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在人类历史上，总有一些发明让我们对世界有了全新的认识。1901年，一件古希腊文物在安提基特拉岛附近的一艘沉船中被发现，它就是安提基特拉机械。通过3D X射线扫描，我们发现这个装置由37个相互锁合的青铜齿轮组成，能够模拟太阳和月亮的运动，甚至可以提前数十年预测日食。这个大约公元前100或200年制造的装置，是人类早期计算机的杰出代表。
安提基特拉机械的设计原理与现代计算机截然不同。它不是通过数字逻辑来工作，而是通过类比。齿轮的构造使得特定表盘的旋转动作与太阳和月亮的运动相对应。这是一种模拟计算机。
为了更好地理解这一点，我们可以看看一个简单的类比计算机，它能够将两个数字相加。比如，如果你转动黑色齿轮一定的角度，再转动白色齿轮另一个角度，灰色齿轮就会显示出两个旋转的累积值。这与数字机械计算机形成鲜明对比，后者只能对单个比特的数字进行加法运算。
模拟计算机曾统治世界数千年，直到20世纪60年代，最强大的计算机仍然是模拟式的。然而，随着固态晶体管的发明，数字计算机迅速崛起。现在，几乎一切设备都是数字化的。模拟计算机似乎成为了历史的遗迹。
然而，历史总是充满惊喜。当摩尔定律即将达到极限，当机器学习对数字计算机的能力提出挑战时，模拟计算机可能会以新的形式回归。毕竟，它们在处理某些问题时有着独特的优势。
让我们以预测潮汐为例。拿破仑的军队在穿越红海时，就因为对涨潮的误判而险些丧命。沿海地区每天经历两次高潮和两次低潮，但具体时间及潮高变化多端，受海底深度和海岸形状等多种因素影响。拉普拉斯在18世纪末提出了复杂的微分方程来描述海洋潮流，但由于缺乏解析解，这些方程在当时几乎无实用价值。
直到19世纪60年代，威廉·汤姆森（后来的凯尔文勋爵）才开始解决这个问题。他利用傅里叶分析原理，设计出一种机械装置来预测潮汐。他的谐波分析器和潮汐预测机在当时是技术上的巨大飞跃，甚至在海战中发挥了关键作用。
在第二次世界大战期间，模拟计算机不仅在潮汐预测上发挥作用，还用于瞄准潜水轰炸机。帕金森的自动水平记录仪就是一个例子，它使用可变电阻器来控制笔的运动，从而控制火炮的瞄准。
尽管模拟计算机在历史上有着重要作用，但数字计算机的崛起势不可挡。香农在1936年的硕士论文中证明了任何数值运算都可以使用布尔代数的基本构建块来实现。这使得数字计算机成为理想的通用计算设备。
如今，模拟计算机似乎正在复兴。一些初创公司正在开发新的模拟计算机。它们为何会回归？它们能带来哪些好处？这些问题，我们将在接下来的视频中探讨。
（未完待续）
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