Давайте изобретём компьютер! С чего мы начнём? Конечно же с идеи и модели. Что должен делать компьютер? - Исполнять какой-то алгоритм. Алгоритм нельзя выполнить мгновенно весь (позже разберём кейс, когда всё-таки в некотором смысле можно), он состоит из шагов, а конкретный шаг состоит ещё из каких-то элементарных действий, которые наш компьютер умеет делать сам за ограниченное время: имеет для этого все аппаратные средства. Количество этих действий чётко детерминировано, иначе был бы возможен компьютер, который умеет делать абсолютно всё. (Тут, кстати, по пути понятны потенциальные возможности компьютера, и чем они ограничены)
Как только мы говорим про детерминированный набор возможных действий и программирование последовательности выполнения этих действий, мы тут же попадаем в ловушку дискретности. Компьютеры - это дискретные автоматы. 1) Прочитать, какое действие и с какими параметрами будет следующим; 2) выполнить его; 3) вернуться к 1. Вот основные такты, которые выполняет компьютер.
На практике такты устроены сложнее и содержат этапы, передающие шины, по которым передаются данные и управляющие сигналы во владение разным устройствам: процессору, памяти, устройствам ввода-вывода. Но это общий вопрос и нет нужды эти такты расписывать. Для понимания идеи достаточно, тем более что в машинах с разной архитектурой они отличаются.
А можно ли обойтись без тактов?
Давайте вообразим машину, которая на любой входной сигнал мгновенно выдаёт ответ. Такими машинами можно считать нейронные сети. (Не важно что их внутреннее устройство и реализация могут быть основаны на дискретных машинах. Возьмём реализацию как данность. Ведь есть и живые биологические нейронные сети.) Теперь нет никаких тактов. На каждое изменение входной информации, например, картинки с видеокамеры, есть ответ, в котором, например, факт наличия улыбающегося лица. Такая программа, например есть во многих современных фотоаппаратах, которые осуществляют съёмку с задержкой, ожидая пока герои снимка улыбнуться.
Тут конечно есть небольшое лукавство. Нейронной сети тоже требуется некоторое время на распознавание образа. Это можно условно считать тактом, но если входные сигналы меняют своё состояние с меньшей частотой, то пользователь ни о каких этих тактах знать и не будет. Для него такая машина будет выглядеть как машина, работающая непрерывно.
Резюме: Я показал, каким путём развитие вычислительной техники пришло к дискретным детерминированным компьютерам, а также другой взгляд на компьютеры (в широком смысле) который даёт возможность до определённой степени вырваться из плена тактов.
P.S.
Кстати аналоговые вычислители тоже существовали, они решали очень ограниченный круг задач, но были свободны от тактов. Т.е. делали всё за один такт. Полюбоваться на них можно в Бонне в музее Arithmeum. Например, там есть арифмометр, который умножает за один оборот ручки. Действующий.