AND/OR/NAND/XORを使わずにもっと簡単（ONOFFしない）にPCは作れないのでしょうか？

まずPCについての理解が十全ではないこと、予めご了承下さい。
PCとプログラムについて興味が沸き、半加算や全加算機などを仕組みや画像（BMP）、パーセプトロン（PCの中でPCを作るような物）について少し勉強したのですが、PCを使うと全ての情報をON/OFF（0/1）に置き換えて演算しているようです。
例えば、「A」という文字一つ取っても画像の場合圧縮はありますが基本的にはそのマス目に応じてデータが必要です。音楽にしても同じような物でしょう。しかも、データを表現や編集するにはCPUの中では全ての情報ビットについて明示的にON/OFFを繰り返しています。半導体の速度が滅茶苦茶早いため普段は意識しませんが本質的に極めて無駄ではないでしょうか？
例えばAという文字を物理的に紙に書いたり（30*30の画像の場合原理的に最低でも900回は処理しているわけですし）鈴を鳴らせば一瞬で再現できるような話にも関わらずです。

調べていると、量子コンピュータを除き、以前はともかく近年では一般的にアナログコンピュータの方が速い計算もCPUの発展で全て処理できるようになったとありました。
ただ、アナログコンピュータ（量子コンピュータほどの原理を使わなくても）を発展させることで、もっと簡単に汎用性がある形で色々できない物なのでしょうか。難しいから廃れたのだとは思いますが、どの辺りが問題になり廃れたのでしょうか？

また、敢えてアナログコンピュータの復権を目指している所などはないのでしょうか？
かなり直感的な見方ですがある程度正しい結果が欲しい場合今のCPUは無駄があまりに多いように思うのです。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/05/25 13:10

>バイオリンとトランペットの音を合成する。

音楽用のシンセとかなら採用される(されてる?)かも
しれませんね。

スマホのタッチパネルコントローラは、ある程度汎用の
アナログ回路をデジタルで繋ぎあわせて機能を実現してます。

この程度のアナデジ混載は普通に行われているようです。

コストがあえば、適材適所で使われるのでは?

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/05/25 00:57

アナログの場合、デジタルのような超超高密度な実装がありませんから

とてつもなくばかでかくなるでしょうね。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
ただ、ものによってはアナログの方が遙かに容易に実装できないでしょうかね？
例えばですが、バイオリンとトランペットの音を合成する。デジタルではある程度厳密にできますが、アナログの場合、空気分子の揺れや歪みなどまで正しく再現できるとてつもなく精度の高い物ができると思いますが、デジタルでは演算能力が低く全ての分子の動きまでは再現ができず、恐らくは理想的な気体中での音の合成となり、不完全な結果しか出力できないのではにでしょうか？
他にも手書き文字の上に更に上書き、アナログというか手書きであれば厳密に色が混ざり一部は化学反応をして正しい状態が表示されます。しかし、デジタルでコレを再現するには複数の分子や化学反応などを全て再現する必要があり到底不可能に思うのです。

単純な演算（微分）であれば#1の仰るように確かにアナログの限界を感じました。
しかし、色々考えてみると、アナログでしか演算できない分野があるのではないかという気がしています。上記に挙げた例は、結果しか出力されませんが、調べてみると遺伝子（分子）コンピュータなど原理的にはいろいろあるようです。

お礼日時：2017/05/25 01:42

No.1 回答者： kmee 回答日時： 2017/05/20 21:58

高校くらいまでの物理では、理想的な回路を扱います。

だから、「電池を直列に接続して1.5V+1.5V=3V」等とやっているのですが、
実際には、電池の電圧は変動するし、配線も無抵抗ではないし、外部のさまざまなものがノイズとして信号に乗ります。
結果
だいたい1.5V + だいたい1.5V = だいたい3V (ただし、刻一刻と変化する)
というようなものになります。

計算方法を変えるために回路を切り替えようとすると、
そのスイッチの接点抵抗だとか、
配線長による抵抗値の違いとかで、値が変化してしまいます。


これらの精度が上げようとすると、どれだけの技術がいることでしょう。


デジタルでは、例えば 0V=0 , 1.5V = 1 と決めたとき、
値は0と1しかないのですから、多少プラスマイナスに振れたところで、0または1だと判断できます。

実際に、AND,OR 等の論理回路には、アナログの電圧が入力されて、アナログの電圧が出てきます。
その電気特性が極端になるのを利用して、0/1 を入出力とする論理式計算機としているのです。


現代の技術では、アナログ計算機の精度を上げる何十、何百分の一の技術で、何倍もの高性能のデジタル計算機ができてしまいます。

この回答へのお礼

とても分かりやすいお話しありがとうございます！
よく分かりました

お礼日時：2017/05/22 20:22