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Über dieses Buch
Mit diesem Buch werden nicht nur die Grundlagen der Technik von Analogrechnern präsentiert, sondern es wird die Geschichte der unterschiedlichen Analogrechner-Systeme anschaulich dargestellt. Die Anwendungsgebiete reichen dabei von der Lösung grundlegender mathematischer Probleme über Berechnungen in Ökosystemen, in der Seismologie, Steuerungs- und Regelungstechnik und militärischen Anwendungen bis zu einigen überraschenden Beispielen aus Kunst und Unterhaltung. Was Integral- und Differentialprobleme angeht, ist die Analogrechner-Technik den Digitalrechnern in punkto Genauigkeit sogar überlegen, und so zeigt ein kurzer Ausblick in die Zukunft der Analogrechner hier sogar Entwicklungsmöglichkeiten auf.
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Information
Thema
InformatikThema
Informatik AllgemeinInhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Überblick
- 1.2 Der Begriff des Analogrechnens
- 2 Mechanische Analogrechner
- 2.1 Rechenschieber
- 2.2 Planimeter
- 2.2.1 Weitere Entwicklungen
- 2.3 Mechanische Rechenelemente
- 2.3.1 Funktionen einer Veränderlichen
- 2.3.2 Funktionen zweier Veränderlicher
- 2.3.3 Differentialgetriebe
- 2.3.4 Integrierer
- 2.4 Gezeitenrechner
- 2.5 Harmonische Synthesizer
- 2.6 Mechanische Feuerleitrechner
- 2.7 Mechanische Differentialanalysatoren
- 2.8 Elektromechanische Differentialanalysatoren
- 2.9 Spezialrechner
- 3 Die ersten elektronischen Analogrechner
- 3.1 Feuerleitrechner
- 3.1.1 Der Feuerleitrechner T-10
- 3.1.2 Der Feuerleitrechner T-15
- 3.1.3 Weitere Entwicklungen
- 3.2 HELMUT HOELZERS Arbeiten
- 3.2.1 Das „Mischgerät“
- 3.2.2 HELMUT HOELZERS Analogrechner
- 4 Grundlegende Rechenelemente
- 4.1 Koeffizientenpotentiometer
- 4.2 Der idealisierte Operationsverstärker
- 4.3 Summierer
- 4.3.1 Offene Verstärker
- 4.4 Integrierer
- 4.4.1 Betriebsarten
- 4.4.2 Integrierer als Speicher
- 4.5 Funktionsgeber
- 4.5.1 Die Bildung inverser Funktionen
- 4.6 Multiplizierer
- 4.6.1 Division und Wurzeln
- 4.7 Komparatoren
- 4.8 Koordinatenwandler
- 4.9 Totzeitglieder
- 4.10 Rauschgeneratoren
- 4.11 Ausgabegeräte
- 4.12 Bedienung des Analogrechners
- 4.12.1 Das Programmierfeld
- 4.12.2 Betriebsarten
- 4.12.3 Zeitgeber
- 4.12.4 Durchführen einer Rechnung
- 5 Programmierung
- 5.1 Aufstellen von Rechenplänen
- 5.1.1 Vollständige Rückführung
- 5.1.2 Schrittweise Rückführung
- 5.1.3 Partielle Differentialgleichungen
- 5.1.4 Integralgleichungen
- 5.2 Normierung und Zeitskalierung
- 5.3 Beispiele
- 5.3.1 y = asm(ωt + ϕ) und Gleitfrequenz
- 5.3.2 Masse-Feder-Dämpfer-System
- 5.3.3 Räuber/Beute-System
- 5.3.4 Springender Ball in einer Kiste
- 5.3.5 Simulation einer Automobilfederung
- 5.3.6 Projektion rotierender Körper
- 6 Systembeispiele
- 6.1 Telefunken RA 1
- 6.2 EAI 231-R
- 6.3 Telefunken RAT 700
- 6.4 Telefunken RA 800 und RA 800H
- 6.5 EAI TR-10
- 6.6 Telefunken RA 770
- 6.7 Telefunken RA 742
- 6.8 Dornier DO-80
- 7 Hybridrechner
- 7.1 Systeme
- 7.2 Programmierung hybrider Rechenanlagen
- 8 Digitale Differentialanalysatoren
- 8.1 Grundlegende Rechenelemente
- 8.1.1 Integrierer
- 8.1.2 Servo
- 8.1.3 Summierer
- 8.2 Rechenbeispiele
- 8.3 Schwierigkeiten
- 8.4 Beispielimplementationen
- 8.4.1 MADDIDA
- 8.4.2 Bendix D-12
- 8.4.3 TRICE
- 9 Simulation von Analogrechnern
