Что требуется для решения какой-либо практической задачи на современном компьютере? Конечно же, он сам (то есть аппаратное обеспечение), затем соответствующее системное и прикладное программное обеспечение, ну и алгоритм решения задачи. Третий компонент обычно упускают из виду, в силу того что он зачастую рождается в голове программиста, а значит, вроде как компьютеру не принадлежит. Между тем важность алгоритмической составляющей в ходе решения задачи перевешивает порой важность качеств "софта" и "железа". Недаром же алгоритмы кое-где в литературе именуют brainware. Алгоритмический багаж человечества колоссален. И его накопление осуществляется постоянно. С тех самых времён, когда математические расчёты стали применяться для решения конкретных инженерных задач. В строительстве и кораблестроении, в астрономии и металлургии.
При этом применяя тот или иной математический аппарат для решения различных практических задач, инженеры и исследователи не могли не обратить внимания на тот факт, что различные по своей физической природе процессы нередко описываются одинаковыми математическими уравнениями. Так, к примеру, задачи из области гидродинамики, связанные с обтеканием тел потоком жидкости, решаются аналогично термодинамическим задачам, описывающим процесс распространения тепла в различных нагреваемых материалах, а также процессам распространения тока в электролитах. Ключевым словом здесь становится "аналогично". А раз получаемый результат одинаков во всех этих случаях, значит, процесс решения одной задачи (особенно если реализовать условия для её решения чрезвычайно трудно) можно заметить аналогичным (подобным) процессом из другой предметной области.
Так, решение дифференциальных уравнений второго порядка с переменными коэффициентами, широко применяемых в таких областях, как баллистика и астрономия, может быть получено с помощью последовательности простых механизмов, представляющих вращающиеся перпендикулярно друг другу диски разного диаметра. Один такой механизм способен непрерывно решать простейшее дифференциальное уравнение, передавая полученный интеграл на вход следующего подобного механизма. Придумал этот вычислитель в конце девятнадцатого века физик Уильям Томпсон (лорд Кельвин). Такая механическая система при этом могла выступать аналогом любого другого процесса, описываемого дифференциальными уравнениями. Например, точки прицеливания оружейного ствола. Именно для этих целей использовалась усовершенствованная американским инженером Вэниваром Бушем в тридцатых годах прошлого столетия схема механического вычислителя Кельвина-Томпсона, названная им "Дифференциальный анализатор".
Примерно в это же время в СССР инженер Лукьянов для решения сугубо практической задачи анализа изменения температуры в бетонной кладке в зависимости от состава бетона, технологии его заливки и внешних условий, описываемой всё теми же дифференциальными уравнениями, предложил новый способ механизации трудоёмких расчётов. Обнаружив сходство между движением потока жидкости и распространением тепла в твёрдых телах, Лукьянов разработал устройство, в котором вода выступала в роли аналога термодинамического процесса. Прибор Лукьянова представлял собой систему сосудов с водой и трубок с изменяемым гидравлическим сопротивлением - пьезометров. Подбирая величины гидравлических сопротивлений трубок и схему соединения сосудов, Лукьянов добился возможности решения системы уравнений с частными производными. Результат решения фиксировался на графиках вручную путём замера уровня воды в пьезометрах. Свое устройство Лукьянов назвал гидроинтегратором и постоянно продолжал его совершенствовать. В пятидесятые годы состав блоков гидроинтеграторов был унифицирован, что позволило наладить их серийное производство, специализируя выпускаемые вычислители для различных классов задач. Увидеть действующую модель гидроинтегратора Лукьянова сегодня можно в Политехническом музее.
Получается, что аналоговыми такие вычислители называются в том числе и потому, что они позволяют заменить процесс, прямое наблюдение которого по разным причинам затруднено, процессом аналогичным, но более наглядным. При этом важно то, что оба процесса описываются одинаковыми математическими зависимостями.