Taustaks

Matemaatika pole mul tugev koht kuid füüsikast aru saamiseks pean vahel mõned asjad selgeks tegema ning füüsika leht ei sobi selleks hästi. Teiseks mu õppimisvõime on palju parem kui ma tean, et see läheb avalikku kohta. Üheks teemaks on arvutigraafika, sest peaaegu kõik füüsikas ja teistes valdkondades tehtud simulatsioonid jäävad selle alla. 


Suur osa matemaatika kasutusaladest on arvutites ning kuigi arvutid ise on uued leiutised, on need samas kasutanud teooriaid ja ideid, mis loodi sadu või isegi tuhandeid aastaid varem kuid mida sai alles hiljuti masinate tööks jätta. Näiteks Pingala (autor, kes elas umbkaudu 2200-2500 aastat tagasi) kirjeldas teadaolevalt esimesena kuidas kõik numbrid kahe sümboliga kombinatsioonidega tähistada ning kuidas nende liitmisega matemaatiliselt õigeid tulemusi saada. Hiljem hakkasid seda süsteemi kasutama arvutid, kus neid kahte sümbolit sai tähistada lihtsalt tugeva või nõrga elektrivooluga.   

Protsessorite ühe piiranguna on nimetatud nende väheseid ühendusi teiste osadega võrreldes näiteks aju või gaasiga kuid elektroonikal on omad eelised võrreldes närvisüsteemiga. Näiteks vajavad neuronid umbes millisekundilist taastumist, et ühest laengu äärmusest teise minna, kuid kiipide loogikaväravas võib see toimuda miljon korda kiiremini umbes nanosekundiga. Kui neuronid võivad olla ühenduses kuni sadade tuhandete teiste neuronitega, siis elektroonika eletroodides liiguvad signaalid minimaalset takistust omavat rada pidi ning tavaliselt on selliseid radasid korraga 1. Samas võib 1 elektroonika jupp vabalt töödelda miljoni piksli infot kuna sarnaselt raadiolainetega saab infot edastada ühe jadana. Üks elektroonika jupp võib vahendada järjest iga järgneva piksli signaale ning ka sama rütmiga midagi lisada igale pikslile (näiteks liita valguse intentsiivsust algsignaalile).   
Kui ekraan oleks miljon pikslit ja kalkulaator suudab teha miljard liitmist sekundis, siis võib see teha liitmist 100 sellisele ekraanitäiele sekundis. Teised sarnased kalkulaatorid võivad lisada või eemaldada värve ja valgust.
Seda arvestades saaks väita, et ka üksik loogikavärav võib olla ühenduses rohkem kui miljoni ekraanil vaatajale ette jääva punktiga. Seetõttu võib üksikute ühendustega elektroonikat kasutada paljude vastastikmõjudega nähtuste nagu ajutegevuse, vedelikdünaamika, hoonete vastupidavuse ja paljude muude selliste olukordade simulatsioonides.