Analogcomputer: Programmieren mit Reglern, Röhren und Steckern

Keine Tastatur und ein Oszilloskop als Monitor: Wir haben einen Sammler von Analogcomputern besucht.

Artikel von Martin Wolf veröffentlicht am 30. November 2023, 12:30 Uhr

Die Eingaben eines Analogcomputers erfolgen per Steckfeld, der Monitor ist ein Oszilloskop. (Bild: Martin Wolf / Golem.de)

Computer sind programmierbare Maschinen, die auf Nullen und Einsen basieren? Spätestens mit der Idee des Quantenrechners dürfte diese Verallgemeinerung als überholt gelten. Aber es gibt auch noch andere Geräte, die sich dem digitalen Raum entziehen: Analogcomputer.

Bernd Ulmann hat eine beachtliche Sammlung davon – große Metallkästen mit vielen Knöpfen und Röhren sind darunter, aber auch hybride Rechner aus den 1960er Jahren und ein klitzekleines, ganz modernes Steckbrettchen. Der Mathematiker wohnt in der Nähe von Frankfurt am Main und unterrichtet hauptberuflich an der Hochschule für Ökonomie und Management Informatik. Er hat also häufig junge Menschen vor sich, die sich kaum vorstellen können, dass es eine komplett andere Herangehensweise als die algorithmische gibt.

Dabei ist Ulmann fest davon überzeugt, dass analoges Rechnen eigentlich oft intuitiver vonstattengeht. Als Beispiel nennt er das Berechnen von Minimalflächen: "Warum soll ich da komplexe partielle Differentialgleichungen numerisch lösen, wenn ich auch einfach einen Eimer mit ein bisschen Seifenlösung und einen Drahtbügel nehmen kann?"

Probleme analog zu lösen, heißt für ihn vor allem, sich von geltenden Denkmustern zu entfernen und Mathematik in der realen Welt zu verankern. So funktioniert ein Analogrechner fundamental anders als jeder übliche Computer.

Als Beispiel führt Ulmann eine Berechnung auf einem kleinen Steckbrett mit Drehreglern und einer LCD-Anzeige durch. Die Aufschrift The Analog Thing verrät es: Dies ist ein moderner Experimentiercomputer für analoges Rechnen.

Das Hello-World-Programm des Analog Thing ist die Berechnung einer Schwingungsdämpfung. Dazu muss man zunächst das zu simulierende System mit Differentialgleichungen beschreiben, daraus eine Computerschaltung ableiten und anschließend den Computerschaltkreis am Analogcomputer verdrahten. Das Ergebnis wird in Echtzeit auf einem Oszilloskop angezeigt.

Am nur notizblockgroßen Analog Thing hat Ulmann selbst mitgearbeitet, das Projekt soll Analogrechnen für Neulinge vereinfachen. Aber Ulmanns Lieblingsrechner sind um ein Tausendfaches größer.