Analogrechner

Analogrechner sind Rechengeräte oder Rechenmaschinen, mit denen Berechnungen mit Hilfe von meist kontinuierlichen mechanischen oder elektrischen Vorgängen durchgeführt werden. Sie unterscheiden sich von Digitalrechnern dadurch, dass keine Stücke oder Ereignisse gezählt werden und sowohl die Rechenwerte als auch der Zeitverlauf kontinuierlich abgebildet werden. Das Analogrechnen basiert auf der Verarbeitung und Messung physikalischer Größen, wobei meistens das Messergebnis dem Ergebnis der Rechnung entspricht. Beim Rechenschieber, einem einfachen mechanischen Analogrechner, werden Zahlen als stetig auswählbare Längen repräsentiert und die Multiplikation bzw. Division von Zahlen auf eine logarithmische Addition bzw. Subtraktion abgebildet. Im Gegensatz dazu nutzt das digitale Rechnen direkt Zahlen als b.z.w. diskret definierter mathematischer Werte, welche abstrakt z. B. als Schaltzustände und eben nicht als messbare physikalische Größe vorliegen.

Bei Analogrechnern wird die Eigenschaft ausgenutzt, dass es in einem bestimmten Gültigkeitsbereich einen Zusammenhang zwischen dem Verhalten von Original und Modell gibt („Analogieprinzip“). Man kann mit dem Modell (Altgriechichisch „Analogon“) das Verhalten des Originals simulieren, weil sich Original und Modell in dem Bereich, der von Interesse ist, ähnlich (lat. „simul“) verhalten, b.z.w. mathematisch einander entsprechen. Analogrechner wurden anfangs für spezifische technische Zusammenhänge verwendet, beispielsweise zur Berechnung von Regelvorgängen mit Hilfe von pneumatischen oder elektrischen Ersatzschaltungen, die das dynamische Verhalten nachahmten. Ein anderes Beispiel war die mechanisch arbeitende Gezeitenrechenmaschine. Ab den 1940er Jahren wurden Analogrechner auf Basis von Elektronenröhren und später Transistoren und Operationsverstärkern gebaut und für allgemeine Problemlösungen standardisiert. Elektronische Analogrechner können für Spezialeinsatzgebiete auch rein passiv ohne aktive Bauelemente konstruiert werden. Außerdem gibt es sowohl direkte als auch indirekte Analogien.