Las
computadoras híbridas son
computadoras que exhiben características de
computadoras analógicos y
computadoras digitales. El componente digital normalmente sirve como el controlador y proporciona
operaciones lógicas, mientras que el componente análogo sirve normalmente como solucionador de
ecuaciones diferenciales.
En general, los computadores analógicos son extraordinariamente rápidos, puesto que pueden solucionar las más complejas ecuaciones a la rata en la cual una señal atraviesa el circuito, que generalmente es una fracción apreciable de la velocidad de la luz. Por otro lado, la precisión de computadores analógicos no es buena; se limitan a tres, o a lo más, cuatro dígitos de precisión.
Los computadores digitales pueden ser construidos para llevar la solución de ecuaciones a una casi ilimitada precisión, pero de una manera sumamente lenta comparado a los computadores analógicos. Generalmente, las ecuaciones complejas son aproximadas usando
métodos numéricos iterativos que toman grandes números de iteraciones, dependiendo de cuan buena es la "conjetura inicial" con respecto al valor final y a cuánta precisión se desea. Esta conjetura inicial es conocida como la semilla numérica para el proceso iterativo. Para muchas operaciones en
tiempo real, la velocidad de tales cálculos
digitales es demasiado lenta para ser de mucho uso (ej, para radares de
phased array de muy alta frecuencia o para cálculos del tiempo), sin embargo, la precisión de una computadora analógica es escasa.
Los computadores híbridos pueden ser usados para obtener un valor se 'semilla' muy bueno pero relativamente
impreciso, usando una computadora analógica como frontal (front-end), que entonces es alimentado en un proceso iterativo de la computadora digital para alcanzar el grado deseado final de precisión. Con una semilla altamente exacta de tres o cuatro dígitos, se reduce dramáticamente el tiempo total de cómputo digital necesario para alcanzar la
precisión deseada, puesto que se requieren mucho menos iteraciones.
Considere que el
sistema nervioso en animales es una forma de computadora híbrida. Las señales pasan a través de las
sinapsis desde una
célula nerviosa a la siguiente como paquetes (digitales) discretos de productos químicos, que entonces son sumados dentro de la célula nerviosa en una manera analógica construyendo un
potencial electroquímico hasta que su
umbral es alcanzado, con lo cual descarga y envía una serie de paquetes digitales a la siguiente célula nerviosa. Las ventajas son por lo menos triples: el ruido dentro del sistema es reducido al mínimo (y tiende a no ser aditivo), no se requiere un sistema común de tierra, y hay mínima degradación de la señal incluso si hay diferencias substanciales en la actividad de las células a lo largo de una trayectoria (solamente tienden a variar los retardos de la señal). Las células nerviosas individuales son análogas a los computadoras analógicos; las sinapsis son análogas a los computadores digitales.
Observe que los computadores híbridos deben ser distinguidos de los sistemas híbridos. Este último puede ser no más que una computadora digital equipado con un
convertidor analógico-digital en la entrada y/o un
convertidor digital-analógico en la salida, con el propósito de convertir las señales analógicas para el procesamiento digital ordinario y viceversa, por ejemplo, para manejar sistemas de control físicos, tales como servomecanismos.
