稳定,基本上不受外界的影响,可以保证数字影像和录音的复制品与原来基本一样;模拟机做不到。
(3)数字机的处理过程非常稳定,可以进行重复实验,永远输出原有的确定值,同时可进行几十位甚至上万位计算;模拟机做不到。
(4)模拟机即使能实现精确计算,其输出也是连续的电压或电流值,而人们无法测量出几十位的电压值(为讨论方便,暂称此为“读出困难”);数字机不存在读出困难,可容易地实现几十位甚至上千位、上万位的数字输出。数字机这样大量的输出可以满足现代工程的需要,因此数字技术大大发展,数字化技术水平成了代表各行各业发展水平的重要标志。
(5)数字机不能仿真混沌系统;模拟机可以仿真混沌。举个例子,混沌系统最典型的迭代系统(logistic 映射)为(www.xing528.com)
混沌专家都已经熟知,当λ 在3~4 变化时,式(14-1)是混沌态。但是数字计算机所能算出的xn 是有限位数字。为讨论方便,假设计算机精度很低,只有两位数,也就是只能表示0~99 这100 个数。很明显,当迭代超过100 次时,迭代结果肯定会与已经算出的xn 序列中的某一个数是一样的,之后就进入循环。因此混沌系统在数字机中的计算结果一定是一周期轨道,不可能实现混沌轨道的计算。当计算机位数增加时,这个周期可以大大增加,但是归根结底还是一个周期轨道,永远达不到混沌态。而模拟机可以仿真混沌。
(6)模拟机运算速度快于数字机。当一个信号输入到模拟机的一个滤波器时,很快就有输出响应;而对于数字机,需要经过复杂的程序才能得到结果输出。但是由于现代电子技术的发展,数字机的运行速度已经大大提高,因此这一问题在大部分情况下可以得到解决。
综上所述,由于数字机的优点太多,所以现在模拟机几乎完全被数字机替代了。
实际上,人们对模拟机的认识与对脑的认识存在着同样的问题。正如数字机不能仿真混沌系统一样,数字机也根本不能准确地仿真脑。越了解脑内信息处理的机理,就越能发现模拟机的优越性。将以数字机为主体的信号检测处理系统和以模拟机为主体的信号检测系统进行比较,又会看出两者不同的性能。
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