- 9.1 Grundlagen
- 9.2 CSMP
- 9.3 Weitere Verfahren
- 9.4 Spezifische Probleme
- 10 Anwendungsgebiete
- 10.1 Mathematik
- 10.1.1 Differentialgleichungen
- 10.1.2 Integrale und Integralgleichungen
- 10.1.3 Nullstellenbestimmung
- 10.1.4 Orthogonalfunktionen
- 10.1.5 Konforme Abbildungen
- 10.1.6 Lineare Algebra
- 10.1.7 Fouriersynthese und -analyse
- 10.1.8 Stochastik und Statistik
- 10.1.9 Monte-Carlo-Verfahren
- 10.1.10 Optimierungsprobleme
- 10.1.11 Mehrdimensionale Darstellungen
- 10.2 Physik
- 10.2.1 Planetenbahnen
- 10.2.2 Teilchenbahnen und Strahloptik
- 10.2.3 Optik
- 10.2.4 Wärmeleitung und verwandte Fragestellungen
- 10.2.5 Halbleiterphysik
- 10.2.6 Ferromagnetische Dünnfilme
- 10.3 Chemie
- 10.3.1 Reaktionskinetik
- 10.3.2 Quantenchemie
- 10.4 Mechanik und Maschinenbau
- 10.4.1 Schwingungen und Vibrationen
- 10.4.2 Rotierende Systeme
- 10.4.3 Materialwissenschaft
- 10.4.4 Pneumatik und Hydraulik
- 10.4.5 Steuerung von Werkzeugmaschinen
- 10.4.6 Servosysteme
- 10.5 Kerntechnik
- 10.5.1 Forschung
- 10.5.2 Training
- 10.5.3 Steuerung
- 10.6 Biologie und Medizin
- 10.6.1 Ökosysteme und Populationsdynamik
- 10.6.2 Stoffwechseluntersuchungen
- 10.6.3 Kardiovaskulärsysteme
- 10.6.4 C02-Regulation
- 10.6.5 Pupillenregelung
- 10.6.6 Neurophysiologie
- 10.6.7 Epidemiologie
- 10.6.8 Luft- und Raumfahrtmedizin
- 10.6.9 Bewegungsapparate
- 10.7 Geologie und Meereskunde
- 10.7.1 Bodenschätze
- 10.7.2 Seismologie
- 10.7.3 Ausbreitung von Schallwellen
- 10.8 Wirtschaftswissenschaften
- 10.9 Energietechnik
- 10.9.1 Generatoren
- 10.9.2 Transformatoren
- 10.9.3 Wechselrichter und Gleichrichtersysteme
- 10.9.4 Übertragungsleitungen
- 10.9.5 Elektrische Versorgungsnetze
- 10.9.6 Betrieb von Kraftwerken
- 10.10 Elektronik und Nachrichtentechnik
- 10.10.1 Schaltungssimulation
- 10.10.2 Spektralanalyse, Frequenzgangbestimmung und Resonanzuntersuchungen
- 10.10.3 Filterentwurf
- 10.10.4 Modulatoren und Demodulatoren
- 10.11 Mess-, Steuer- und Regeltechnik
- 10.11.1 Datenerfassung und -Verarbeitung
- 10.11.2 Korrelationsanalyse
- 10.11.3 Regelkreise
- 10.12 Verfahrenstechnik
- 10.12.1 Mischtanks, Wärmetauscher, Verdampfer, Kolonnen
- 10.12.2 Prozesssimulation
- 10.12.3 Adaptive Regelungen
- 10.12.4 Parameterbestimmung und -Optimierung
- 10.13 Verkehrssysteme
- 10.13.1 Automobiltechnik
- 10.13.2 Schienenfahrzeuge
- 10.13.3 Luftkissenfahrzeuge und Magnetschwebebahnen
- 10.13.4 Schifffahrtstechnik
- 10.14 Luftfahrttechnik
- 10.14.1 Flugtische
- 10.14.2 Fahrgestelle
- 10.14.3 Fangseilsysteme
- 10.14.4 Triebwerksentwicklung
- 10.14.5 Hubschrauberrotoren
- 10.14.6 Flugleitsysteme
- 10.14.7 Flugsimulation
- 10.14.8 In-flight-Simulationen
- 10.15 Raketentechnik
- 10.15.1 Raketentriebwerke
- 10.15.2 Flugverhalten
- 10.15.3 Raketensteuerung
- 10.16 Raumfahrttechnik
- 10.16.1 Trägerraketen und Startfenster
- 10.16.2 Umlaufbahnberechnungen und Steuermanöver
- 10.16.3 Rendezvousmanöver
- 10.16.4 Mercury, Gemini und Apollo
- 10.17 Militärische Anwendungen
- 10.18 Ausbildung und Lehre
- 10.19 Kunst, Musik und Unterhaltung
- 10.19.1 Kunst
- 10.19.2 Musik
- 10.19.3 Unterhaltung
- 10.20 Analogrechenzentren
- 11 Zukunft und Chancen
- 11.1 Niedergang des Analogrechnens
- 11.2 Zukunft des Analogrechnens
- Literaturverzeichnis
- Index
Häufig gestellte Fragen
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