Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Дискуссии - Русская Инноватика

Л.Ф. Мараховский
Новое междисциплинарное научное направление

Oб авторе

Работа содержит теоретическое обоснование и разработку новых принципов и методов нового междисциплинарного научного направления – синтез многофункциональных цифровых автоматов. Это теория многофункциональных автоматов, теория построения схем автоматной памяти и реконфигурируемых устройств управления. Отличительной чертой нового междисциплинарного направления является то, что обработку информации можно вести в интервалах между устанавливающими входными сигналами, иметь возможность на уровне схем памяти перестраивать функционирование устройств за один машинный такт и параллельно вести обработку общей и частной информации, а также повышать надежность и быстродействие устройств компьютерных систем. Такой подход дает предпосылки для создания конкурентоспособных реконфигурируемых компьютерных систем.

Ключевые слова: элемент, устройство, автомат, многофункциональная схема памяти, многоуровневое устройство памяти, перестраиваемые устройства.


Marakhovskiy L.F. New interdisciplinary scientific direction. Work contains a theoretical ground and development of new principles and methods of new interdisciplinary scientific direction – synthesis of multifunctional digital automata. It is a theory of multifunction automata, theory of construction of charts of automat memory and reconfigurable control devices. The distinguishing feature of new interdisciplinary direction is that treatment of information can be conducted in intervals between settings entrance signals, be in a position at the level of charts of memory to reconstruct functioning of devices in a single clock cycle and parallel to conduct treatment of general and private information, and also to promote reliability and fast-acting of devices of the computer systems. Such approach gives pre-conditions for creation of the competitive of reconfigurability computer systems. 

Keywords: element, device, automat, multifunction chart of memory, multilevel device of memory, reconfigurable devices.


Мараховський Л.Ф. Новий міждисциплінарний науковий напрям. Робота містить теоретичне обґрунтування і розробку нових принципів і методів нового міждисциплінарного наукового напряму – синтез багатофункціональних цифрових автоматів. Це теорія багатофункціональних автоматів, теорія побудови схем автоматної пам'яті та реконфігуровних пристроїв управління. Відмінною рисою нового міждисциплінарного напряму є те, що обробку інформації можна вести в інтервалах між установчими вхідними сигналами, мати можливість на рівні схем пам'яті перебудовувати функціонування пристроїв за один машинній такт і паралельно вести обробку загальної і приватної інформації, а також підвищувати надійність і швидкодію пристроїв комп'ютерних систем. Такий підхід дає передумови для створення конкурентоздатних реконфігуровних комп'ютерних систем.

Ключові слова: елемент, пристрій, автомат, багатофункціональна схема пам'яті, багаторівневий пристрій пам'яті, перебудовуванні пристрої.


Введение.

Татур В.Ю. в статье «15 лет проекту «СКИФ»: история и итоги» [1] пишет, что среди важных отличий созданных изделий была «Возможность быстрого (за один такт) переключения с предыдущей программы на вновь введенную и обратно. Этот пункт является одной из основ оперативной реконфигурируемости модуля РВМ». Этот проект родился в 1997 году и имел двухуровневую структуру. Без сомнения, это великолепное решение, родившееся из работ новосибирских ученых по однородно-вычислительным средам.


Введение в новое междисциплинарное научное направление.

Выявлено ограничение теоремы о структурной полноте, которую предложил еще в 1962 году В.М. Глушков [2]. Теорема о структурной полноте элементарных автоматов дала обоснование для построения всех в настоящее время существующих вычислительных машин, использующих комбинационные схемы и триггер. Многие ученые стали говорить, что теория автоматов в настоящее время не является инструментарием для построения вычислительных машин. Это не так! Она как воздух, которым мы дышим, но его не замечаем. Создавая машины с памятью на триггерах, они используют основную теорему о полноте структурных автоматов, описанную в книге В.М. Глушкова [2]. Но триггер в настоящее время, его ученик Л.Ф. Мараховский заменил многофункциональной автоматной памятью [3–5], что позволило расширить теорему о структурной полноте элементарных автоматов [6].

Формулировка расширенной теоремы о структурной полноте [6].

Каждая система элементарных автоматов, содержащая элементарный многофункциональный автомат (МФСП), который имеет полные системы переходов, выходов и систему функций сохранения состояний (где количество функций не меньше двух), и любую функционально полную систему логических элементов, является структурно полной системой.

Существует единственный прием (канонический метод), что позволяет свести проблему структурного синтеза произвольных, многофункциональных автоматов 1-го, 2-го и произвольных автоматов 3-го рода к проблеме синтеза комбинационных схем [6].

Эта теорема даст обоснование для создания новых конкурентоспособных реконфигурируемых компьютеров с памятью на МФСП.

С системных позиций нового междисциплинарного научного направления – синтез многофункциональных цифровых автоматов – ниже рассмотрены следующие вопросы:

- теории многофункциональных автоматов 1-го, 2-го и 3-го рода, которые способны одновременно обрабатывать информацию, как общего, так и частного характера. Принцип иерархического программного управления;

- теории построения многофункциональных и многоуровневых схем памяти, которые обрабатывают информацию одновременно на всех уровнях иерархии;

- методы построения типовых реконфигурируемых устройств компьютерных устройств на многоуровневых схемах памяти (МУСП). Предложен четвертый уровень управления на основе принципа иерархического программного управления.


Теория многофункциональных автоматов Мараховского Л.Ф. Она, в отличие от традиционной теории автоматов 1-го (Мили) и 2-го (Мура) рода, реализующих память на триггерах, рассматривает функционирование автоматов, реализующих память на многофункциональных схемах автоматной памяти, не в дискретное автоматное время, а в непрерывное автоматное время, где входные сигналы во время машинного такта Т, рассматриваются в виде совокупности двух входных сигналов: х(t) и е(Δ) (рис. 1) [6]. Во время временного такта t входной информационный сигнал х(t) являться устанавливающим сигналом в схеме памяти, а во время между тактами t входной сигнал е(Δ) является сохраняющим входным сигналом (Т = t + Δ) в автоматах 1-го и 2-го рода.

Закон функционирования многофункциональных автоматов 1-го, 2-го и 3-го рода рассматривает во время такта t однозначный переход в состояние а(t) в зависимости от входного сигнала х(t) и предыдущего состояния автомата а(Δ-1). В автоматах 1-го и 2-го рода во время Δ установленное состояние а(t) сохраняется под воздействием входного сигнала е(Δ). Отличаются эти два автомата только функциями выходов: y(t) – для автоматов 1-го рода и сдвинутой функцией y(Т) для автомата 2-го рода [6].


Полный текст доступен в формате PDF (331Кб)


Л.Ф. Мараховский, Новое междисциплинарное научное направление // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.18074, 18.06.2013

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru